СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СЛАДКИХ ЗЕРНОВЫХ ХЛЕБЦЕВ
METHOD FOR PRODUCTION OF SWEET GRAIN CRISP BREADS

Изобретение относится к пищевой промышленности и касается хлебопечения, в частности способа производства сладких зерновых хлебцев, являющихся продуктом диетического питания.
Известен (RU, патент №146139, U1, МПК A21D 8/02, 13/02, опубл. 27.08.2014) способ производства зернового хлеба (и кондитерских изделий), включающий использование сырья, в том числе,следующих ингредиентов: зерен злаков, соли, фруктозы и пищевого ароматизатора, подготовку и очищение сырья, включая промывку зерен злаков, формовку изделий и выпекание.
Несмотря на существенное отличие известной технологии приготовления зернового хлеба от заявленного способа производства зерновых хлебцев, заключающееся в том, что из продукта измельчения зерен злаков приготавливается тесто, к недостаткам известного способа следует отнести наличие в составе сырья продуктов, которые могут нести угрозу здоровью потребителя:
- маргарина 30% жирности, который отличается высоким содержанием трансизомеров жирных кислот;
- разрыхлителя (аммоний) теста, если в него добавлены стабилизаторы, красители или модифицированный крахмал.
Известны (производитель Fiorentini Alimentari, Италия) «Рисовые снэки» с ванилью, способ производства которых включает использование сырья (мука рисовая и кукурузная, сахарная пудра, сухие сливки, дектроза, лактоза, растительное масло), подготовку сырья путем увлажнения крупы (гранул из рисовой и кукурузной муки) питьевой водой при постоянном перемешивании, выпечку и изготовление брикета путем экструдирования, нанесение на готовое изделие вкусовой (вкусоароматической) смеси. Сухая вкусовая смесь, содержащая сахарную пудру, сухие сливки, дектрозу, лактозу, ваниль, мальтодекстрин и ароматизатор, наносится на смазанную растительным маслом поверхность готовых снэков путем впрыскивания ее через форсунки.
К недостаткам готового изделия следует отнести:
- использование в качестве крупы гранул из рисовой (40%) и кукурузной муки, имеющей низкое (по сравнению с цельным зерном) содержание пищевых волокон;
- использование при производстве муки ограниченного количества (двух) злаков;
- двойную обработку злаков при экструзии: (а) изготовление из муки гранул, (б) выпечку и брикетирование снэков из гранул;
- использование в составе ингредиентов сухой вкусовой смеси сахара (сахарной пудры);
- использование в составе сухой вкусовой смеси растительного масла (высококалорийные насыщенные масла повышают уровень холестерина в крови) и лактозы (противопоказан людям, имеющим непереносимость молочных продуктов).
Известны (производитель Racio, Чехия) зерновые мини-хлебцы «Рисовые со вкусом яблока с корицей», способ производства которых включает использование в составе сырья крупы рисовой, ароматизатора, соли, вкусовой добавки (корица), подготовку сырья путем просеивания крупы для удаления примесей и очистки, увлажнение готовой крупы питьевой водой при постоянном перемешивании, выпечку и изготовление брикета путем экструдирования, нанесение на готовое изделие методом распыления сиропа, в состав которого входят в том числе вода, ароматизатор и соль.
Недостатки известного продукта и способа его изготовления:
- отсутствие в составе сырья цельных зерен пшеницы;
- использование для приготовления сиропа сахара;
- применение сухого способа очистки крупы.
Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в расширении ассортимента диетических хлебобулочных изделий, полученных путем вздувания зерна злаков (ТН ВЭД 190410. Готовые пищевые продукты, полученные путем вздувания зерна злаков).
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в реализации указанного способа, в результате которого получают новый, отличающийся вкусовыми качествами продукт диетического (профилактического) питания, предназначенный для непосредственного употребления в пищу в качестве дополнительного источника пищевых волокон для детей старше 3-х лет и взрослых.
Указанный технический результат достигается за счет того, что способ производства зерновых хлебцев включает 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, компоненты для приготовления которого берут в следующем соотношении, мас.%:
фруктоза
24,5-75
сукралоза
0,03-1,0
ароматизатор
0,8-4,5
соль
0,07-4,0
сок/смесь соков или экстракт сока/смеси соков или мед
1,0-3,0
вода
12,5-73,6
Уникальность нового, полученного заявленным способом продукта (зерновые хлебцы) состоит в том, что он изготавливается из цельных зерен пшеницы и крупы/смеси круп, за счет чего имеет высокий процент (до 56,7%, что составляет 113,3% от нормы физиологической потребности пищевых волокон для детей старше 3-х лет) содержания пищевых волокон как растворимых, так и нерастворимых (см. раздел 5 «Экспертное заключение ФГБУ «НИИ питания» РАМН №72/Э-833/И-12 от 10.15.12), а вместо сахара (сахароза) содержит легкоусваиваемый организмом человека фруктовый сахар - фруктозу (моносахарид).
Согласно MP 2.3.1.2432-08 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации» и TP ТС 022/2011 «Пищевая продукция в части ее маркировки» физиологическая потребность в пищевых волокнах для взрослого человека составляет 30 г/сут, для детей - 10-20 г/сут. Пищевые волокна почти не подвергаются расщеплению при прохождении по желудочно-кишечному тракту, а утилизируются микрофлорой кишечника. Клетчатка, адсорбируя воду, увеличивает объем каловых масс, благодаря чему они быстрее продвигаются по кишечнику, что, в свою очередь снижает риск возникновения запора и нормализует функционирование ЖКТ (желудочно-кишечный тракт). Считается, что благодаря быстрому продвижению отходов уменьшается вероятность возникновения рака толстой кишки. Притом, что клетчатка содержит совсем незначительное количество калорий, она объемна, а это дает чувство сытости и помогает уменьшить общий объем потребляемой пищи и контролировать свой вес. Кроме того, клетчатка снижает уровень холестерина и инсулина в крови.
Сырье для приготовления зерновых хлебцев дополнительно может содержать имбирь молотый, который имеет целебные свойства и возбуждает аппетит.
«Горячая» экструзия, которой подвергается подготовленная (очищенная от примесей и увлажненная) зерновая смесь - сложный физико-химический процесс, включающий:
температурную обработку продукта под давлением;
механохимическое деформирование продукта;
"взрыв" продукта во фронте ударного разрежения.
При экструзии вода в зерне закипает при высокой температуре, зерно разрывается (вспушивается) и за счет высокого давления сразу же формируется в брикет. В результате тепловой обработки улучшаются вкусовые качества продукта (приятный хлебный запах и вкус), так как образуются различные ароматические вещества и т.д., значительно возрастает активность ферментов в его перевариваемости, практически удваивается питательная ценность продукта.
Влияющий на вкусовые качества хлебцев сироп (вкусоароматическая добавка) готовится из смеси ингредиентов: фруктозы (натуральный сахар), сукралозы (подсластитель), ягодного, фруктового или овощного сока (или смеси соков), ароматизатора, соли и лецитина. Фруктоза и сок/смесь соков придают кисло-сладкий вкус хлебцам, а в сочетании с солью, сукралозой и ароматизаторами этот вкус становится более ярко выраженным.
Фруктоза (арабино-гексулоза, левулеза, фруктовый сахар, вкусовая добавка) - моносахарид, кетогексоза, в живых организмах присутствует исключительно D-изомер, в свободном виде содержится почти во всех сладких ягодах и плодах - в качестве моносахаридного звена входит в состав сахарозы и лактулозы. Фруктоза - один из немногих видов натурального сахара, который присутствует во фруктах и меде. Фруктоза способствует нормализации уровня сахара в крови, укреплению иммунитета и снижает риск возникновения кариеса у детей и взрослых. Существенные преимущества фруктозы перед сахаром объясняются различными процессами усвоения этих веществ организмом - фруктоза легче усваивается.
Рекомендуемое количество фруктозы в сиропе составляет 24,5-75% от массы сиропа. При содержании фруктозы менее 24,5% сироп получается с очень низким содержанием сухих веществ. При нанесении на хлебцы такого сиропа хлебцы будут «садиться», т.е. станут тонкими, твердыми и невкусными. При содержании фруктозы более 75% сироп получается очень густым, плохо распыляется и в результате неравномерно наносится на поверхность хлебцев.
Сукралоза (вкусовая пищевая добавка Е955) - безкалорийный искусственный подсластитель, стабильна при термообработке и устойчива к широкому диапазону рН-баланса, поэтому она используется в продуктах долгого хранения (сохраняет свою сладость в продуктах даже после хранения в течение года). Сукралоза не вызывает кариес, изготавливается из обычного сахара, который проходит специальную обработку, в результате которой резко снижается калорийность и способность влиять на уровень глюкозы в крови, а привычный вкус сахара остается неизменным.
Добавка в состав сиропа с фруктозой подсластителя в виде сукралозы, которая в 600 раз слаще столового сахара, снижает калорийность хлебцев, что подтверждается следующим примером:
- фруктоза (коэффициент сладости - 1,7, калорийность - 399 ккал) -12,87%,
- сукралоза (коэффициент сладости - 600, калорийность - 0 ккал) - 0,06%.
0,06 г сукралозы заменяют 21,176 г фруктозы, калорийность потребительской упаковки массой 100 г снижается при этом на 84 ккал. То есть при наличии сукралозы с высоким коэффициентом сладости уменьшается количество фруктозы с высокой калорийностью и, таким образом, снижается калорийность хлебцев.
Таким образом, указанный количественный интервал 0,03-1,0% (от массы сиропа) сукралозы позволяет регулировать величину сладости и калорийности готового продукта. При содержании сукралозы менее 0,03% продукт не будет сладким, а при содержании сукралозы выше 1,0% хлебцы становятся приторными и даже горчат от переизбытка подсластителя. Наиболее приемлемое количественное соотношение фруктозы и сукралозы составляет от 1:0,115 до 1:1,382.
Сок ягодный (черника, клюква и пр.) или фруктовый (лимон, ананас и пр.), или овощной (например, морковный) могут присутствовать в составе сиропа в качестве экстракта или концентрата. В концентрированных соках содержатся органические кислоты. В сочетании с фруктозой они придают приятный кисло-сладкий вкус наносимому на хлебцы сиропу и, следовательно, самим хлебцам. Это подтверждают результаты дегустаций, проводимых на предприятии при разработке данных видов хлебцев (см. Протоколы дегустаций). Сок можно заменить медом.
Количество сока/смеси соков или их экстракта менее 1,0% никак не влияет на вкусовые качества хлебцев (не усиливает вкусовые качества фруктозы). Содержание же данного ингредиента в сиропе более 3,0% значительно увеличивает себестоимость хлебцев.
В качестве ароматизатора, входящего в состав сиропа, могут быть использованы любые натуральные ароматизаторы с различными вкусами.
Следует отметить также содержание в составе готового продукта полезной для человека йодированной соли, наличие которой решает проблему йододефицита потребителя, и низкое содержание жира. В хлебцах присутствуют лишь жиры, которые содержатся в злаках, и в минимальном количестве (50 г на 100 кг зерновой смеси) - подсолнечный лецитин, обладающий полной гипоаллергенностью. Лицетин подсолнечный используется в данном продукте как ПАВ (поверхностно-активное вещество) для удерживания влаги на поверхности зерна, т.е. чтобы зерно не высыхало, одновременно лицетин служит антипригарным средством.
Качество получаемого продукта напрямую зависит и от количества воды в сиропе: при большом (более 73,6% от массы сиропа) ее количестве фруктозный сироп имеет очень низкое содержание сухих веществ, при нанесении на хлебцы такого сиропа хлебцы будут «садиться», т.е. станут тонкими, твердыми и невкусными; при содержании же воды менее 12,5% (от массы сиропа) сироп получается очень густой, плохо распыляется и соответственно неравномерно наносится на поверхность хлебцев.
Вкусовые качества готового продукта, полученного заявленным способом, обеспечиваются не только указанным составом сиропа, но также и применяемым способом нанесения сиропа.
Существуют различные технологические методы нанесения вкусовых (вкусоароматических) добавок. Сухое нанесение, например, состоит в том, что на продукт в небольшом количестве наносится масло растительное (возможно нанесение других видов масел), затем продукт посыпается сухими смесями (сахарной пудрой, лактозой, мальтодекстрином, с добавлением сухих ароматизаторов.). В заявленном же способе производства сладких зерновых хлебцев сироп наносится на их поверхность путем разбрызгивания через спрей-камеру с помощью форсунок с последующей сушкой.
При указанной технологии нанесения сиропа сам сироп фруктозы является носителем вкусовой ароматики: соки и ароматизаторы входят в его состав, при этом не используют масло растительное, сахарную пудру, лактозу и мальтодекстрин. Сироп покрывает хлебцы равномерным тонким слоем, сушке подвергается продукт, уже покрытый сиропом, после сушки хлебцы покрыты тонкой карамельной корочкой на основе фруктозного сиропа.
Полученное изделие (хлебцы) представляет собой хрупкий, слегка ломающийся продукт разнообразной формы с шероховатой поверхностью, с рельефом в виде вздутых зерен (допускается наличие небольших вздутий, бороздок, отдельных вкраплений отрубей и вкусовых добавок) и цветом, свойственным исходному сырью. Вид в изломе - хорошо разрыхленный, с развитой пористостью, пропеченный, просушенный, без признаков непромеса. Хлебцы покрыты карамельной корочкой с двух сторон, которая образуется за счет карамелизации фруктозы на поверхности хлебцев во время сушки в печи. Хлебцы имеют вкус и запах, характерные для смеси используемых круп и зерна, а также входящего в состав продукта ароматизатора; сладкий вкус - за счет карамелизации фруктозы на поверхности хлебцев во время сушки в печи. Посторонних вкуса и запаха не имеет. Влажность сухого продукта составляет не более 9%, кислотность не более 6°.
В качестве доказательства возможности осуществления заявленного изобретения приводится состав конкретного продукта и подробно описывается способ его производства, а также приводятся примеры различных рецептур вкусоароматического сиропа для нанесения на зерновые хлебцы, отличающихся видом (составом) используемой вкусовой добавки.
Хлебцы хрустящие «Злаковый коктейль клюквенный» - продукт пищевой специализированный диетического (профилактического) питания (см. Экспертное заключение ФГБУ «НИИ ПИТАНИЯ» РАМН №72/Э-832/И-12 от 10.05.2012 г. ), предназначенный для непосредственного употребления в пищу в качестве дополнительного источника пищевых волокон для детей старше 3-х лет и взрослых. В таблице 1 приведен состав продукта с указанием количества входящих в него компонентов (в кг/т). Химический состав продукта представлен в таблице 2.
Способ производства хлебцев хрустящих «Злаковый коктейль клюквенный» состоит в составлении по утвержденной рецептуре из подготовленного сырья зерносмеси (смеси крупы и пшеницы), подготовке зерносмеси и ее экструдировании с одновременной выпечкой и брикетированием, нанесении сиропа на полуфабрикат с последующей сушкой в сушильной печи.
Подготовка зерносмеси включает в себя удаление примесей путем очищения просеиванием (сепараторы очистки зерна и крупы («Алмаз», «БСХ-3»), фотоэлектронный сепаратор Spark и др.) и промывкой (моечная машина КВД-1 и Normit Ladia-2000), 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%.
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.
Для указанных операций используют зернопроцессоры марки CEREX-6LR, штампом (элемент экструдера) которого является пресс-форма. Между нагретыми до 250-300°С пресс-формами происходит сдавливание и выпечка увлажненного зерна в течение нескольких секунд.
Выпеченные хлебцы по транспортеру подаются в спрей-камеру для нанесения на поверхность брикета вкусоароматического (фруктозного) сиропа, который приготавливают следующим образом: нагревают питьевую воду до 40-45°С; в режиме непрерывного перемешивания добавляют фруктозу, сукралозу, соль поваренную, сок клюквенный концентрированный и перемешивают до полного растворения компонентов, после чего за 5 минут до подачи на спрей камеру добавляют ароматизатор. Температура воды в водяной рубашке (пространство с водой между двойными стенками бака) должна быть во время работы так же 40-45°С.
Температура готового сиропа составляет 35-40°С, содержание сухих веществ не менее 65%. При полной однородности сироп подается на форсунки спрей-камеры, нанесение сиропа на поверхность брикета осуществляется путем распыления сиропа на поверхность брикета с последующей сушкой брикета в сушильной печи в течение 7,5-9 мин при температуре 120-150°С и охлаждением продукта до температуры 27-27,5°С. Готовый продукт направляют на сортировку и упаковку.
Пример 2. Сироп медовый для хлебцев «Злаковый коктейль медовый»
Пример 3. Сироп ананасовый для хлебцев «Злаковый коктейль ананасовый»
Пример 4. Сироп черничный для хлебцев «Злаковый коктейль черничный»
Пример 5. Сироп клюквенный для хлебцев «Злаковый коктейль клюквенный»
Пример 6. Сироп лимонный для хлебцев «Злаковый коктейль лимонный»