РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОВЫШЕНИЯ ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ ХЛЕБА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ХИТОЗАНСОДЕРЖАЩИХ ДОБАВОК
DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY FOR BREAD FOOD VALUE ENHANCEMENT DUE TO CHITOSAN-CONTAINING ADDITIVES USAGE

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к области хлебопекарного производства, и может быть использовано в производстве массовых сортов хлебобулочных изделий и для изделий, предназначенных для диетического и профилактического питания.
Известен способ производства хлебобулочных изделий из пшеничной муки высшего сорта и способ из смеси муки ржаной обдирной и пшеничной первого сорта, предусматривающие применение биополимера хитин-глюканового комплекса, содержащего хитин - 86%, глюканы - 12,4%, меланины - 1,6% (Кузнецова Л.И., Киселева Н.А. (СибФ ГосНИИ хлебопекарной промышленности), Ганичева С.И., Быстрова Е.С.(ВНИИ ПАКК). Хитин-глюкановый комплекс - новая добавка для производства хлеба // Хлебопечение России. - 2000. - №4. - с.14-15). В данном способе решались задачи определения дозы добавки и нет данных по пищевой ценности хлебобулочных изделий с применением хитин-глюканового комплекса.
Наиболее близким к предлагаемому способу по составу добавки и технической сущности является способ производства зернового хлеба с применением хитозана пищевого «Амидан», включающий диспергирование зерна, смешивание диспергированной зерновой массы, дрожжевой суспензии, соли и добавки «Амидан» (Фазлутдинова А.Н., Лабутина Н.В., Пучкова Л.И., Гамзазаде А.И. Применение хитозана при производстве хлеба из целого зерна пшеницы // Хлебопечение России. - 2003. - №1. - с.34-35). В способе рассмотрено влияние добавки на реологические свойства теста и качество только зернового хлеба, и не имеется данных по изменению свойств теста из пшеничной или смеси пшеничной и ржаной муки, также не показаны пути повышения усвояемости хитозана в составе хлебопекарных изделий.
Техническим результатом предполагаемого способа является повышение пищевой ценности хлебобулочных изделий, в частности содержания пищевых волокон и незаменимых аминокислот, а также усвояемости химического состава добавки Хитозан путем создания для нее кислой среды. Кроме этого отмечается приятный вкус и аромат хлеба, а также ярко выраженная и равномерная окраска корки.
Поставленный технический результат достигается тем, что в способе производства хлебобулочных изделий, согласно изобретению, первоначально готовят растворы одной из кислот: уксусной или янтарной, или лимонной, или яблочной, взятых в концентрации 3%, или молочной подсырной сыворотки и добавки Хитозана. Хитозан вносят в количестве 1-1,5% к массе муки, соотношение одной из кислот, или подсырной молочной сыворотки и добавки Хитозан составляет 10:(1-1,5). Растворы выдерживают до гелеобразного состояния при температуре 18-24°С в течение: 10-15 мин при использовании яблочной или уксусной кислоты; 20-25 мин - лимонной кислоты; 30-35 мин - янтарной кислоты; 10-15 мин - молочной подсырой сыворотки. Полученный раствор вносят при замесе теста взамен части всей воды, необходимой для замеса теста. Раствор, соль, дрожжи прессованные, пшеничную муку, оставшуюся часть воды перемешивают до образования теста. Затем проводят брожение теста, его разделку, расстойку и выпечку хлеба.
Технологический результат достигается следующим образом. В основе предлагаемого способа производства хлебобулочных изделий находится биологически активная добавка Хитозан. Хитозан является производным природного целлюлозоподобного биополимера, относящегося к классу полисахаридов - хитина. Хитин, также как целлюлоза, широко распространен в природе. В частности он входит в состав опорных тканей и внешнего скелета ракообразных. Структурная формула хитина состоит из неразветвленной цепи β-1-4-связанных остатков N-ацетил-D-глюкозамина. Хитозан получают из хитина панцирей крабов путем ацетилирования, т.е. удаления ацила (карбонового соединения), который придает жесткость, как бы «цементирует» хитин. Хитозан - ион с положительным зарядом, имеет очень высокую степень очистки от ацила - 85%, что обусловливает высокий функциональный эффект Хитозана (патент № 21167733). Хитин по своей структуре похож на фибрин в виде полимера прямой цепи, состоит из 1000-3000 штук N-моноацилглюкозоаминов. Хитозан (ТУ 9289-002-004-2124-03) определяют как продукт XXI века, так как сфера его применения предусматривает использование в медицине, косметологии, пищевой промышленности - молочной, рыбоперерабатывающей, мясоперерабатывающей, винодельческой. Однако сравнительно с другими отраслями применение Хитозана в хлебобулочной промышленности мало изучено и находится в начальной стадии.
В изобретении, применяя добавку Хитозан, принимали во внимание основные особенности продукта:
- в организме человека Хитозан разлагается на низкомолекулярные соединения и легко усваиваются организмом человека;
- Хитозан в кислой среде растворяется и преобразуется в группу положительных ионов;
- Хитозан после растворения приобретает свойство геля и имеет высокую адсорбционную способность;
- Хитозан является натуральным фибрином, нетоксичен и не имеет побочного действия.
Хитозан является полифункциональным соединением, обладающим профилактическими свойствами - сорбционными, иммуномоделирующими, липотропными, регенерирующими. Употребление Хитозана в составе пищи благотворно сказывается на состоянии слизистой оболочки желудка у больных гастритом с повышенной кислотностью, при этом снижается уровень холестерина и жиров в организме. Хитозан снижает интенсивность процессов брожения в кишечнике и сорбирует токсины, выделяемые микроорганизмами, что предохраняет организм от желудочно-кишечных инфекций. В изобретении рекомендуется использовать Хитозан в количестве от 1 до 1,5% к массе муки для хлебобулочной изделий повышенной пищевой ценности. Снижение количества Хитозана не обеспечивает профилактических свойств хлебобулочных изделий, а применение Хитозана в количестве, превышающем 1,5%, снижает качество хлеба - пониженный объем, неравномерная пористость.
Рекомендуется соотношение одной из пищевых кислот или молочной подсырной сыворотки и добавки Хитозан 10:(1-1,5). Используемые кислоты яблочная, или уксусная, или янтарная, или лимонная должны иметь концентрацию 3%, использование кислоты с меньшей концентрацией существенно удлиняет процесс растворения Хитозана, а при концентрации 1,5-2% образование гелеобразного состояния раствора не достигается. Применение же кислот с концентрацией более 3% существенно ускоряет процесс растворения Хитозана, однако кислая среда подготовленного раствора оказывает неблагоприятное влияние на свойства теста - повышенная кислотность, замедленное брожение.
Выдерживание растворов кислот или подсырной сыворотки осуществляют при комнатной температуре - 18-24°С, снижение температуры увеличивает продолжительность растворения Хитозана, повышение температуры выдерживания несколько ускоряет подготовку растворов, однако с учетом производственных условий целесообразно проводить растворение в условиях цеха, не применяя дополнительных технологических операций, в частности подогревание.
Продолжительность выдерживания растворов кислот или молочной подсырной сыворотки определяется образованием гелеобразного состояния. Снижение продолжительности выдерживания растворов для яблочной или уксусной кислоты - до 8-9 мин, для лимонной - до 15-17 мин, для янтарной - до 26-28 мин, для молочной подсырной сыворотки - до 5-8 мин является недостаточным для формирования геля Хитозана. Более длительные периоды времени выдерживания растворов, по сравнению с рекомендуемым, не оказывают влияния на состояние растворов.
При этом технологический результат предлагаемого способа обеспечивается за счет использования всей заявленной совокупности признаков. Способ осуществляют следующим образом.
Для производства хлебобулочных изделий первоначально готовят раствор путем перемешивания кислоты уксусной, или кислоты янтарной, или кислоты лимонной, или кислоты яблочной концентрации 3%, или молочной подсырной сыворотки и добавки Хитозан, взятых в соотношении 10:(1-1,5) и выдерживания до гелеобразного состояния. Полученный раствор, соль, дрожжи прессованные, муку пшеничную, оставшуюся часть воды перемешивают до образования теста. Полученное тесто подвергают брожению, проводят его разделку, расстойку и осуществляют выпечку хлеба.
Добавку Хитозан вносят в количестве от 1 до 1,5% к массе муки в тесте, при приготовлении теста раствор Хитозана в одной из кислот или в молочной подсырной сыворотке вносят взамен части воды, необходимой для замеса теста.
Выдерживание раствора Хитозана в одной из кислот или в молочной подсырной сыворотке проводят при температуре 18-24°С в течение:
- 10-15 мин при использовании яблочной кислоты или уксусной кислоты;
- 20-25 мин - лимонной кислоты;
- 30-35 мин - янтарной кислоты;
- 10-15 мин - молочной подсырной сыворотки.
Примеры осуществления способа.
Пример 1.
Готовят хлебобулочное изделие из пшеничной муки высшего сорта безопарным способом из 100 кг муки.
Готовят в деже раствор из 10 л уксусной кислоты 3% концентрации и Хитозана 1 кг (1% к массе муки в тесте), перемешивают в течение 0,5 мин и выдерживают при температуре 20°С в течение 15 мин.
Готовят суспензию из 2 кг дрожжей прессованных (2% к массе муки в тесте) и 5 литров воды.
В подготовленный раствор вносят суспензию дрожжей, затем вносят муку пшеничную в количестве 100 кг, 1,5 кг соли, оставшуюся часть воды (45 литров) и замешивают тесто. Продолжительность замеса - 8 минут.
Тесто бродит в течение 150 минут при температуре 30°С с двумя обминками через каждый час. Тесто разделывают, проводят расстойку при температуре 37°С и относительной влажности воздуха 75% в течение 40 минут, затем ведут выпечку тестовых заготовок при температуре 215°С.
Пример 2.
Осуществляют аналогично примеру 1, только готовят раствор из 10 л янтарной кислоты 3% концентрации и Хитозана 1,3 кг (1,3% к массе муки в тесте), перемешивают в течение 1 минуты и выдерживают при температуре 24°С в течение 30 мин.
Готовят суспензию из 2 кг дрожжей прессованных (2% к массе муки в тесте) и 5 литров воды.
В подготовленный раствор вносят суспензию дрожжей, затем вносят муку пшеничную в количестве 100 кг, 1,5 кг соли, оставшуюся часть воды (45 литров) и замешивают тесто. Продолжительность замеса - 10 минут.
Тесто бродит в течение 140 минут при температуре 31°С с двумя обминками через каждый час. Тесто разделывают, проводят расстойку при температуре 36°С и относительной влажности воздуха 75% в течение 38 минут, затем ведут выпечку тестовых заготовок при температуре 218°С.
Пример 3.
Осуществляют аналогично примеру 1, только готовят раствор из 10 л лимонной кислоты 3% концентрации и Хитозана 1,5 кг (1,5% к массе муки в тесте), перемешивают в течение 1 минуты и выдерживают при температуре 22°С в течение 23 мин.
Готовят суспензию из 2 кг дрожжей прессованных (2% к массе муки в тесте) и 5 литров воды.
В подготовленный раствор вносят суспензию дрожжей, затем вносят муку пшеничную в количестве 100 кг, 1,5 кг соли, оставшуюся часть воды (45 литров) и замешивают тесто. Продолжительность замеса - 10 минут.
Тесто бродит в течение 140 минут при температуре 30°С с двумя обминками через каждый час. Тесто разделывают, проводят расстойку при температуре 36°С и относительной влажности воздуха 78% в течение 42 минут, затем ведут выпечку тестовых заготовок при температуре 210°С.
Пример 4.
Осуществляют аналогично примеру 1, только готовят раствор из 10 л яблочной кислоты 3% концентрации и Хитозана 1,2 кг (1,2%) к массе муки в тесте), перемешивают в течение 0,5 минуты и выдерживают при температуре 24°С в течение 12 минут.
Готовят суспензию из 2 кг дрожжей прессованных (2% к массе муки в тесте) и 5 литров воды.
В подготовленный раствор вносят суспензию дрожжей, затем вносят муку пшеничную в количестве 100 кг, 1,5 кг соли, оставшуюся часть воды (45 литров) и замешивают тесто. Продолжительность замеса - 10 минут.
Тесто бродит в течение 145 минут при температуре 30°С с двумя обминками через каждый час. Тесто разделывают, проводят расстойку при температуре 36°С и относительной влажности воздуха 76% в течение 38 минут, затем ведут выпечку тестовых заготовок при температуре 218°С.
Пример 5.
Осуществляют аналогично примеру 1, только готовят раствор из 10 л молочной подсырной сыворотки и Хитозана 1,2 кг (1,2% к массе муки в тесте), перемешивают в течение 1 минуты и выдерживают при температуре 22°С в течение 15 минут.
Готовят суспензию из 2 кг дрожжей прессованных (2% к массе муки в тесте) и 5 литров воды.
В подготовленный раствор вносят суспензию дрожжей, затем вносят муку пшеничную в количестве 100 кг, 1,5 кг соли, оставшуюся часть воды (45 литров) и замешивают тесто. Продолжительность замеса - 10 минут.
Тесто бродит в течение 145 минут при температуре 31°С с двумя обминками через каждый час. Тесто разделывают, проводят расстойку при температуре 38°С и относительной влажности воздуха 75% в течение 38 минут, затем ведут выпечку тестовых заготовок при температуре 220°С.
Показатели качества хлеба из пшеничной муки высшего сорта массой 0,3 кг с применением различных технологических режимов представлены в таблице 1. Результаты анализов качества хлеба, приготовленного по предлагаемому способу, позволяют заключить, что по сравнению с ближайшим аналогом наиболее эффективным по показателям удельного объема и пористости хлеба являются режимы, указанные в формуле изобретения.
Таблица 1
Показатели качества хлеба
Наименование показателя
Примеры
Контроль, без добавлений
1
2
3
4
5
Количество Хитозана, % к массе муки
-
1
1,3
1,5
1,2
1,2
Влажность, %
43,4
43,2
43,4
43,4
43,2
43,6
Кислотность, град
3,2
3,4
3,0
3,2
3,0
3,2
Пористость, %
68
70
71
69
72
72
Удельный объем, см<sup>3</sup>/100 г
297
312
307
300
314
319
Цвет корок хлеба
Бледно-желтый
Светло-коричневый
Желтый с золотистым оттенком
Желтый с золотистым оттенком
Желтый с золотистым оттенком
Желтый с золотистым оттенком
Хлебобулочные изделия, выработанные по предлагаемому способу с применением биологически активной добавки Хитозан, пищевых кислот или молочной подсырной сыворотки, последовательности операций и интервалов значений, указанных в формуле, имеют лучшие характеристики по сравнению с изделиями, выработанными по известному способу. Готовые изделия имеют высокие показатели удельного объема и пористости. Отмечается приятный аромат хлеба, равномерная тонкостенная пористость, равномерная окраска корок и их привлекательный желто-золотистый цвет. По предлагаемому способу хлебобулочные изделия с применением растворов Хитозана в яблочной и янтарной кислоте имеют пониженную кислотность, что дает основание для использования изделий в диетическом питании. Применение растворов Хитозана в пищевых кислотах или в молочной подсырной сыворотке создает условия, благодаря переводу его из кристаллического состояния в аморфное, лучшей усвояемости химического состава Хитозана.
В хлебобулочных изделиях, изготовленных с применением раствора молочной подсырной сыворотки и Хитозана, повышается биологическая ценность - увеличивается содержание аминокислот, в том числе незаменимых. Содержание аминокислот представлено в таблице 2.
Таблица 2
Содержание незаменимых аминокислот в хлебе, мг/100 г
Наименование аминокислоты
Хлеб из пшеничной муки в/с
Контроль, без добавлений
С добавлением раствора Хитозана в молочной подсырной сыворотке (пример 5)
Валин
0,60
0,61
Изолейцин
0,52
0,52
Лейцин
0,83
0,96
Лизин
0,53
0,54
Треонин
0,45
0,49
Метионин
0,32
0,35
Фенилаланин
0,68
0,74
Всего:
3,93
4,21
Хлебобулочные изделия с применением добавки Хитозан можно вырабатывать однофазным и двухфазным способами из пшеничной или ржаной муки без применения дополнительного оборудования.