Хлебцы рисовые хрустящие для питания детей и способ их производства
RICE CRISPBREADS FOR FEEDING CHILDREN AND THEIR PRODUCTION METHOD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Группа изобретений относится к пищевой промышленности и касается хлебопечения, в частности способа производства и состава рисовых хлебцев, являющихся продуктом диетического и функционального питания.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из патента РФ № 2579253 С1, опубл. 10.04.2016 г., известны хлебцы, которые содержат смесь муки кукурузной и банановой, яичный порошок, рисовый крахмал, соль, подсластитель.
Недостатком указанного состава является применение не рисовой крупы или цельных кукурузных зерен, а рисового крахмала и кукурузной муки, имеющих низкое (по сравнению с цельным зерном) содержание пищевых волокон.
Из патента РФ № 2127534 С1, опубл. 20.03.1999 г., известен состав для производства зернового экструдированного продукта типа хрустящих хлебцев, который в своем составе содержит зерновой материал, в качестве которого использована пшеничная мука 2 сорта и ржаная обойная мука при следующем соотношении компонентов, мас. %: мука ржаная обойная  30,0-50,0; поваренная соль 1,0-2,5; мука пшеничная 2 сорта - остальное.
Полученный продукт обладает высокой пищевой ценностью и высокими органолептическими показателями, но наличие в составе продукта глютена не позволяет его использование для широкого круга населения, в том числе в детском питании. Кроме того, применение муки вместо цельных зернен снижает содержание пищевых волокон.
Из патента РФ № 2619762 С9, опубл.18.05.2017 г., известно изобретение, которое относится к пищевой промышленности и может использоваться при производстве печеных хлебцев в виде сухих, хрупких, легких пористых пластин. Экструзионная зерновая мука включает зерно пшеницы, солод ржаной ферментированный, зерно ржи, соль, сухую солодовую закваску, кориандр, овсяную крупу, краситель натуральный сахарный колер, токоферол, лецитин и витаминно-минеральный комплекс. Для ее получения смешивают компоненты сырья, увлажняют и отволаживают в течение 4-12 ч до влажности 14-16%, производят размол и нагрев сырья до температуры 140-180°С с последующим экструдированием, после чего полученный продукт выпекают в камерах тоннельной печи при температуре 100-180°С в течение 1-3 мин. Полуфабрикат охлаждают и размалывают. Печеные хлебцы включают экструзионную зерновую муку, масло растительное, сухую солодовую закваску, соль поваренную, сахар и солод ржаной ферментированный. Готовят тесто путем смешения сырья с водой до гомогенизированной консистенции, производят раскатку, резку и выпечку теста при температуре 205-235°С в течение 8-13 мин, охлаждают, фасуют и упаковывают.
Существенным отличием технологии приготовления зернового хлеба по патенту РФ № 2619762 С9 от заявленного способа производства зерновых хлебцев, заключается в том, что из продукта, полученного путем измельчения зерен злаков, приготавливается тесто. К недостаткам данного способа следует отнести наличие в составе сырья продуктов, которые могут нести угрозу здоровью потребителя.
Известен состав для производства хрустящих хлебцев (Ред. Сулиманова Г.В. Сборник рецептур на хлеб и хлебобулочные изделия (Изделия сухарные. Хрустящие хлебцы). М., «Агропромиздат», 1986 г.), содержащий зерновой материал в виде смеси ржаной сеяной муки, ржаной обойной муки и пшеничной муки 1 сорта, дрожжи хлебопекарные прессованные, поваренную соль, сахар-песок, масло сливочное несоленое.
Производство хрустящих хлебцев по указанной рецептуре осуществляют традиционным способом, предусматривающим замешивание дрожжевого теста, его брожение, формовку хлебцев, их расстойку, выпечку, сушку, охлаждение и упаковку. Для обеспечения пористости и хрупкости готовых хлебцев в качестве основного сырья используют хлебопекарную муку высокого достоинства, а в качестве разрыхлителя - прессованные дрожжи. Хлебцам, приготовленным по указанной рецептуре, присущ свойственный данному виду хлебного изделия вкус и запах.
Недостатками известного состава для производства хрустящих хлебцев являются: необходимость использования для получения хлебцев с высокими органолептическими показателями дорогостоящего, пользующегося спросом сырья: хлебопекарной муки высокого достоинства и прессованных дрожжей, невысокая пищевая ценность готовых хлебцев, вызванная их высокой энергетической ценностью (калорийностью) за счет содержания в составе сахара и жира, а также их невысокими диетическими свойствами, обусловленными незначительным содержанием отрубенистых веществ.
Известна сухая смесь для приготовления вспученного пищевого продукта (Заявка на Европейский патент № 0367031, опубл. 09.05.1990 г.), содержащая нативный крахмал (картофельный, пшеничный, кукурузный или их смесь); нативный крахмал тахиоки; мальтодекстрин; модифицированный клейстеризованный крахмал (картофельный, пшеничный, кукурузный или их смесь); ароматический или вкусовой ингредиент.
Производство пищевого продукта по указанной рецептуре осуществляют методом экструдирования, позволяющим получить рыхлый и пористый готовый продукт без использования в качестве разрыхлителя дрожжей.
Недостатком известной сухой смеси является невысокая пищевая ценность готового вспученного продукта, обусловленная высокой энергетической ценностью (калорийность) готового продукта из-за использования высококалорийного крахмалсодержащего сырья, а также его невысокими диетическими свойствами ввиду отсутствия в нем отрубенистых веществ, оказывающих нормализующее влияние на моторную функцию кишечника и желчевыводящих путей. Кроме того, пищевому продукту, произведенному из указанной сухой смеси, не присущи свойственные хрустящим хлебцам хрупкость, вкус и запах.
Известен состав для производства зернового экструдированного продукта (Патент США № 5169662, опубл. 08.12.1991 г.), содержащий в качестве зернового материала овсяные и кукурузные отруби и кукурузную муку.
Вспученный зерновой продукт содержит более 10% белка и обладает достаточно высокими диетическими свойствами, благодаря наличию в его составе отрубенистых веществ. Однако известный зерновой продукт не обладает свойственным традиционным хрустящим хлебцам вкусом и запахом. Недостатками известного состава для производства зернового экструдированного продукта являются: невысокая пищевая ценность готового продукта вследствие его высокой калорийности, обусловленной содержанием в его составе в качестве основного источника белка высококалорийной кукурузной муки.
Из патента РФ № 2672387 С1, опуб. 14.11.2018 г, состав хлебцев, который содержит зерновой материал, вкусовые добавки и плодово-ягодное пюре. В качестве зернового материала используют смесь муки из семян люпина белого, муки из семян льна и муки гречневой при следующем соотношении компонентов, мас. %: мука из семян люпина белого 20,0-40,0; мука из семян льна 15,0-20,0; мука гречневая 3,0-5,0; вкусовые добавки 1,0-2,5; плодово-ягодное пюре остальное.
В данном техническом решении предусмотрено применение вместо сахаросодержащих подсластителей и т.п. плодово-ягодного пюре, однако в качестве основного зернового материала используется мука, которая по сравнению с цельным зерном содержит низкое количество пищевых волокон.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по характеризующим его признакам, выбранным в качестве ближайшего аналога являются состав и  способ, раскрытые в патенте РФ № 2603913 С1, опубл. 10.12.2016 г. Из патента РФ № 2603913 С1 известен состав сырья для получения хлебцев, в который входят цельные зерна пшеницы, по меньшей мере один вид крупы и вкусоароматическая добавка в виде сиропа. Подготавливают зерновую смесь путем очищения ее от примесей и последующего увлажнения водой. Экструдируют готовую зерновую смесь с одновременной выпечкой и брикетированием. Наносят напылением на поверхность брикета вкусоароматическую добавку в виде сиропа. В состав сиропа входят компоненты при 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.
Недостатком изобретения является наличие в составе сиропа высокого содержания фруктозы, сукралозы, что ограничивает потребление такого продукта потребителем, склонного к аллергическим реакциям и диабету, а также делает невозможным  употребление продукта детьми младшего возраста.
Указанные недостатки представленного выше решения устранены путем доработки качественного и количественного состава хлебцев рисовых хрустящих и способа их производства, описанных в настоящем изобретении.
РАСКРЫТИЕ ГРУППЫ ИЗОБРЕТЕНИЙ
Настоящая группа изобретений распространяется на диетическую пищевую продукцию, предназначенную для питания детей раннего возраста (от года до трех лет) – в зависимости от ассортимента, дошкольного возраста (от 3 до 6 лет), школьного возраста (от 6 лет и старше), так как для питания детей не допустимо применение ингредиентов (глютен, ГМО, растительные жиры, искусственные ароматизаторы и красители, консерванты), способных нанести вред их здоровью.
Продукт представляет собой хрупкие легкие плитки разнообразной формы, изготовленные из рисовой крупы первого сорта, воды, фруктового/ягодного/овощного сока или их смесей и пюре из фруктов и/или ягод. Для придания специфического аромата и вкуса возможно добавление натуральных пищевых ароматизаторов (вкусоароматических веществ), для придания цвета возможно добавление натуральных красителей, в том числе натуральных фруктовых или овощных соков, с добавлением или без добавления: витаминных и витаминно-минеральных комплексов (премиксов).
Поверхность изделий может быть художественно отделана глазурью, шоколадом и т.п., а так же другими видами художественных отделок. В зависимости от рецептуры, формы и габаритных размеров продукт изготавливают в широком ассортименте с фантазийными наименованиями, привлекающими к себе внимание детей.
Заявленные в настоящем изобретении хлебцы рисовые хрустящие – это диетический продукт, так как в рисовых хлебцах содержатся грубые неперевариваемые пищевые волокна, которые способствуют выведению из организма шлаков и токсинов. Рисовые набухшие зерна благотворно влияют на перистальтику кишечника, нормализуют метаболизм и являются поставщиками сложных углеводов, которые надолго насыщают и восполняют запасы энергии. Продукт не содержит глютена, ГМО, искусственных красителей и ароматизаторов, консервантов и является идеальным дополнением к пище. Хлебцы рисовые хрустящие в зависимости от вкусоароматической добавки можно сочетать с разными продуктами на выбор.
Задачей настоящей группы изобретений является устранение недостатков  известного уровня техники, разработка полезного и диетического продукта, не способного оказывать вред здоровью потребителя, а также расширение ассортимента хлебобулочных изделий для детского возраста, начиная с одного года.
Технический результат заявленной группы изобретений заключается в реализации указанного продукта и способа его производства, в результате которого получают новый, отличающийся вкусовыми качествами продукт диетического и функционального питания, предназначенный для непосредственного употребления в пищу в качестве дополнительного источника пищевых волокон для детей возрастом от одного года.
Указанный технический результат достигается за счет состава хлебцев рисовых хрустящих, содержащих крупу рисовую, воду и вкусоароматическую добавку, которая включает концентрированный фруктовый и/или овощной сок или смесь фруктовых и/или овощных соков в смеси с ягодными и/или фруктовыми пюре, ароматизатор натуральный при следующем соотношении компонентов, мас.%:
При этом вкусоароматическая добавка в одном из вариантов осуществления изобретения дополнительно содержит бета-каротин – 0,05 - 0,1 мас.% и/или йодированную соль – 0,2-1,0 мас.% и/или тростниковый сахар – 20,0-24,0 мас.%.
При этом, соотношение разных видов соков в смеси может быть, например 1:1 или 1:2; 1:3; 1:4.
При этом, соотношение разных видов пюре в смеси может быть, например 1:1 или 1:2; 1:3; 1:4.
Кроме того, указанный технический результат достигается за счет способа производства хлебцев рисовых хрустящих, включающего использование в составе сырья крупы рисовой, воды и вкусоароматической добавки, которая включает концентрированный фруктовый и/или овощной сок или смесь фруктовых и/или овощных соков в смеси с ягодными и/или фруктовыми пюре, ароматизатор натуральный; подготовку рисовой крупы путем очищения ее от примесей и последующего увлажнения водой; экструдирование готовой рисовой крупы с одновременной выпечкой и брикетированием; нанесение напылением на поверхность хлебцев вкусоароматической добавки, при этом компоненты для приготовления хлебцев берут согласно вышеуказанному качественному и количественному составу.
При этом  увлажнение рисовой крупы производят в вертикальных смесителях в течение 1-1,5 часа  при перемешивании, при этом влажность  готовой увлажненной рисовой  крупы составляет 17,5-18,5%.
При этом экструдирование увлажненной рисовой крупы производят под давлением 130-140 бар между нагретыми до 240-260°С пресс-формами.
При этом при приготовлении вкусоароматической добавки сначала нагревают концентрированный фруктовый и/или овощной сок или их смесь до температуры 52-53°С.
При этом для удержания воды на поверхности рисовой крупы в качестве поверхностно-активного вещества применяют подсолнечный лецитин в количестве  50 г на 100 кг крупы, предварительно взбив его миксером с водой комнатной температуры.
При этом сушку хлебцев осуществляют при температуре 107-115°С.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ГРУППЫ ИЗОБРЕТЕНИЙ
Уникальность нового, полученного заявленным способом продукта (хлебцы рисовые хрустящие) состоит в том, что он изготавливается из цельной рисовой крупы 1 сорта, за счет чего продукт имеет высокий процент (до 60%,) содержания пищевых волокон, а также содержит легкоусваиваемый организмом человека фруктовый и/или ягодный сок и пюре или овощной сок и фруктовое и/или ягодное пюре, содержащие клетчатку.
Сырье для приготовления хлебцев рисовых хрустящих в одном из вариантов его осуществления дополнительно может содержать тростниковый сахар, который, как известно, является результатом прямого отжима тростникового сока. Сок уваривается до сиропа и проходит процесс кристаллизации. В отличие от белого сахара из сахарной свеклы тростниковый сахар не подвергается отбеливанию при помощи диоксида серы или угольной кислоты. Так же, как белый сахар, он на 99% состоит из сахарозы, но в нем больше полезных элементов – железа, кальция, фосфора. Кроме того, тростниковый сахар обладает характерным карамельным запахом и вкусом патоки.
Сырье для приготовления хлебцев рисовых хрустящих в одном из вариантов его осуществления дополнительно может содержать бета-каротин природного происхождения, который, благодаря своим антиоксидантным свойствам способствует укреплению иммунитета, снижает риск инфекционных заболеваний, смягчает действие вредных факторов окружающей среды, таких как электромагнитные излучения, химические и радиоактивные загрязнения, а также повышает адаптационные возможности организма и устойчивость к стрессам. В пищевой промышленности бета-каротин также используется в качестве пищевого красителя, придающего продукции в зависимости от его концентрации оттенки от желтого до ярко-красного.
Экструдирование, которому подвергается подготовленное (очищенное от примесей и увлажненное) зерно - это сложный физико-химический процесс, включающий: температурную обработку продукта под давлением; механохимическое деформирование продукта; "взрыв" продукта во фронте ударного разрежения.
При экструдировании вода в зерне закипает при высокой температуре, зерно разрывается (вспучивается) и за счет высокого давления сразу же формируется в брикет. В результате тепловой обработки улучшаются вкусовые качества продукта (приятный запах и вкус), так как образуются различные ароматические вещества и т.д., значительно возрастает активность ферментов в его перевариваемости, практически удваивается питательная ценность продукта.
Влияющая на вкусовые качества хлебцев рисовых хрустящих вкусоароматическая добавка готовится из смеси ингредиентов: ягодного и/или фруктового или овощного сока и ягодного и/или фруктового пюре, натурального ароматизатора. В сочетании с тростниковым сахаром в одном из вариантов осуществления изобретения - этот вкус становится более ярко выраженным-карамельным.
Сок и пюре ягодные (черника, клюква, малина, вишня и пр.) или фруктовый сок и пюре (яблоко, банан, лимон, ананас и пр.), или овощной (например, морковный, свекольный, тыквенный и пр.) присутствуют в составе вкусоароматической добавки в качестве концентрата. В концентрированных соках и пюре содержатся органические кислоты. В одном из вариантов осуществления изобретения в сочетании с тростниковым сахаром они придают приятный кисло-сладкий вкус наносимой на хлебцы добавке и, следовательно, самим хлебцам. Это подтверждают результаты дегустаций, проводимых на предприятии при разработке данных видов хлебцев рисовых хрустящих.
В качестве ароматизатора, входящего в состав вкусоароматической добавки, могут быть использованы любые натуральные ароматизаторы с различными вкусами.
Следует отметить, что в хлебцах присутствуют в минимальном количестве жиры, которые содержатся лишь в зернах риса.
Вкусовые качества готового продукта, полученного заявленным способом, обеспечиваются не только указанным составом вкусоароматической добавки, но также и применяемым способом ее нанесения на хлебцы.
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 хлебцев рисовых хрустящих вкусоароматическая добавка наносится на их поверхность путем разбрызгивания через спрей-камеру с помощью форсунок с последующей сушкой.
При указанной технологии нанесения вкусоароматической добавки не используют масло растительное, сахарную пудру, лактозу и мальтодекстрин. Добавка покрывает хлебцы равномерным тонким слоем, сушке подвергается продукт, уже полностью покрытый. В варианте осуществления изобретения, где в состав вкусоароматической добавки вводится тростниковый сахар, после сушки хлебцы покрыты тонкой хрустящей карамельной корочкой.
Полученные хлебцы представляют собой хрупкий, слегка ломающийся продукт разнообразной формы с шероховатой поверхностью, с рельефом в виде вздутых зерен (возможно наличие небольших вздутий, бороздок, отдельных вкраплений вкусовых добавок) и цветом, свойственным исходному сырью. Вид в изломе - хорошо разрыхленный, с развитой пористостью, пропеченный, просушенный, без признаков непромеса.
Хлебцы покрыты вкусоароматической добавкой с двух сторон.
В качестве доказательства возможности осуществления заявленного изобретения приводятся примеры состава конкретных продуктов и подробно описывается способ их производства.
Пример 1.
Хлебцы рисовые хрустящие с бананом.
Пример 2.
Хлебцы рисовые хрустящие с яблоком.
Пример 3.
Хлебцы рисовые хрустящие с грушей.
Пример 4.
Хлебцы рисовые хрустящие с ягодами.
Пример 5.
Хлебцы рисовые хрустящие карамельные.
Пример 6.
Хлебцы рисовые хрустящие грушево-карамельные.
Пример 7.
Хлебцы рисовые хрустящие с клубникой и бананом.
Пример 8.
Хлебцы рисовые хрустящие с бананом и яблоком.
Пример 9.
Хлебцы рисовые хрустящие с грушей и яблоком.
Пример 10.
Хлебцы рисовые хрустящие с яблоком и брокколи.
Пример 11.
Хлебцы рисовые хрустящие с тыквой и манго.
Пример 12.
Хлебцы рисовые хрустящие с яблоком и цветной капустой.
Способ производства продукта состоит из следующих этапов:
-  приемка сырья;
-  подготовка сырья к производству;
-  выпечка хлебцев;
-  нанесение вкусоароматической добавки на поверхность хлебцев;
-  приготовление вкусоароматической добавки;
-  сушка хлебцев;
-  упаковка продукта.
Приемка сырья.
Сырье принимают по массе и качеству и подвергают входному контролю на соответствие нормам на каждый вид сырья. Каждая партия сырья должна сопровождаться сертификатом соответствия и удостоверением о качестве. Используемое сырье хранят в соответствии с действующими на него стандартами и ТУ.
Подготовка сырья к производству.
Крупа рисовая: рис первого сорта проходит очистку на сепараторе «Алмаз», предназначенный для отделения от крупы примесей, отличающихся от него аэродинамическими свойствами или проходит очистку через фотоэлектронный сепаратор.
Очищенная крупа подается в вертикальные смесители для увлажнения. Увлажнение является важной технологической операцией, влияющей на качество продукта.  Увлажнение риса происходит в вертикальных смесителях в течение 1-1,5 часа,  для равномерного распределения влаги увлажненная крупа периодически перемешивается. Количество воды, необходимое для увлажнения, зависит от исходной влажности крупы. Влажность определяют с помощью влагомера. Влажность  готовой увлажненной крупы рисовой  должна быть 17,5-18,5%. Для удержания воды на поверхности крупы в качестве поверхностно-активного вещества может использоваться подсолнечный лецитин в количестве 50 г на 100 кг крупы, предварительно взбив его миксером с водой комнатной температуры. Увлажненная смесь из смесителя вакуумным загрузчиком подается в бункера зернопроцессоров для выпечки.
Выпечка хлебцев - экструдирование.
В воронку зернопроцессора подается увлажненная смесь, которая с помощью питателя попадает на пресс-формы в чашу, которая образуется за счет опускания нижней пресс-формы, где зерно вспушивается и выпекается в течение определенного времени.
°
Температура верхней плиты                      240-260 С
°
Температура нижней плиты                       240-260 С
Время выпечки                                  3,5-4,5 сек
Время прессования                              2,0 сек.
Давление в гидросистеме                        130-140 Бар
Готовый хлебец имеет средний вес 1,2-1,4 гр.
Нанесение вкусоароматической добавки на поверхность хлебцев.
Далее хлебцы подаются транспортером через очистной барабан на вибро-сортировально-направляющий стол, предназначенный для упорядочения брикетов и ручной отборки бракованных. После вибро-стола брикеты поступают в спрей-камеру для нанесения вкусоароматической добавки на поверхность хлебцев. Спрей-камера работает в закрытом замкнутом режиме, совместно с двухбаковой системой CEREX – 2 – TS, в которой готовится вкусоароматическая добавка.
Приготовление вкусоароматической добавки.
Вкусоароматическая добавка готовится в двухбаковой системе CEREX – 2 – TS, при этом  соотношение  концентрированных фруктовых/ягодных/овощных соков к фруктовому или и/или ягодному пюре может быть 1:1, так и 1:2; 1:3; 1:4. Также и соотношение разных видов соков в смеси или разных видов пюре в смеси может быть, как 1:1, так и 1:2; 1:3; 1:4.
Для приготовления используются только натуральные ароматизаторы.
°
Для приготовления вкусоароматической добавки отмеряют воду по рецептуре и нагревают ее до температуры 60 С. Далее при включенной мешалке добавляют небольшими порциями сок и пюре и перемешивают до растворения, затем добавляют соль, тростниковый сахар, если они есть по рецептуре, ароматизатор и красители.
°
При приготовлении вкусоароматической добавки сначала нагревают концентрированный яблочный сок (возможно грушевый или другие виды концентрированных соков) до температуры 52-53 С, при включенной мешалке добавляют ароматизатор, пюре и натуральные красители: каротины или концентрированный свекольный (морковный, тыквенный и т.п.) сок.
Готовую вкусоароматическую добавку подают на спрей-камеру по шлангам, пропуская ее через сито в течение 5 минут. Далее с помощью форсунок спрей-камеры наносится на поверхность хлебцев с двух сторон.
Сушка хлебцев.
После нанесения вкусоароматическуой добавки с двух сторон хлебцы поступают в сушильную печь марки CEREX – IRG – 10000/1000.
В печи две зоны:
°
Температура в зоне А                          107-115 С
°
Температура в зоне В                          107-115 С
Время сушки                                   4,45-7 мин.
Скорость движения конвейера                   575 единиц.
Влажность готовых изделий должна быть не более 3,2-4,8%.
Далее следуют этапы упаковки и маркировки и последующего транспортирования и хранения готового продукта.
Приведенные примеры конкретного исполнения позволяют определить оптимальные соотношения компонентов для хрустящих рисовых хлебцев и получить диетические хрустящие хлебцы с высокими органолептическими показателями качества и с высокой пищевой ценностью пригодные для питания детей младшего возраста от 1 года.