СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОСНОВЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕСТА ИЗ ЦЕЛЬНОГО ГИДРОЛИЗОВАННОГО ПРОРОЩЕННОГО ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ И СОСТАВ ТЕСТОВОЙ ЗАГОТОВКИ, ПОЛУЧЕННЫЙ УКАЗАННЫМ СПОСОБОМ
PRODUCTION METHOD OF DOUGH FOUNDATION FROM WHOLE HYDROLIZED SPROUTED WHEAT GRAIN AND DOUGH PIECE COMPOSITION, PRODUCED BY INDICATED METHOD

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам производства основы (тестовой заготовке) и составу, полученному заявленным способом для производства хлебобулочных или кондитерских изделий из цельного нашелушенного, гидролизованного, проросшего зерна 3 класса с содержанием клейковины от 17, с доведением содержания клейковины до 22.
В состав продуктов питания, как известно, должно входить сбалансированное количество требуемых ингредиентов, таких как минеральные соли, витамины, белки жиры и т.п., изначально имеющиеся в цельном (не переработанном зерне).
В настоящее время в мире существует проблема обеспечения населения качественными продуктами питания, содержащими весь комплекс необходимых для обеспечения жизнедеятельности человека ингредиентов. Как известно, хлеб является основным продуктом питания, составляет до тридцати процентов от общего объема принимаемых человеком продуктов питания, и в настоящее время, как известно, хлебопродукты изготавливаются преимущественно из зерна первого и второго классов (твердые сорта зерна), при этом для улучшения его качества и усвояемости прибегают к добавлению в муку дополнительных ингредиентов.
Как известно, хлеб из цельного активированного зерна содержит: зародыш, алейроновый слой, росток, эндосперм (мука), при этом зародыш зерна богат питательными веществами: белками, сахарами, жирами, витаминами и ферментами (примерно 70% всех витаминов зерна находиться в зародыше, в том числе и витамин А).
Несмотря на высокую пищевую ценность зародыша, при помоле из зерна муки, производители муки стараются как можно лучше отделить его (зародыш) от муки, так как он богат жиром, содержащим большое количество непредельных жирных кислот, склонных к прогоранию на воздухе.
Мука, не освобожденная от зародыша, будет нестойкой при хранении и сравнительно быстро (в течение 7-10 дней) портится.
Далее заявителем приведена информация общего характера по составу зерна - зерновки (Зерновка представляет собой простой сухой односемянный плод, имеющий тонкий околоплодник. Строение зерновки: прочный кожистый околоплодник плотно прилегает к семенной кожуре и срастается с семенем только вблизи основания. Плод зерновка развивается у всех представителей семейства злаков (см. http://beaplanet.ru/cvetkovye_rasteniya/vidy_plodov/zernovka.html) и также краткий обзор строения зерна (зерновки) (см. источники 1-5 соответственно, приложенные к материалам заявки, как поясняющие материалы) пшеницы:
- алейроновый слой - 50% минералов и витаминов зерновки, до 19% белка, наиболее дефицитные в белковом балансе аминокислоты, а также это клетчатка необходимая для сорбирования вредных веществ в ЖКТ (желудочно-кишечный тракт), повышающая перельстатику и очищающая внутреннюю поверхность в ЖКТ;
- росток - переход зерна из состояния покоя в состояние биологической активности (активизация биопроцессов), в нем происходит синтез новых белков, витаминов, гормонов, ферментов, витамин Е;
- эндосперм (мука) - содержит до 70% крахмала и до 15% белка.
Таким образом, сегодня хлебобулочные изделия изготавливаются только из эндосперма (муки), при этом зародыш, алейроновый слой, росток уходят в отруби (т.е. в отходы промышленности).
При этом следует отметить, что удаление указанных ингредиентов значительно обедняет питательные свойства хлеба как такового, вследствие указанного, при производстве хлебобулочных изделий прибегают к различного рода добавкам, для обеспечения его сбалансированности, т.е. для повышения его усваиваемости и, как следствие, пищевой ценности.
В случае если при перемалывании зерна в муку в ней будут присутствовать другие ингредиенты, удаляемые на стадии перед помолом зерна посредством перемалывания и применения специальных сит, то указанная мука не может храниться долгое время в силу того, что в зародыше (до 80%), ростке (до 10%), алейроном слое (до 10%) содержатся ненасыщенные жирные кислоты, ферменты и т.п., которые в процессе хранения подвергаются окислению и портят муку - мука становится горькой (портится) и становится не годной для применения.
Из вышеизложенного следует, что отделение из муки зародыша, алейроного слоя и ростка более чем оправдано тем, что муку с наличием указанных нутриентов не представляется возможных долго хранить.
Хотя является совершенно ясным и логичным, что удаление указанных ингредиентов (нутриентов), с одной стороны, значительно обедняет потребительские качества хлеба, но обеспечивает более важную составляющую для обеспечения населения хлебобулочными изделиями для создания стратегических запасов муки в случаях, например, неурожая и т.п., т.к. обеспечивает возможность долгого хранения (т.е. является жизненно необходимым условием для хранения муки и бесперебойного обеспечения населения хлебом), но при этом используемые в настоящее время технологии безусловно обедняют состав муки за счет удаления указанных ингредиентов зерна.
Таким образом, имеет место быть неразрешимое на дату подачи заявки противоречие, не разрешенное до настоящего времени, при использовании применяемых на практике технологий переработки зерна в муку.
Т.к. с одной стороны удаление указанных ингредиентов снижает качественные свойства продукта из этой муки, а с другой стороны без их (ингредиентов) удаления невозможно хранить долго указанную муку.
Для разрешения указанных противоречий в мире используют различные способы преодоления указанных противоречий, о которых заявитель приводит далее информацию из исследованного уровня техники.
Указанные проблемы являются актуальными, существуют не только в Российской федерации, но и также во всем мире и до даты представления настоящей заявки не нашли разрешения по существу, а именно - из исследованного уровня техники заявителем не выявлены технические решения, обеспечивающие получение заявленных технических результатов, заключающихся в том, что не выявлена технология, позволяющая применение доступного и известного как такового оборудования, используя несложные технологические приемы для получения тестовой заготовки для производства хлеба, хлебобулочных изделий, в составе которых имеются все натуральные ингредиенты, имеющиеся в природном зерне.
Основываясь на изложенном выше, возможно сделать вывод о том, что проблема по повышению качества хлеба в мире остается не разрешенной до настоящего времени. Так, например, по мнению экспертов [см. сайт: http://www.vladhleb.com/press-centre/news/5192735/] в области хлебопечения, а именно директора Государственного НИИ хлебопекарной промышленности Анатолия Павловича Косована и Алексея Николаевича Алексеенко - помощника главы Россельхознадзора, заявившего в (см. также «АиФ» №9, «Кто хлеб испоганил?»), цитата «…качество хлеба в стране резко упало…», далее «До 2004 г. в России действовала Государственная хлебная инспекция, проверяющая все стадии изготовления продукции - от поля до прилавка, После ее упразднения часть функций была отдана нам, часть - Роспотребнадзору. Мы сегодня контролируем лишь безопасность зерна, а вот следить за условиями его хранения и переработки не уполномочены». По словам Алексеенко, ценовая конкуренция способствует вытеснению с рынка добросовестных производителей. «Мука общего назначения (фураж) как минимум на треть дешевле муки первого и второго сортов», - уточняет чиновник. Нечто похожее отрасль проходила 20 лет назад. «В начале 90-х гг. втайне от общественности постановлением правительства зерно пшеницы 4-го класса было отнесено к разряду продовольственных. Но оно даже в самые трудные годы не вовлекалось в продовольственные ресурсы! - возмущается Анатолий Косован, почетный президент Российского союза пекарей, директор ГосНИИ хлебопекарной промышленности. Для корректировки хлебопекарных свойств этой плохой муки тогда же начали активно применять улучшители. И одновременно с этим ликвидировали ферментную промышленность России, что позволило ловким дельцам Запада наполнить наш рынок своими ферментами и готовыми улучшителями»… далее цитата «Качество хлеба в России деградирует на глазах», - заявил Россельхознадзор, и, признаться, оно уже почти достигло дна. Зерновой союз просит разрешить использовать для хлеба муку из зерна 5-го класса (фураж) - до сих пор его применяли для приготовления корма скоту или в технических целях. Намекают, что потребители сегодня ничем не лучше скотины?». Кроме сказанного Анатолий Павлович Косован констатирует: «В СССР хлеб выпекали, как правило, из муки пшеницы 3-го класса и никаких искусственных улучшителей не добавляли. Если вдруг сделать качественный хлеб из такой муки не получалось, то в качестве улучшителей шла мука из зерна 1-го и 2-го классов.»
Таким образом, представляется возможным констатировать факт того, что по мнению специалистов, качество в РФ хлеба снижается день ото дня, вследствие того, что в хлеб по разрешению компетентных ведомств, в том числе и Россельхознадзора, допускается добавление даже ранее не используемых по ГОСТам низкосортных сортов пшеницы, что по мнению этих же авторитетных специалистов недопустимо, т.к. указанные действия могут привести к снижению здоровья нашего населения и, в связи с указанным по его мнению, требуется принять действенные меры по устранению указанных недостатков.
Указанную проблему пытаются разрешить со времен 1930 г., так, например, изобретателем Фолькмаром Клопфером было предложено изобретение по а.с. СССР №42493, Способ изготовления полнозернистого хлеба по заявке №74634, приоритет от 12.08.1930 г., опубликовано 31.03.1935. Сущность заключается в том, что способ изготовления полнозерноваого хлеба отличается тем, что полученные после размола зерна отруби смешиваются с водой, в тесто прибавляют вещества, оказывающие протеолитическое и бактериологическое действие, как то: вещества, содержащие хлебные энзимы или чистую культуру молочно-кислых бактерий, и основные минеральные вещества, заключающиеся в овощах и фруктах, как то: щелочные соли молочной кислоты, лимонной или яблочной кислот, после чего полученный продукт высушивают в вакууме, после размола мелкий порошок добавляют к муке и смесь порошка с мукой подвергают обычному печению.
Основываясь на изложенном, возможно сделать вывод о том, что вопрос об изготовлении полноценного, содержащего все имеющиеся в зерне ингредиенты стоял и стоит перед человечеством до настоящего времени, и были приняты много попыток приготовить из цельного зерна хлеб, содержащий все его натуральные ингредиенты, которые извлекались из зерна в процессе помола, а именно - до 30% содержащихся в зерне ингредиентов, удаляемых из него в процессе помола, пытались внести в муку различными методами, получив хлеб, по составу близкий к составу цельного зерна. Однако указанная проблема требовала большого количества этапов (сложной технологии), вследствие чего не нашла широкого применения в промышленности.
Указанная проблема не могла быть решена в полной мере в силу отсутствия соответствующей технологии переработки зерна в муку, напрямую минуя этап отделения из зерна отрубей и последующего добавления в муку уже отделенного от зерна отрубей, предварительно переработанных для повышения усвояемости отрубей. Других методов и оборудования на дату приоритета указанного а.с. СССР не существовало, таким образом, указанная проблема не решалась на протяжении более чем 85 лет и не решена до даты подачи настоящей заявки на предполагаемое изобретение.
Недостатком известного технического решения является высокая трудоемкость реализации технологии как приготовления муки, так и приготовления переработанных отрубей, которые добавляли к муке после измельчения и переработки отрубей до требуемого состояния - до порошка, при этом использовались технологии вакуумирования, выпаривания, которые являются высоко затратными и по понятной причине не могут найти применение в силу указанных технических и технологических проблем. При этом, тем не менее следует обратить внимание, что несмотря на присутствие указанных ухищрений (технологии вакуумирования, выпаривания) известное техническое решение тем не менее, не позволяло сохранить природные витамины и другие натуральные нутриенты, содержащиеся в цельном зерне.
Далее заявителем исследован уровень техники, применяемый в хлебопекарной промышленности в настоящее время, в результате выявлены технологии, с использованием которых делались попытки достигнуть результат - изготовить тесто, которое содержит все без исключения нутриенты, имеющиеся в цельном зерне, указанная цель до настоящего времени не нашла полного разрешения в силу указанных далее причин.
Известно изобретение по патенту РФ №2058080 «СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЗЕРНОВОГО ХЛЕБА», сущностью является замачивание зерна в воде, его измельчение, приготовление теста из полученной массы, его разделку и выпечку, отличающийся тем, что воду перед замачиванием зерна обрабатывают ионами серебра, способ по п. 1, отличающийся тем, что обработку воды ионами серебра ведут до достижения концентрации 0,15 0,35 мг/л.
Недостатком способа является использование дорогостоящего антисептика (ионы серебра), снижающего микробиологическую обсемененность зерна, который при этом требуется вводить дозированно и, как следствие, это значительно усложняет технологию производства, кроме указанного, это тесто не содержит все натуральные ингредиенты, имеющиеся в цельном зерне. Недостатком получаемого состава является отсутствие в тестовой заготовке всех нутриентов, имеющихся в цельном зерне.
Известно изобретение по патенту РФ №2258377 - способ для приготовления теста для х/б, сущность заключается в замочке зерна в водном экстракте из шишек хмеля в соотношении хмель:вода - 1:100, соотношение зерна и водного экстракта - 1:1.
Недостатками данного способа являются: использование дополнительных ингредиентов для проращивания зерна, усложнение и удорожание процесса изготовления заготовки (диспергированного зерна на обычном оборудовании) для приготовления теста по заданной рецептуре, указанное тесто, хоть и содержит все натуральные ингредиенты имеющиеся в цельном зерне, однако они (ингредиенты) находятся в трудноусвояемом состоянии организмом человека, т.к. измельченная фракция зерна находится в диапазоне от 200 мкм и выше, т.к. его (зерна) измельчение производится по традиционной технологии, которое, как известно, не способно перемолоть зародыш, алейроновый слой и росток до супрамолекулярного уровня, вследствие указанного компоненты (зародыш, алейроновый слой и росток) проходят транзитом по желудочно-кишечному тракту и не участвуют в пищеварительном метаболизме организма человека, как и у всех известных аналогов. Недостатком получаемого состава является отсутствие в тестовой заготовке всех нутриентов, имеющихся в цельном зерне.
Известно изобретение по патенту РФ №2134974 - способ для приготовления теста для х/б, сущностью является - приготовление теста ведут добавлением в зерновой полуфабрикат готового выброженного мучного теста, при этом количество мучного выброженного теста берут от 10 до 90% к общей массы теста, а для получения более равномерного состава при измельчении зерна добавляют растительное масло 1% от зерновой массы.
Недостатком данного способа является то, что тесто, полученное данным способом, не может быть отнесенным к тесту из цельного активированного зерна, т.к. в указанное тесто добавляют зерновой полуфабрикат выброженного мучного теста (т.е. из муки), вследствие чего указанный полуфабрикат не содержит все натуральные ингредиенты, имеющиеся в цельном зерне, ввиду того, что мука изначально лишена зародыша, ростка и алейронового слоя. Недостатком получаемого состава является отсутствие в тестовой заготовке всех нутриентов, имеющихся в цельном зерне.
Из уровня техники выявлена заявка на предполагаемое изобретение РФ №96104377, сущностью является способ приготовления теста, предусматривающий использование цельного зерна, освобожденного от оболочек шелушением в воде, и включающий увлажнение зерна, диспергирование увлажненного зерна и замес теста из диспергированного увлажненного зерна и других рецептурных компонентов, отличающийся тем, что используют зерно, освобожденное от оболочек, путем по меньшей мере одного пропускания смеси зерна и воды через гидродинамический генератор при частоте колебаний кавитационной каверны 30-10000 Гц в условиях нелинейного резонансного эффекта и соотношении зерна и воды в смеси 1:(2-20) мас. ч., увлажнение зерна проводят одновременно с освобождением от оболочек в течение времени 0,05-600 с, необходимого для обеспечения влажности теста 14-50%, перед диспергированием избыток влаги и отшелушенные оболочки отделяют от зерна, а из зерна и других рецептурных компонентов замешивают хлебное, или макаронное, или кондитерское тесто, или тесто для сухих завтраков.
Таким образом, известное техническое решение предусматривает использование цельного зерна, освобожденного от оболочек шелушением в воде и включающее увлажнение зерна, диспергирование зерна и замес теста из диспергированного зерна. Таким образом, один из ингредиентов из зерна удаляется в отходы (отруби), что доказывает отсутствие всех ингредиентов, присущих цельному зерну, т.к. минералы, витамины, ферменты удалены в процессе шелушения.
Недостатком известного способа является изменении морфологического целостного состояния растительного организма зерна (зерновки), т.к. в результате реализации способа из тестовой заготовки, на этапе подготовки удаляется до 50% минералов и витаминов, до 19% белка (наиболее дефицитные в белковом балансе аминокислоты, а также клетчатка, необходимая для сорбирования вредных веществ в ЖКТ, повышающая перельстатику и очищающая внутреннюю поверхность в ЖКТ).
Вследствие указанного, известное решение - полученное данным способом тесто освобождается от оболочек шелушением зерна и, как следствие, не содержит все натуральные ингредиенты, имеющиеся в цельном зерне.
5
5
Из исследованного уровня техники выявлено изобретение по патенту РФ №2183406 - сущность заключается в способе производства хлеба, включающий измельчение отрубей, приготовление теста смешиванием муки с измельченными отрубями, гидролизующим агентом и другими компонентами теста, отличающийся тем, что измельчение отрубей проводят в присутствии гидролизующего агента путем гидродинамической обработки суспензии отрубей при температуре 30-70°С, гидромодуле от 1:2,5 до 1:4 в роторно-пульсационном аппарате в зазоре между ротором и статором при значении градиента скорости от 2,8⋅10 до 3,4⋅10м/с⋅м.
Недостатком способа является то, что переработке подвергаются отруби, после чего указанная субстанция добавляется в заранее изготовленное тесто из традиционной муки.
Принимая во внимание факт того, что в отрубях, как известно, отсутствует зародыш и росток, указанный способ производства хлеба не обеспечивает использования всех без исключения ингредиентов цельного зерна, что, в свою очередь, обедняет получаемые указанным способом хлебобулочные изделия. Таким образом, недостатком получаемого состава является отсутствие в тестовой заготовке всех нутриентов, имеющихся в цельном зерне.
Из исследованного уровня также известно изобретение по патенту РФ №2039604, являющееся, по мнению заявителя, наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа по совокупности совпадающих признаков и достигаемому техническому результату, сущностью является способ получения пшеничного зародыша при переработке зерна в муку, включающий подготовку зерна к помолу путем очистки зерновой массы от металломагнитных, минеральных и зерновых примесей, воздушно-ситового сепарирования, сухого шелушения с отделением побочных продуктов, гидротермической обработки и повторного шелушения с отделением побочных продуктов и выделение зародыша, отличающийся тем, что пшеничный зародыш выделяют при подготовке зерна к помолу из побочных продуктов сухого и/или повторного шелушения путем просеивания их на сите №1,0 или 0,95 и очистки прохода с сита в вертикальном воздушном потоке при скорости воздуха 3,5-4,0 м/с, выделенный зародыш разделяют на сите №0,5 на проходовую, мелкую и сходовую крупную фракции, а крупную фракцию зародыша подвергают дополнительной очистке в вертикальном воздушном потоке при скорости воздуха 3,5-4,0 м/с, способ по п. 1, отличающийся тем, что пшеничный зародыш, полученный из побочных продуктов сухого шелушения, смешивают в равных долях с пшеничным зародышем, полученным из побочных продуктов повторного шелушения, способ по п. 1, отличающийся тем, что пшеничный зародыш, полученный из побочных продуктов повторного шелушения, подвергают для безопасного хранения сушке до влажности 14,0-14,5%.
Указанное изобретение относится к технологии получения пшеничного зародыша при хлебопекарных помолах пшеницы, в частности, в зерноочистительном отделении мукомольных заводов при подготовке зерна к помолу, техническое решение обеспечивает возможность выделить из зерна перед его подготовкой к помолу зародыши зерна.
Таким образом, зародыш получают на стадиях шелушения и выделенный зародыш из продуктов шелушения отбирают на ситах №1,0 или 0,95 в процессе очистки в вертикальном воздушном потоке. Следует принять во внимание факт того, что зародыш по составу химических элементов и витаминов является наиболее ценной частью зерна, которую, выделенную как самостоятельный продукт, используют для пищевых, кормовых и лекарственных целей.
Недостатком указанного изобретения является то, что из отобранных по указанному изобретению зародышей невозможно получить качественную и сбалансированную по необходимым нутриентам муку для производства хлебобулочной продукции, т.к. в ней отсутствуют достаточное количество белка, пищевых волокон.
Следует акцентировать также внимание и на том, что при производстве муки по известной стандартной технологии, включающей процесс подготовки зерна к помолу путем очистки его от примесей в зерноочистительном отделении, увлажнения и отволаживания, драной и размольный процессы с поэтапным дроблением, сортированием измельченных продуктов на ситах с последующим обогащением и шлифованием крупок и формирование сортов муки из полученных потоков, на четвертой размольной системе выделяется зародыш в виде хлопьев, который либо направляется в отруби, либо отбирается как отдельный продукт в небольших количествах [см. Правила организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах ч. 1, ВНПО Зернопродукт, М., 1991, с. 32, 33, 37.]. Последующее использование полученного зародыша выполняется в целях в том числе и облагораживания свойств выпекаемого хлеба. При этом следует обратить внимание, что указанный зародыш не вовлекается в помол зерна по причине наличия в нем большого количества, в том числе незаменимых для питания человека непредельных жирных кислот, которые при контакте с воздухом при хранении быстро окисляются и приводят муку в негодность.
Из уровня техники выявлено изобретение по патенту РФ №1837779 - способ производства зернового хлеба, выбранный заявителем в качестве прототипа по способу, сущностью является то, что способ производства зернового хлеба, включающего замочку зерна в воде, его измельчение, замес теста путем смешивания полученного зернового материала, воды и дрожжей, брожение теста и его выпечку, отличающийся тем, что измельчение зерна ведут путем резания, разрыва и экструдирования в устройстве, включающем систему нож-матрица, при давлении 0,1-1,9 Мпа до достижения размера частиц зерновой массы не более 500 мкм, при замесе тесто перемешивают, в качестве дрожжей используют прессованные неактивированные дрожжи в количестве 2,1-5,0% от массы теста, а воду берут в количестве, обеспечивающем влажность тестовой заготовки после замеса 48-52%, при этом брожение теста осуществляют при диспергировании массы с одновременным измельчением аналогично измельчению материала после его замочки в течение 5-300 с.
При этом следует обратить особое внимание на то, что в момент второго измельчения происходит доизмельчение до 300 мкм.
Таким образом, существенным недостатком прототипа по способу является высокая технологическая сложность применения способа в промышленности и весьма низкая степень измельчения зерна изготавливаемой тестовой заготовки, т.к. технология предполагает два этапа переработки на диспергирующей машине «Тонус» и первый этап переработки обеспечивает тонкость измельчения от 500 мкм, второй же доводит фракционный состав тестовой заготовки до степени измельчения от 300 мкм и выше, вследствие чего даже при двойной обработке на указанной диспергирующей машине «Тонус» не представляется возможным перемолоть зародыш, алейроновый слой и росток до молекулярного или супрамолекулярного уровня и, как следствие, указанные ингредиенты значительно хуже усваиваются и, как следствие, присутствующие в тесте измельченные до 300 мкм на втором этапе элементы отрубей (зародыш, алейроновый слой и росток), тем не менее, проходят транзитом через желудочно-кишечный тракт человека, не принимая участия до должной степени в процессе метаболизма, т.к. не могут в полной степени быть усвоенными в ЖКТ человека в силу их недостаточно высокой степени измельчения.
Таким образом, существенным недостатком известного технического решения (прототипа) в отношении получаемого с его применением состава являются недостатки способа, из которого вытекают и недостатки состава, т.к. по указанному способу не может быть получен состав тестовой заготовки, т.к. известный способ не обеспечивает возможность получения качественной основы - тестовой заготовки, которая имеет сбалансированный состав, идентичный составу цельного нашелушенного зерна и необходимых нутриентов для производства хлебобулочной продукции.
5
5
Задачей заявленного технического решения изобретения является способ производства основы для изготовления теста (тестовой заготовки) из цельного гидролизованного, пророщенного зерна пшеницы, и состав тестовой заготовки, полученный заявленным способом, который устраняет недостатки прототипа, а именно - обеспечивает максимально возможное измельчение за один производственный цикл не только эндосперма, но и зародыша, алейронового слоя, ростка до молекулярного и супрамолекулярного уровня, т.е. до степени измельчения в диапазоне от 2 мкм до 100 мкм и тем самым включает указанные ингредиенты в пищеварительный метаболический процесс, обеспечивая тем самым максимально возможную усвояемость тестовой заготовки, из которой производятся хлебобулочные изделия. Таким образом, более детально задачей заявленного технического решения является обеспечение возможности измельчения зерна цельного пророщенного до высокой степени измельчения зерна, за один производственный цикл посредством применения роторно-пульсационной установки, включающий измельчение цельного пророщенного зерна, до степени измельчения в диапазоне от 2 мкм до 100 мкм. в присутствии гидролизующего агента путем гидродинамической обработки суспензии зерна при температуре 30-70°С, гидромодуле от 1:1 в роторно-пульсационном аппарате в зазоре между ротором и статором при значении градиента скорости от 2,8⋅10 до 3,4⋅10м/с⋅м.
Указанная выше цель заявленного технического решения, т.е. измельчение зерна за один производственный цикл влечет за собой реализацию не менее важных целей, а именно:
- существенное снижение энергетических затрат,
- повышение энергетической и питательной ценности,
- снижение объема потребления хлебобулочных изделий человеком,
- вовлечение пищевых волокон в очистку ЖКТ человека от шлаков и иных продуктов пищеварения, одновременное улучшение перистальтики ЖКТ,
- разрешение основных проблем по повышению качества жизни человека, а именно снижение ожирения, снижение высокого холестерина, устранение дефицита витаминов и минералов в хлебобулочных изделиях,
- обеспечение импортозамещения,
- обеспечение возможности экспорта продукции.
Из исследованного уровня техники выявлен состав теста для производства хлеба из проросшего зерна для производства хлеба по патенту №2092058, выявленный заявителем в качестве прототипа по составу, выбранный из исследованного уровня техники по совокупности совпадающих признаков и достигаемому техническому результату, сущностью является состав теста для производства хлеба из проросшего зерна, содержащий проросшее зерно, соль и воду, отличающийся тем, что компоненты теста содержатся в следующем соотношении, масс, соль 0,2-0,25, вода 1,05-1,1, проросшее зерно остальное, состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве проросшего измельченного зерна он содержит нашелушенное зерно, состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве проросшего зерна он содержит проросшее зерно с длиной ростка 1 мм.
Недостатком указанного состава является отсутствие в составе всех нутриентов, присутствующих в цельном активированном зерне и, как следствие, отсутствие у указанного состава сбалансированных компонентов, присутствующих в составе теста, обеспечивающий максимальное использование всех компонентов цельного активированном зерна в хлебе, изготавливаемом из указанного состава.
Сущность предполагаемого изобретения заключается в том, что  способ производства основы для изготовления теста из цельного гидролизованного, пророщенного зерна пшеницы 3 класса, характеризующийся тем, что осуществляют подготовку зерна к помолу путем очистки зерновой массы от металломагнитных, минеральных и зерновых примесей с последующей машинной мойкой зерна, затем выполняют проращивание зерна в присутствии воды, процесс активизации ведут в течение 24 часов до достижения длины проростков до 1,5 мм, далее производят предварительное измельчение проросшего (активированного) зерна путем разрыва, резания и экструдирования в системе нож - матрица через фильеры с размером 3 мм до получения субстрата фракцией до 3 мм при влажности заготовки до 40%, далее осуществляют обработку ранее полученного на предыдущем этапе субстрата, включая его твердую непроработанную часть, а именно зародыш, росток, оболочку, при гидромодуле 1:1, гидродинамическим методом в роторно-пульсационном аппарате, вследствие которой обеспечивается возможность повышения содержания клейковины тестовой заготовки из зерна 3 класса от 17 до 22%. Состав основы для изготовления теста, полученный способом по п.1, содержащий воду и проросшее зерно в соотношении 1:1, при этом в составе содержатся
ингредиенты цельного пророщенного зерна, а именно зародыш, росток, оболочка, измельченные до размера 2-80 мкм для обеспечения полной усвояемости в желудочно-кишечном тракте человека хлебобулочных изделий из состава тестовой заготовки.
Способ изготовления основы для производства теста включает в себя следующую последовательность выполнения операций (этапы):
Проводят очистку зерна на камнеотборнике, предназначенном для удаления минеральных примесей (вплоть до песка),
Производят машинную мойку зерна,
Проращивают зерно (активирование) в присутствии гидроагента (зерно и вода), процесс активации ведут в течении до 24 час в зависимости от класса пшеницы и его качества, до достижения проростков до 1,5 мм.
Производят предварительное измельчение проросшего (активированного) зерна путем разрыва, резания и экстрагирования (нож, матрица) с решетки (фильера, матрица) 3 мм до получения субстрата фракцией до 3 мм. При влажности заготовки до 40%,
Производят гидродинамическую обработку полученного субстрата методом кавитации в роторно-пульсационном аппарате более твердой непереработанной части заготовки (зародыш, росток, оболочка) до 30% от всей массы заготовки при гидромодуле 1:1, вследствие которой повышается клейковина тестовой заготовки из зерна 3 класса от 17 до уровня 22, с получением целевого продукта - тестовой заготовки.
Вследствие выполнения указанной последовательности технологических операций с применением указанного оборудования обеспечивается получение полноценного и высокого качества не крошащимся мякишем хлебобулочной продукции. Полученная продукция с применением тестовой заготовки, реализованной по заявленному техническому решению, обеспечивает получение хлебобулочной продукции, соответствующей требованиям стандартов РФ. В настоящее время подготовлен проект ТУ на заявленное техническое решение, которые находятся на дату подачи материалов на стадии проверки в отделении метрологии и стандартизации по Республике Татарстан, проект прилагается в Приложении 2 к настоящим заявочным материалам (для сведения).
Заявленное техническое решение поясняется Фиг. 1 (1-й и 2-й листы) и Фиг. 2.
На Фиг. 1 представлен Протокол испытаний №612 от 27.05.2013 г. лаборатории пищевой продукции и продовольственного сырья, ФБУ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И ИСПЫТАНИЙ В РЕСПУБЛИКЕ ТАТАРСТАН» ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ И ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО СЫРЬЯ (Приложение №1, см. Протокол испытаний №612 от 27.05.2013 г.), на двух листах.
На Фиг. 2 представлен Протокол сравнительных испытаний на одном листе.
Далее заявителем приведены примеры конкретного выполнения заявленного технического решения на примерах, использующих различные виды зерна и их смесей.
Продукт, полученный на основе заявленного технического решения - тестовая заготовка, имеет следующие особенности технического характера (технологические характеристики и особенности).
1 - достигнуто существенное снижение энергетических затрат на производство тестовой заготовки по сравнению с традиционно применяемыми технологиями - достигнуто до 30% экономии электроэнергии за счет исключения традиционного помола зерна, в соответствии с применяемыми правилами [см. Правила организации и ведения технологического процесса на мукомольных заводах ч. 1, ВНПО Зернопродукт, М., 1991, с. 32, 33, 37];
2 - повышена энергетическая и питательная ценность полученной тестовой заготовки за счет введения в процесс пищеварения всех нутриентов, имеющихся в цельном зерне;
3 - за счет указанного повышения энергетической и питательной ценности полученной тестовой заготовки достигнуто значительное (до 50%) снижение объема потребления хлебобулочных изделий человеком, т.к. сбалансированный состав тестовой заготовки в полной мере удовлетворяет потребности человека в продукте по требуемой индивидуально для каждого человека потребности и, как следствие, приводит к естественному и нормальному ощущению сытости, указанный эффект достигается, в том числе, и за счет присутствия в составе тестовой заготовки натуральных пищевых волокон, (имеющихся в зерновке, ростке и алейроновом слое), которые в свою очередь увеличивают объем хлеба из тестовой заготовки;
4 - указанные пищевые волокна способствуют механической очистке ЖКТ человека от шлаков и иных продуктов пищеварения, одновременно улучшают перистальтику ЖКТ, одновременно сорбируют отходы жизнедеятельности микрофлоры ЖКТ и способствуют естественному очищению ЖКТ и выводятся из организма естественным путем;
5 - достигнутые выше цели приводят, как следствие, к разрешению основных проблем по повышению качества жизни человека, т.к. способствуют снижению ожирения, снижению высокого уровня холестерина, устранению дефицита витаминов и минералов;
6 - достигнута реализация проблемы импортозамещения;
7 - обеспечена возможность экспорта продукции.
Пример 1 (изготовление тестовой заготовки из пшеницы 3 класса)
5
5
Берут навеску из пшеницы 3 класса в количестве 100 кг, очищают зерно на камнеотборнике, производят машинную мойку зерна, проращивают зерно (активирование) в присутствии гидроагента (зерно и вода), процесс активации ведут в течение, например, 24 час, до достижения проростков до 1,5 мм, производят предварительное измельчение проросшего (активированного) зерна путем разрыва, резания и экстрагирования (нож, матрица) с решетки (фильера, матрица) 3 мм до получения субстрата фракцией до 3 мм на промышленной мясорубке марки «МИМ-600», производства фирмы «КЛЕН», при влажности заготовки до от 40%, производят гидродинамическую обработку полученного субстрата в роторно-пульсационном аппарате с зазором между ротором и статором до 1.5. мм., при значении градиента скорости от 2,8⋅10 до 3,4⋅10м/с⋅м, при гидромодуле 1:1.
В результате гидродинамической обработки полученного субстрата (тестовой заготовки) повышается клейковина из зерна 3 класса от исходного 17 до уровня 22 и более, с получением целевого продукта - тестовой заготовки.
Целевым продуктом заявленного технического решения является тестовая заготовка для производства теста, из которого производится хлебобулочная продукция из нашелушенного, гидратированного пророщенного зерна 3 класса с клейковиной от 17 и далее (основа для приготовления теста) и доведения клейковины до 22. Повышение клейковины достигается за счет того, что массу нашелушенного, гидратированного пророщенного зерна 3 класса с клейковиной от 17 предварительно механически измельчают до фракции 300-500 мкм, затем производят гидродинамическое измельчение от 25% и выше предварительно измельченного зерна - т.е. ее наиболее грубой части (зародыш, росток, оболочка) в ротор-пульсационном аппарате с диаметром ротора 240 мм 3000 об/мин, при гидромодуле 1:1. При этом увеличивается содержание белка (водорастворимый, усваиваемой), высокоэффективная экстракция крахмала, эти ингредиенты и обеспечивает повышение клейковины (глютенин, глиадин, крахмал, небольшое содержание жира и клетчатки). На долю белка в образовании клейковины приходится до 80%, а крахмала до 20%. Таким образом, происходит увеличение клейковины из зерна 3 класса пшеницы нашелушенной гидрагированной. Тестовая заготовка имеет однородную массу с запахом зерна, цвета кофе с молоком. При выпечке хлеба в результате меланоидинообразования (меланоидины - группа высокомолекулярных гетерогенных полимерных соединений, образующихся при термической кулинарной обработке продуктов (жарке, варке), а также при хранении консервированных продуктов (в основном овощей), меланоидины имеют темный цвет, обычно от красно-коричневого до темно-коричневого) под воздействием температуры выпечки 220°С происходит изменение цвета на темно-бежевый с коричнево-золотистой коркой.
Пример 2 (изготовление тестовой заготовки из пшеницы 3 класса с добавлением 10% зерна ржи 3 класса)
5
5
Берут навеску из пшеницы 3 класса в количестве 90 кг, добавляют 10 кг зерна ржи 3 класса, очищают зерно на камнеотборнике, производят машинную мойку зерна, проращивают зерно (активирование) в присутствии гидроагента (зерно и вода), процесс активации ведут в течении 24 час, до достижения проростков до 1,5 мм, производят предварительное измельчение проросшего (активированного) зерна путем разрыва, резания и экстрагирования (нож, матрица) с решетки (фильера, матрица) 3 мм до получения субстрата фракцией до 3 мм на промышленной мясорубке марки «МИМ-600», производства фирмы «КЛЕН», при влажности заготовки до от 40%, производят гидродинамическую обработку полученного субстрата в роторно-пульсационном аппарате в зазоре между ротором и статором до 1,5 мм, при значении градиента скорости от 2,8⋅10 до 3,4⋅10м/с⋅м, при гидромодуле 1:1.
В результате гидродинамической обработки полученного субстрата (тестовой заготовки) повышается клейковина из зерна 3 класса от исходного 17 до уровня 22 и более, с получением целевого продукта - тестовой заготовки.
Целевым продуктом заявленного технического решения является тестовая заготовка для производства теста, из которого производится хлебобулочная продукция из нашелушенного, гидратированного пророщенного зерна 3 класса с клейковиной от 17 и далее (основа для приготовления теста) и доведения клейковины до 22. Повышение клейковины достигается за счет того, что массу нашелушенного, гидратированного пророщенного зерна 3 класса с клейковиной от 17 предварительно механически измельчают до фракции 300-500 мкм, затем производят гидродинамическое измельчение от 25% и выше предварительно измельченного зерна, т.е. ее наиболее грубой части (зародыш, росток, оболочка) в ротор-пульсационном аппарате с диаметром ротора 240 мм 3000 об/мин, при гидромодуле 1:1. При этом увеличивается содержание белка (водорастворимого, усваиваемого), высокоэффективная экстракция крахмала, эти ингредиенты и обеспечивает повышение клейковины (глютенин, глиадин, крахмал, небольшое содержание жира и клетчатки). На долю белка в образовании клейковины приходится до 80%, а крахмала до 20%. Таким образом, происходит увеличение клейковины из зерна 3 класса пшеницы и ржи нашелушенного гидратированного. При выпечке хлеба в результате меланоидинообразования, под воздействием температуры выпечки 220°С происходит изменение цвета на более темный цвет, чем при выпечке хлеба из пшеницы, также с коричнево-золотистой коркой.
Пример 3 (изготовление тестовой заготовки из пшеницы 3 класса с добавлением 10% крупы гречневой)
5
5
Берут навеску из пшеницы 3 класса в количестве 90 кг, добавляют 10 кг крупы гречневой, очищают зерно на камнеотборнике, производят машинную мойку зерна, проращивают зерно (активирование) в присутствии гидроагента (зерно и вода), процесс активации ведут в течении 24 час, до достижения проростков до 1,5 мм., производят предварительное измельчение проросшего (активированного) зерна путем разрыва, резания и экстрагирования (нож, матрица) с решетки (фильера, матрица) 3 мм до получения субстрата фракцией до 3 мм на промышленной мясорубке марки «МИМ-600», производства фирмы «КЛЕН», при влажности заготовки до от 40%, производят гидродинамическую обработку полученного субстрата в роторно-пульсационном аппарате с зазором между ротором и статором до 1.5. мм., при значении градиента скорости от 2,8⋅10 до 3,4⋅10м/с⋅м, при гидромодуле 1:1.
В результате гидродинамической обработки полученного субстрата (тестовой заготовки) повышается клейковина из зерна 3 класса от исходного 17 до уровня 22 и более, с получением целевого продукта - тестовой заготовки.
Целевым продуктом заявленного технического решения является тестовая заготовка для производства теста, из которого производится хлебобулочная продукция из нашелушенного, гидратированного пророщенного зерна 3 класса с клейковиной от 17 и далее (основа для приготовления теста) и доведения клейковины до 22. Повышение клейковины достигается за счет того, что массу нашелушенного, гидратированного пророщенного зерна 3 класса с клейковиной от 17 и далее предварительно механически измельчают до фракции 300-500 мкм, затем производят гидродинамическое измельчение от 25% и выше предварительно измельченного зерна, т.е. ее наиболее грубой части (зародыш, росток, оболочка) в ротор-пульсационном аппарате с диаметром ротора 240 мм 3000 об/мин, при гидромодуле 1:1. При этом увеличивается содержание белка (водорастворимого, усваиваемого), высокоэффективная экстракция крахмала, эти ингредиенты и обеспечивает повышение клейковины (глютенин, глиадин, крахмал, небольшое содержание жира и клетчатки). На долю белка в образовании клейковины приходится до 80%, а крахмала до 20%. Таким образом, происходит увеличение клейковины из зерна 3 класса пшеницы нашелушенной гидратированной и гречневой крупы. При выпечке хлеба в результате меланоидинообразования, под воздействием температуры выпечки 220°С происходит изменение цвета на незначительно темнее, чем хлеб, изготовленный из пшеницы, т.е. цвет близок в цвету хлеба по второму примеру - к темно-бежевому цвету также с коричнево-золотистой коркой.
Приведенные примеры конкретного выполнения заявленного технического решения являются не исчерпывающими, и вариантов реализации в промышленности может быть достаточно много, тем не менее заявленное техническое решение, по мнению заявителя, обеспечивает реализацию актуальных задач по обеспечению качественными хлебобулочными изделиями человека во всем мире. Полученная тестовая заготовка, в силу использования известных как таковых в мире устройств и технологий, обеспечивает отсутствие быстрого подтверждения полученной тестовой заготовки бактериальному загрязнению, последующей порче (разложению), т.к. процесс гидродинамической обработки сопровождается обеззараживанием обрабатываемого зерна, является общеизвестным и в патенте №2162363, в следствие этого в тестовой заготовке отсутствуют болезнетворные бактерии, и ее можно достаточно долго хранить, перевозить до места использования по назначению при соблюдении минимальных требований - пониженная температура и отсутствие доступа кислорода воздуха.
Вследствие указанного, а также принимая во внимание мнение специалистов, представленные в источнике на стр. 3 настоящих материалов (мнение директора Государственного НИИ хлебопекарной промышленности Анатолия Павловича Косована и Алексеенко Алексея Николаевича - помощника главы Россельхознадзора) можно сделать неопровержимый вывод о соответствии заявленного технического решения критерию «изобретательский уровень», предъявляемый к изобретениям, т.е. заявленное техническое опровергает мнение авторитетных специалистов в данной области техники. По мнению заявителя, серийное использование в промышленности заявленного технического решения позволит реализовать ряд проблем, стоящих перед человечеством в целом, т.к. оно позволяет реализовать серьезную проблему по обеспечению человека качественными продуктами питания, среди которых хлеб является основным продуктом питания.
Заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна», предъявляемому к изобретениям, критерию «изобретательский уровень», т.к. не является очевидным для специалистов в указанной области, вследствие того, что не вписывается в общепринятую парадигму мнений компетентных специалистов, которые акцентируют наличие проблемы в производстве хлебобулочных изделий и предлагают реализацию по облагораживанию хлебобулочных изделия посредством добавления в муку различных улучшителей, в том числе зародышей зерна, синтетических, например, разрыхлителей, улучшителей вкуса, а также генно-модифицированные организмы (ГМО), которые по мнению тех же специалистов могут оказать отрицательное влияние на здоровье человека в отдаленном прошлом, например, на втором, третьем поколениях, т.к. могут привести не только к нарушению здоровья, а даже к вырождению человечества, т.к. они оказывают негативное влияние и могут привести к генным мутациям. При этом специалисты по не вполне понятной причине обходят вопрос, связанный с тем, что в зародыше зерна, богатом питательными веществами: белками, сахарами, жирами, витаминами и ферментами находятся примерно 70% всех витаминов зерна, в том числе и витамин А; и они целенаправленно, в соответствии с традиционными технологиями тщательно удаляются из муки, для обеспечения возможности длительного хранения муки. Заявленное техническое решение позволяет без потерь использовать все составные элементы зерна цельного для полноценного питания человека. При реализации заявленного технического решения создается возможность использования альтернативных технологий хлебопечения, основанной на заявленном техническом решении.
Заявленное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», т.к. из полученной заявленным способом тестовой заготовки произведена выпечка хлеба из цельного пророщенного зерна по традиционной технологии выпечки хлеба в условиях научной лаборатории Новосибирского аграрного университета на кафедре «Технологии и переработки продуктов питания». Проверка пригодности тестовой заготовки к промышленному использованию - выпечке хлебобулочных изделий на предмет соответствия токсикологическим требованиям выполнена в ФБУ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И ИСПЫТАНИЙ В РЕСПУБЛИКЕ ТАТАРСТАН» ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ И ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО СЫРЬЯ (Приложение №1, см. Протокол испытаний №612 от 27.05.2013 г.).
Доказательство факта роста клейковины и пригодности тестовой заготовки для применения в качестве теста для производства хлебобулочных изделий проверена в лаборатории Казанского национального исследовательского технологического университета в условиях лаборатории технохимического контроля сырья и продуктов кафедры пищевой инженерии малых предприятий (ПИМП), в соответствии с методикой, в соответствии с ГОСТ Р 54478-2011 «Зерно. Методы определения количества клейковины в пшенице» (см. Протокол сравнительных испытаний, Приложение №2).
Источники информации
1. Протокол испытаний №612 от 27.05.2013 г. лаборатории пищевой продукции и продовольственного сырья, ФБУ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И ИСПЫТАНИЙ В РЕСПУБЛИКЕ ТАТАРСТАН» ИСПЫТАТЕЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКЦИИ И ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО СЫРЬЯ (Приложение №1, см. Протокол испытаний №612 от 27.05.2013 г.), на двух листах.
2. Протокол сравнительных испытаний на одном листе.