МУКА ПШЕНИЧНАЯ ХОЛОДНОГО НАБУХАНИЯ И СПОСОБ ЕЕ ПРОИЗВОДСТВА
COLD SWELLING WHEAT FLOUR AND ITS PRODUCTION METHOD

Группа изобретений относится к хлебопекарной и пищевой промышленности, а именно к способам обработки свежесмолотой пшеничной муки хлебопекарной высшего сорта и муки общего назначения тип М55-23 для приготовления кондитерских и хлебобулочных изделий широкого ассортимента, для производства майонезов, кетчупов и других продуктов, технология производства которых не требует варки, в качестве основы для пищевых улучшителей и смесей, а также в качестве заменителей модифицированных крахмалов.
Аналогом для группы изобретений является свежесмолотая пшеничная мука, полученная путем обработки ее энергией СВЧ-поля. В результате процесса ускоряется гидролиз жиров в начальный период созревания муки, образующиеся при их гидролизе ненасыщенные жирные кислоты изменяют физические свойства клейковины, вызывая ее укрепление, что ускоряет процесс созревания муки (Астахова Е.Ю., Сокол Н.В., Каун В.И. «Ускорение процесса созревания муки», Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2005, №6, с.31-32).
К недостаткам аналога относится высокая энергоемкость процесса обработки материалов энергией СВЧ-поля.
Аналогом для группы изобретений является также свежесмолотая пшеничная мука, полученная путем ее обработки инфракрасными (ИК) лучами. Обработка проводится при перемещении загруженного слоем муки противня взад-вперед в поле облучения (Гинзбург А.С. Инфракрасная техника в пищевой промышленности., М., 1966, с.235-237).
Недостатком аналога является необходимость ручного перемещения противня для создания равномерного поля облучения, невысокие хлебопекарные свойства полученной муки, заболевание хлеба и хлебобулочных изделий картофельной болезнью, что, в конечном итоге, сказывается на потребительских свойствах готового продукта.
При создании изобретения ставилась задача по разработке принципиально новой термообработанной пшеничной муки холодного набухания и технологии ее производства, что позволяет получить качественно новый продукт, обладающий измененными химическими, реологическими, микробиологическими свойствами и улучшенными ярко выраженными органолептическими показателями.
Технический результат заключается в том, что в процессе обработки свежесмолотой пшеничной муки происходит полная клейстеризация крахмала и денатурация белков клейковины муки, продукт обладает повышенной водопоглотительной и редуцирующей способностью, повышенной растворимостью в холодной воде, повышенной вязкостью и пониженной микробиологической активностью при наличии достаточно крупного фракционного состава муки.
Поставленный технический результат, согласно изобретению, достигается тем, что берут свежесмолотую пшеничную муку и подвергают ее термической обработке в две стадии, причем на первой стадии муку непрерывно подают в турбоварку, корпус которой предварительно прогрет до температуры 180-200°С, куда одновременно с подачей муки направляют пар в количестве 150-160 кг/час и горячую воду с температурой 85-90°С в количестве 135-140 л/час, далее в процессе взаимодействия муки с паром и горячей водой осуществляют непрерывное перемещение муки внутри турбоварки в турбулентном потоке с образованием тонкого слоя муки и распределением его по горячим стенкам турбоварки и созданием быстрого термического контакта каждой частицы муки со стенкой турбоварки, при этом время протекания процесса на первой стадии составляет 2-3 минуты, далее, на второй стадии, обработанную таким образом муку, прогретую до температуры 95-97°С, подают в турбосушилку, куда одновременно нагнетают горячий воздух, разогретый до температуры 160-180°С, и движущуюся в турбулентном потоке муку подвергают сушке до влажности - 7-9% с протеканием процесса на второй стадии в течение 3-4 минут, причем мука во время сушки контактирует с горячими стенками турбосушилки, нагретыми до температуры 170-190°С, после чего муку, температура которой на выходе составляет 102-105°C, охлаждают до температуры хранения, измельчают и рассеивают.
Таким образом, получают конечный продукт - термообработанную пшеничную муку холодного набухания, которая является еще одним самостоятельным объектом изобретения. При этом частицы муки крупного помола более 165 мкм, характеризующиеся остатком на сите №43, составляют не более 50% от общего объема муки.
Как видно из вышеизложенного, заявленный способ предусматривает двухстадийную термическую обработку свежесмолотой пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта или муки общего назначения тип М55-23, что позволяет добиться полной клейстеризации крахмала и денатурации белков клейковины за счет термообработки муки горячей водой и паром.
В процессе термообработки белки под воздействием различных факторов (тепло, давление, влага, механические напряжения и т.д.) претерпевают изменения и происходит денатурация белков клейковины муки.
Полученная в результате термообработки пшеничная мука холодного набухания в холодной воде дает вязкий гель, что позволяет использовать полученную муку в качестве загустителей в майонезах, кетчупах, а также для замены модифицированных крахмалов и для изготовления кондитерских изделий и начинок.
В результате двухстадийной термообработки муки в ней значительно сокращается число микроорганизмов и бактерий.
Отличием изобретения является также то, что после двухстадийной термической обработки муку подвергают охлаждению, измельчению и направляют на рассев для формирования термообработанной пшеничной муки холодного набухания.
Частицы муки крупного помола более 165 мкм, характеризующиеся остатком на сите №43 и составляющие не более 50% от общего объема муки, позволяют добиться оптимального режима водопоглощения муки.
Отличием изобретения является также наличие температурных, временных и других технологических параметров. Экспериментально доказано, что все указанные в изобретении параметры являются оптимальными для достижения поставленной задачи и технического результата.
Прогрев корпуса турбоварки ниже температуры 180°С, подача пара в турбоварку в количестве менее 150 кг/час, подача горячей воды с температурой ниже 85°С и в количестве менее 135 л/час не смогут обеспечить поддержание температуры муки внутри турбоварки на уровне 95-97°С, и как следствие, не произойдут необходимые изменения крахмала и клейковины.
Прогрев корпуса турбоварки выше 200°С, подача пара в количестве более 160 кг/час, подача горячей воды с температурой выше 90°С и в количестве более 140 л/час приведут к перегреву муки внутри турбоварки и необратимым процессам разрушения крахмала.
Температура муки на выходе из турбоварки ниже 95°С приведет к тому, что не будет достигнута необходимая вязкость за счет недостаточной степени клейстеризации крахмала.
Температура муки на выходе из турбоварки выше 97°С приведет к тому, что крахмал начнет разлагаться на декстрины и это приведет к снижению вязкости продукта.
Время нахождения муки в турбоварке менее 2 минут не позволит ей достичь нужного интервала температур (95-97°С) и не будет способствовать протеканию в ней необходимых процессов (клейстеризация, денатурация) для изменения свойств муки.
Время нахождения муки в турбоварке более 3 минут приведет к тому, что начнется процесс разрушения крахмала и, как следствие, снижение вязкости продукта.
Прогрев корпуса турбосушилки менее 170°С и температура воздуха в турбосушилке ниже 160°С приведут к тому, что мука не достигнет необходимой температуры в 102°С для завершения процесса дезактивации α-амилазы и не позволит достигнуть влажности готового продукта - 9%.
Прогрев корпуса турбосушилки более 190°С и температура воздуха в турбосушилке выше 180°С приведут к повышению температуры муки свыше 105°С и, как следствие, к пересушиванию готового продукта, снижению его влажности менее 7%, что экономически нецелесообразно.
Нахождение муки в турбосушилке менее 3 минут или более 4 минут не обеспечивает оптимального режима сушки и достижения влажности готового продукта в пределах 7-9%.
Отличительным признаком заявленного изобретения является и фракционный состав пшеничной муки холодного набухания. Экспериментально доказано, что именно частицы муки крупного помола более 165 мкм, характеризующиеся остатком на сите №43 и составляющие не более 50% от общего объема муки, позволяют получить широкую номенклатуру заявленных изделий.
При добавлении 1-5% такой муки в тесто при замесе проявляется ряд преимуществ, например устойчивость к механическим нагрузкам, замедление ретроградации крахмала и, как следствие, продление свежести готового изделия.
Вследствие денатурации белков пшеничной муки и клейстеризации крахмала повышается пищевая ценность продукта и его усваивание организмом за счет увеличения податливости действиям ферментов пищеварительного тракта.
Наличие в термообработанной пшеничной муке холодного набухания более крупных фракций повышает ее водопоглотительную способность, что дает возможность увеличить выход готовой продукции.
Мука пшеничная холодного набухания обладает повышенной редуцирующей способностью за счет того, что крахмал находится в более доступной для проникновения воды форме, клейковинный каркас разрушается, в результате чего снижаются эластические свойства и повышается пластичность и упругость теста.
Полученная мука обладает повышенной растворимостью в холодной воде, что дает возможность использовать ее для приготовления заварных сортов хлеба ускоренным способом, т.е. исключить традиционную заварку с последующим охлаждением.
Полученная мука обладает ярко выраженными органолептическими показателями: имеет желтый (золотистый) цвет с включениями более крупных фракций комочков муки.
Муку пшеничную холодного набухания производили следующим образом.
Пример 1.
Из расходного бункера в течение часа в турбоварку непрерывно подавали свежесмолотую муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта или муку общего назначения тип М55-23 в количестве 500 кг. Одновременно с подачей муки в турбоварку подавали пар в количестве 150 кг/час под давлением в 5 бар и горячую воду с температурой 85°С в количестве 135 л/ час. При этом корпус турбоварки предварительно прогревали до температуры 180°С посредством диатермического масла, циркулирующего в рубашке корпуса турбоварки. Далее происходило взаимодействие муки с паром и горячей водой при непрерывном перемещении муки внутри турбоварки в турбулентном потоке с образованием тонкого слоя муки и распределением его по горячим стенкам турбоварки. При этом осуществлялся быстрый термический контакт каждой частицы муки со стенкой турбоварки. Температура муки на выходе из турбоварки составляла 95°С. Время нахождения муки в турбоварке составляло 2 минуты. Обработанная в турбоварке мука подавалась в турбосушилку, куда одновременно нагнетался горячий воздух, разогретый до температуры 160°С. Корпус турбосушилки, также как и корпус турбоварки, предварительно прогревали до температуры 170°С посредством диатермического масла, циркулирующего в рубашке корпуса турбосушилки. Движущуюся в турбулентном потоке горячую муку, контактирующую с горячими стенками турбосушилки, подвергали сушке в течение 3 минут до влажности 9%. Температура муки на выходе из турбосушилки составляла 102°С. После этого муку охлаждали до температуры хранения, после чего измельчали на вальцах и рассеивали до получения муки с размером частиц более 165 мкм, характеризующиеся остатком на сите №43, составляющие не более 50% от общего объема муки.
Пример 2.
Из расходного бункера в течение часа в турбоварку непрерывно подавали свежесмолотую муку пшеничную хлебопекарную высшего сорта или муку общего назначения тип М55-23 в количестве 500 кг. Одновременно с подачей муки в турбоварку подавали пар в количестве 160 кг/час под давлением в 6 бар и горячую воду с температурой 90°С в количестве 140 л/час. Предварительно корпус турбоварки прогревали до температуры 200°С посредством диатермического масла, циркулирующего в рубашке корпуса турбоварки. Далее происходило взаимодействие муки с паром и горячей водой при непрерывном перемещении муки внутри турбоварки в турбулентном потоке с образованием тонкого слоя муки и распределением его по горячим стенкам турбоварки. При этом осуществлялся быстрый термический контакт каждой частицы муки со стенкой турбоварки. Температура муки на выходе из турбоварки составляла 97°С. Время нахождения муки в турбоварке составляло 3 минуты. Обработанная в турбоварке мука подавалась в турбосушилку, куда одновременно нагнетался горячий воздух, разогретый до температуры 180°С. Корпус турбосушилки, также как и корпус турбоварки, предварительно прогревали до температуры 190°С посредством диатермического масла, циркулирующего в рубашке корпуса турбосушилки. Движущуюся в турбулентном потоке горячую муку, контактирующую с горячими стенками турбосушилки, подвергали сушке в течение 4 минут до влажности 7%. Температура муки на выходе из турбосушилки составляла 105°С. После этого муку охлаждали до температуры хранения, после чего измельчали на вальцах и рассеивали до получения муки с размером частиц более 165 мкм, характеризующиеся остатком на сите №43, составляющие не более 50% от общего объема муки.
Пример 3. Муку обрабатывали так же, как описано в примерах №1 и №2, но с другими технологическими параметрами, входящими в заявленный интервал. Экспериментально подобрано такое соотношение параметров, которое считается одним из наиболее оптимальных и является ноу-хау предприятия.
Предложенный способ производства пшеничной муки холодного набухания и мука, произведенная этим способом, разработана на ОАО «Мелькомбинат». Полученная опытно-промышленная партия подтвердила его органолептические и физико-химические показатели, улучшающие свойства полученной муки, позволяющие использовать ее для производства широкой номенклатуры изделий в хлебопекарной и пищевой промышленности.