СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ
METHOD OF MANUFACTURING BAKERY PRODUCTS

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству хлебобулочных изделий с использованием пищевой добавки, полученной из растительного сырья-экстракта из выжимок винограда.
Известен способ производства хлеба и хлебобулочных изделий из пшеничной, ржаной муки и их смеси с добавлением виноградного вакуум-сусла и молочной сыворотки. Введение виноградного вакуум-сусла как сахаросодержащей добавки совместно с молочной сывороткой увеличивает сроки сохранения свежести готовых изделий и улучшает показатели качества хлеба. Этот способ может применяться при выработке изделий из различных сортов пшеничной и ржаной муки с пониженными хлебопекарными свойствами (патент SU 1463205 А1, 07.03.1989, кл. A21D 8/02).
Виноградные концентраты обычно готовят из сульфитированного сусла, что необходимо учитывать при внесении их в рецептуру хлебобулочных изделий. Вакуум-сусло в данной технологии используется как сахаросодержащая добавка, и поэтому профилактические свойства хлеба полученного таким способом не были изучены.
Известен способ приготовления хлебобулочного изделия с добавлением порошка, полученного измельчением виноградных семян. Порошок, полученный измельчением виноградных семян, вводили в тесто в виде суспензии в воде, при соотношении виноградный порошок - вода (1:2)-(1:4). При внесении порошка измельченных виноградных семян улучшается качество хлебобулочного изделия, повышается его биологическая и пищевая ценность, увеличивается срок хранения и снижается себестоимость (патент RU 2173521 С1, 20.09.2001, кл. A21D 8/02).
Недостатком такого способа является снижение органолептических показателей хлеба при увеличении дозировки виноградного порошка в рецептуре.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ приготовления диетического пшеничного хлеба с добавлением пищевых волокон и белкового концентрата получаемых из виноградных выжимок. Замена части муки в рецептуре пшеничного хлеба на пищевые волокна, полученные из виноградных выжимок, придают такому хлебу диетические свойства (патент SU 1496743 А1, 30.07.1989, кл. A21D 8/02).
Авторы сделали акцент на пищевые волокна, получаемые из виноградных выжимок для создания специальных диетических сортов хлеба. Химический состав виноградных выжимок помимо пищевых волокон представлен целым рядом ценных биологически активных веществ, которые в данном способе не учитывались.
Техническим результатом предлагаемого нами способа является получение изделий с профилактическими свойствами. Использование предлагаемого способа производства хлебобулочных изделий позволяет улучшить показатели качества готовых изделий, придать продукту направленные профилактические свойства по стабилизации артериального давления, также продлить сроки свежести готовых изделий. При внесении в тесто гранулированного экстракта из выжимок винограда пористость увеличивается на 7-9% по сравнению с образцом хлеба с добавкой пищевых волокон из виноградных выжимок. В качестве сырья для производства добавки используются выжимки винограда. Исследованиями было установлено, что выжимки винограда содержат наиболее широкий спектр биологически активных веществ (БАВ) по сравнению с другими вторичными продуктами виноделия (дрожжевыми, клеевыми осадками). Данный способ производства и внесения добавки позволяет придать хлебобулочным изделиям профилактические свойства, без ухудшения органолептических показателей, в частности без изменения окраски и эластичности мякиша.
Поставленный технический результат достигается тем, что способ производства хлебобулочных изделий согласно изобретению включает приготовление опары смешиванием муки пшеничной, дрожжей и воды, приготовление теста добавлением в опару раствора поваренной соли, воды, муки пшеничной и гранулированного экстракта из выжимок винограда в количестве 0,5-0,8% к массе муки, замес теста, его брожение, разделку, расстойку и выпечку тестовых заготовок, при этом гранулированный экстракт из выжимок винограда получают описанным ниже образом: выжимки винограда влажностью 52-56% измельчают, экстрагируют 10-40% раствором этилового спирта с использованием ультразвука, фильтруют, концентрируют экстракт при температуре 45-55°С в течение 3-3,5 ч и замораживают экстракт, проводят сублимационную сушку замороженного экстракта до влажности 7-9% и гранулируют его кукурузным крахмалом.
В качестве экстрагента для извлечения БАВ из виноградных выжимок нами был использован раствор этилового спирта концентрацией 10-40%. Преимущества этилового спирта как экстрагента для нашей технологии заключаются в том, что спирт обладает бактериостатическим действием, инактивирует ферменты гидролизующие полезные БАВ, спиртовые растворы легко сгущаются до состояния густых и порошкообразных веществ, имеют более низкие, чем у воды, значения теплоты парообразования и температуры кипения, смешиваются с водой в любых соотношениях. Поскольку основной акцент при извлечении БАВ из виноградных выжимок был сделан на полифенольные соединения, в частности флавоноиды, следовательно, и оптимальные параметры извлечения были подобраны в первую очередь под эти вещества. Для извлечения флавоноидов используют водно-спиртовые растворы различных концентраций. Флавоноиды в растительном сырье представлены в виде гликозидов и агликонов. Для извлечения гликозидов используются меньшие концентрации спирта, чем для извлечения агликонов. Согласно нашим исследованиям наиболее оптимальные концентрации спирта для извлечения гликозидов флавоноидов из виноградных выжимок составляют 40%. Для интенсификации процесса экстрагирования мы провели дополнительные исследования о влиянии ультразвуковой обработки на выход флавоноидов. Под влиянием ультразвука происходит расширение границ поверхности фаз, частичное разрушение клеток растительного материала, конвективная диффузия (за счет интенсивного перемешивания), также увеличивается температура среды. Эти факторы увеличивают коэффициенты внешней и внутренней диффузии, снижают вязкость экстрагента, увеличивают параметры проникновения растворителя через мембраны оболочки клеток. Использование ультразвуковой обработки позволяет уменьшить концентрацию спирта, не снижая выхода БАВ. На степень извлечения БАВ из виноградных выжимок под действием ультразвуковых излучателей напрямую влияет частота колебаний. Ультразвуковые излучатели, используемые в наших исследованиях, были двух типов: магнитострикционный (частота 20 кГц) и пьезоэлектрический (частота 120 кГц). Увеличение частоты ультразвукового воздействия за счет использования более мощного излучателя позволяет уменьшать концентрацию спирта, это и обуславливает предел указанных нами значений концентрации этилового спирта 10-40%. Использование таких параметров извлечения позволяет уменьшить концентрацию этилового спирта и содержание смолистых веществ, затрудняющих технологическую переработку.
Применение данного способа извлечения БАВ из выжимок винограда обусловлено с экономической и технологической точек зрения. Линии по производству экстракта из выжимок винограда планируется внедрять на предприятиях первичного виноделия, и поэтому технология отрабатывалась на оборудовании, используемом для переработки выжимок винограда (диффузионный экстрактор непрерывного действия РЗ-ВЭЗ-Б2). Извлечение БАВ из выжимок винограда можно осуществлять также методом экстракции в противотоке. Но обязательным условием для достижения технического результата является использование ультразвука, поскольку не только интенсифицируется процесс экстрагирования, но и сокращается расход спирта, необходимого для экстракции.
Сушка выжимок винограда влажностью 52-56% перед их измельчением при температуре воздуха 50-60°С до влажности 10-12% не является обязательным условием достижения технического результата. Этот этап можно проводить дополнительно, поскольку он может быть необходим для сохранения полезных веществ, содержащихся во влажных выжимках винограда, которые представляют благоприятную среду для развития микроорганизмов, способствующих плесневению. Поскольку весь объем виноградных выжимок, получаемых на предприятии первичного виноделия, где планируется создание линий, сразу переработать в диффузионных экстракторах не получится, следовательно, часть виноградных выжимок необходимо будет подвергать сушке. Выжимки винограда могут храниться также описанным ниже способом. В специальные бочки или ямы плотно утрамбовываются выжимки винограда. Это осуществляется для того, чтобы удалить пустоты из массы выжимок винограда. Резервуар для хранения выжимки плотно закупоривается, чтобы не было доступа кислорода. Этот способ предотвращает плесневение выжимок винограда. (В.А.Зарубин. Технология и технохимический контроль виноделия. Издание 2-е доп. - М.: Пищевая промышленность, 1966, с 262-263).
Если же выжимки винограда влажностью 52-56% не подвергают хранению, а сразу используют, то они не плесневеют, впоследствии получаемый из них гранулированный экстракт обладает необходимыми свойствами, что позволяет получить качественные готовые изделия.
Способ осуществляют следующим образом. Способ производства хлебобулочных изделий включает получение опары из части муки пшеничной, воды, дрожжей и ее брожение. Последующее получение теста осуществляют путем смешивания опары, оставшегося количества воды с растворенным в ней гранулированным экстрактом из выжимок винограда в количестве 0,5-0,8% к массе муки, раствора поваренной соли и муки пшеничной, брожение теста, разделку, расстойку и выпечку тестовых заготовок. Хлеб можно вырабатывать из пшеничной муки высшего, первого и второго сортов. Готовое тесто делят на делительных машинах, укладывают в формы и направляют на расстойку. Выпечку изделий осуществляют в увлажненной пекарной камере при температуре 215-250°С. Продолжительность выпечки составляет 40-50 мин.
При выборе оптимальной дозировки экстракта в хлебобулочном изделии мы исходили из того, что в обогащенном продукте содержание флавоноидов и других БАВ должно находиться на уровне 50-70% от средней суточной потребности человека в таких веществах. Расчет дозировки экстракта из выжимок винограда производился с учетом содержания Р-витаминных веществ в экстракте и минимальной рекомендуемой нормы потребления этих веществ для профилактики сердечно-сосудистой системы 50 мг/ в сутки. А также с учетом среднесуточной нормы потребления хлебобулочных изделий населением 350 грамм хлебобулочных изделий в сутки (Растения - целебный источник производства отечественных функциональных продуктов питания XXI века: Учебное пособие / Казаков А.Л., Хацуков Б.Х., Лукьянчиков М.С., Яковенко Л.С.; под общ. ред. докт. фармац. наук, проф. А.Л.Казакова. - М.: Демиург - Арт, 2005. с 53-54).
Экстракт получают следующим образом: выжимки винограда влажностью 52-56% измельчают, экстрагируют 10-40%-ным раствором этилового спирта с использованием ультразвука, фильтруют, концентрируют экстракт при температуре 45-55°С в течение 3-3,5 ч мин до влажности 25-40% и замораживают экстракт, проводят сублимационную сушку замороженного экстракта до влажности 7-9% и гранулируют его кукурузным крахмалом.
На стадии концентрирования экстракта при температуре 45-55°С в течение 3-3,5 ч мин до влажности 25-40% температурные параметры обязательны для достижения технического результата. Увеличение температурных параметров может привести к изменению химического состава экстракта, за счет разрушения термолабильных веществ. Этапы концентрирования экстракта до влажности 25-40% и замораживания - это этапы подготовки продукта к последующей сублимационной сушке. Цель подготовки экстракта к сушке заключается в уменьшении отходов производства, снижении затрат энергоресурсов. Экстракт из выжимок винограда получают в виде порошка сублимационной сушки, что позволяет уменьшить потери полезных веществ выжимок винограда. Производство экстракта в виде порошка с экономической точки зрения более целесообразно, так как уменьшаются расходы на хранение и транспортировку. Важным условием достижения технического результата является влажность сухого экстракта, которая составляет 7-9%. Изменение конечной влажности готового экстракта приведет к изменению содержания Р-активных веществ, и соответственно придется корректировать дозировку экстракта в хлебе.
Данный способ получения добавки позволяет выделить наибольший спектр БАВ, содержащийся в выжимках винограда. Это вещества обладающие Р-витаминной активностью (рутин, лютеолин, апигенин, гиперозид), водорастворимые полисахариды. Экстракт как один из основных элементов направленного профилактического действия содержит витамины группы В (тиамин, рибофлавин), витамины РР и С. Обязательным условием достижения технического результата является гранулирование экстракта из выжимок винограда кукурузным крахмалом с целью исключения возможности окисления фенольных веществ при хранении добавки. В присутствии кислорода воздуха при окислении антоцианов образуются хиноны, которые могут окислять другие фенольные соединения с меньшей величиной ОВ-потенциала, тем самым уменьшая биологическую ценность добавки. С целью предотвращения возможности потери биологической ценности добавки в результате окисления рекомендуется использовать опарный способ производства хлебобулочных изделий, с внесением на стадии замеса теста.
Использование ультразвукового излучателя при получении экстракта позволяет уменьшить расход спирта в процессе экстракции. Химический состав экстракта приведен в табл.1.
Таблица 1
Химический состав экстракта
Вещества
Содержание
Дубильные вещества, %
9,32-9,41
Флавоноиды, %
0,71-0,77
Гемицеллюлоза В, %
4,51-4,57
Гемицеллюза А, %
0,49-0,54
Пектиновые вещества
0,55-0,61
Водорастворимые полисахариды, %
6,50-6,54
Азотистые основания, %
0,26-0,32
Органические кислоты, %
1,57-2,31
Витамины, мг%:
В<sub>1</sub>
0,035-0,037
В<sub>2</sub>
0,018-0,021
РР
0,22-0,25
Вещества, входящие в состав экстракта обладают определенной биологической активностью. Так, например, дубильные вещества, преобладающие в нашей добавке, обладают противовоспалительным и дезинфицирующим действием, их используют при лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта. Пектиновые вещества нормализуют микрофлору кишечника, подавляя гнилостные процессы, способствуют связыванию и выведению из организма токсичных веществ. Гемицеллюлоза стимулирует моторную функцию кишечника, способствует выработке витаминов в толстом кишечнике, препятствует всасыванию холестерина.
Примеры осуществления способа.
Пример 1.
Способ производства хлебобулочных изделий включает получение опары из части муки пшеничной высшего сорта, воды, дрожжей и ее брожение. Последующее получение теста путем смешивания опары, оставшегося количества воды с растворенным в ней гранулированным экстрактом из выжимок винограда в количестве 0,8% к массе муки, раствора поваренной соли и муки пшеничной высшего сорта, брожение теста, разделку, расстойку и выпечку тестовых заготовок. На приготовление опары согласно рецептуре расходуется 55 кг муки, 1 кг прессованных дрожжей и 30 л воды. Температура брожения 26-30°С, продолжительность брожения опары составляет 210 минут. Для замеса теста в опару вносится 45 кг муки, 1,3 кг соли растворенной в воде, экстракт из выжимок винограда и оставшееся количество воды. Перед замесом 0,8 кг экстракта из выжимок винограда растворяют в 3 л воды подогретой до 60°С. Готовое тесто делят на делительных машинах, укладывают в формы и направляют на расстойку. Выпечку изделий осуществляют в увлажненной пекарной камере при температуре 215-250°С. Продолжительность выпечки составляет 40-50 мин. Расчет дозировки экстракта из выжимок винограда производился с учетом содержания Р-витаминных веществ в экстракте, и рекомендуемой нормы потребления этих веществ для профилактики сердечно-сосудистой системы (50 мг/в сутки). Экстракт получают: выжимки винограда влажностью 52% измельчают, экстрагируют 10%-ным раствором этилового спирта с использованием ультразвука, фильтруют, концентрируют экстракт при температуре 45°С в течение 3 ч и замораживают экстракт, проводят сублимационную сушку замороженного экстракта до влажности 9% и гранулируют его кукурузным крахмалом.
Рецептура приготовления хлеба с внесением добавки из выжимок винограда приведена в таблице 2.
Проведенные исследования влияния экстракта из выжимок винограда на показатели качества хлеба представлены в таблице 3.
Пример 2.
Способ производства хлебобулочных изделий включает получение опары из части муки пшеничной второго сорта, воды, дрожжей и ее брожение. Последующее получение теста путем смешивания опары, оставшегося количества воды с растворенным в ней гранулированным экстрактом из выжимок винограда в количестве 0,5% к массе муки, раствора поваренной соли и муки пшеничной второго сорта, брожение теста, разделку, расстойку и выпечку тестовых заготовок. На приготовление опары согласно рецептуре расходуется 55 кг муки, 1 кг прессованных дрожжей и 30 л воды. Температура брожения 26-30°С, продолжительность брожения опары составляет 210 минут. Для замеса теста в опару вносится 45 кг муки, 1,3 кг соли растворенной в воде, экстракт из выжимок винограда и оставшееся количество воды. Перед замесом 0,5 кг экстракта из выжимок винограда растворяют в 3 л воды подогретой до 60°С. Готовое тесто делят на делительных машинах, укладывают в формы и направляют на расстойку. Выпечку изделий осуществляют в увлажненной пекарной камере при температуре 215-250°С. Продолжительность выпечки составляет 40-50 мин. Расчет дозировки экстракта из выжимок винограда производился с учетом содержания Р-витаминных веществ в экстракте и рекомендуемой нормы потребления этих веществ для профилактики сердечно-сосудистой системы (50 мг/в сутки). Экстракт получают: выжимки винограда влажностью 56% сушат при температуре воздуха 60°С до влажности 12%, измельчают, экстрагируют 40%-ным раствором этилового спирта с использованием ультразвука, фильтруют, концентрируют экстракт при температуре 55°С в течение 3,5 ч и замораживают экстракт, проводят сублимационную сушку замороженного экстракта до влажности 7% и гранулируют его кукурузным крахмалом.
Рецептура приготовления хлеба с внесением добавки из выжимок винограда приведена в таблице 2.
Проведенные исследования влияния экстракта из выжимок винограда на показатели качества хлеба представлены в таблице 3.
Таблица 2
Рецептура приготовления хлеба с внесением добавки из выжимок винограда
Наименование сырья
Контроль
С добавкой, 0,5% к массе муки
С добавкой, 0,8% к массе муки
Мука пшеничная хлебопекарная высший сорт, кг
100
100
100
Дрожжи прессованные хлебопекарные, кг
1,0
1,0
1,0
Соль поваренная пищевая, кг
1,3
1,3
1,3
Гранулированный экстракт из выжимок винограда, кг
_
0,5
0,8
Вода, л
41
43
44
Исследования профилактических свойств экстракта из выжимок винограда проводили на крысах-самцах массой 200-300 г, получавших стандартный рацион. Экстракт вводили в дозе 200 мг/кг в течение 10 дней в желудок животных. Контролем служили интактные животные. В сыворотке крови определяли содержание холестерина. Результаты показали, что под влиянием экстракта из выжимок винограда наблюдается снижение содержание холестерина в крови животных. У животных отмечали также снижение артериального давления в течение 1-3 минут. Все животные хорошо переносили введение экстракта, никаких изменений в поведении, внешнем виде и весе не наблюдалось.