способ производства хлебобулочных изделий

Формула изобретения

1. Способ производства хлебобулочных изделий, включающий предварительную грубую и финишную очистку воды от примесей, замес теста путем смешивания муки, очищенной воды, соли и дрожжей, брожение теста, разделку, расстойку и выпечку заготовок, отличающийся тем, что предварительную грубую очистку осуществляют пропусканием воды через слои гидроантрацита и песка, после чего проводят микрофильтрацию, а затем микрофильтрат подвергают обратноосмотической обработке, при этом полученный пермеат направляют на замес теста.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пермеат после обратноосмотической обработки получают с общим солесодержанием не более 30 мг/л.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности и может быть использовано при выпечке хлебобулочных изделий улучшенного качества.

В настоящее время предприятия пищевой промышленности в основном используют в качестве источников водоснабжения городской водопровод и артезианские скважины.

Так известен способ производства хлеба, предусматривающий подготовку компонентов теста заготовки, замес теста с добавлением питьевой водопроводной воды, подаваемой централизованными системами хозяйственно-питьевого водоснабжения, последующую разделку теста, расстойку тестовых заготовок и выпечку [1].

Основным недостатком этого способа является то, что используемая вода из централизованных источников, дошедшая до потребителей, имеет в своем составе большое количество взвешенных частиц органических веществ, высокий уровень микробиологического загрязнения и другие различные примеси, способные ухудшать органолептические показатели воды, придавать ей аллергические свойства, что в конечном счете отрицательно сказывается на качестве выпускаемых хлебобулочных изделий. Так примеси железа, марганца, кобальта и других солей тяжелых металлов в водопроводной воде превышают предельно допустимую концентрацию, что оказывает негативное воздействие на здоровье человека [2], а наличие этих примесей в воде, используемой для замеса теста, приводит к угнетению деятельности молочно-кислых бактерий и замедлению размножения дрожжевых клеток. При этом многие содержащиеся в воде элементы и вредные вещества действующими стандартами не учитываются.

Предпринимаемые попытки предварительной обработки воды различными способами перед замесом теста носят локальный характер и не решают задачи полного удаления из нее вредных примесей и микробиологических загрязнений. Так известен способ производства хлеба, предусматривающий подготовку компонентов тестовой массы, замес теста с добавлением воды, обработанной путем насыщения ее ионами серебра до концентрации 1,6-2,1 мг/л, последующую разделку и расстойку тестовых заготовок и их выпечку [3]. Однако в этом способе решается узкая задача, а именно уничтожение микробов и бактерий в составе воды, подготовленной для замеса теста. Все же остальные вредные примеси при этом остаются не удаленными и оказывают свое негативное воздействие на качество готовой продукции.

Известен также способ производства хлебобулочных изделий, при котором осуществляют подготовку компонентов тестовой массы, в частности заварки с добавлением воды, подвергнутой микрофильтрации, т.е. пропущенной через мембрану с размером пор (0,1-5) мкм и обработанной инфракрасным излучением с длиной волны = (3-10) мкм. Очищенную воду использовали для приготовления заварки и замеса теста по рецептуре хлеба белого из муки пшеничной первого сорта [4].

Этот способ уже позволяет получать хлебобулочные изделия повышенного качества, так как из готового продукта удалены такие вредные примеси, как крупные частицы органического происхождения и коллоидное железо, но и он не лишен недостатков.

Во-первых, при проведении процесса микрофильтрации через мембраны с величиной пор от 0,1 до 5 мкм задерживаются только коллоидные частицы и наиболее крупные микроорганизмы, что не обеспечивает достаточную очистку воды.

Во-вторых, поры мембран при наличии в исходной воде микрочастиц более 5 мкм очень быстро забиваются, особенно слизью и коллоидным железом, что требует частой смены дорогостоящих фильтров и приводит к увеличению эксплуатационных затрат, а следовательно, и удорожанию выпускаемой продукции.

Наиболее близким аналогом по решаемой задаче и достигаемому техническому результату является способ производства хлеба, включающий предварительную обработку воды, замес теста путем смешивания муки, подготовленной воды, соли и дрожжей, брожение теста, разделку, расстойку и выпечку готовых заготовок [5] . Отличительной особенностью того способа является то, что в подлежащей обработке воде предварительно определяют содержание удаляемых примесей и с учетом проведенных измерений определяют концентрацию озона, которая должна быть генерирована в колонне озонирования, затем последовательно подают очищаемую воду в блок грубой очистки, колонну озонирования, в которой в очищаемую воду вводят озон, после чего вода поступает в блок электрокоагуляции, фильтр с плавающей загрузкой и блок финишной очистки. При этом озон в очищаемую воду вводят с концентрацией на 0,0001 кг/м³ больше ее измеренной величины, а блок финишной очистки, содержащий фильтр тонкой очистки и УФ-реактор, располагают на выходе системы.

Данный способ принят в качестве прототипа.

Однако и этому способу присущи следующие недостатки. Способ энергоемок и сложен в реализации, поскольку в составе оборудования имеются измеритель концентрации озона, озонаторная колонна и электрокоагулятор. При реализации этого способа необходимо постоянно проводить очень точные измерения концентраций озона, потому что при уменьшении указанного количества озона происходит недоочистка примесей в воде, так как не все окисляемые озоном примеси определяются при анализе, и как следствие из этого - ухудшение органолептических характеристик получаемого хлеба.

При превышении обозначенного количества озона происходит ухудшение условий получаемого теста из-за повышенного содержания озона и продукта его распада - кислорода в тесте, что приводит к получению хлеба с низкими органолептическими характеристиками.

Кроме того, в описании недостаточно раскрыт механизм аппаратной реализации способа, что затрудняет его восприятие и практическое осуществление. Так функционально не описан фильтр грубой очистки, его свойства, пределы удаления примесей и т.д. То же самое касается и блока финишной очистки с его фильтром тонкой очистки. Как следует из описания в тексте в блоке финишной очистки происходит окончательное выделение нерастворимых и растворимых примесей только до уровня, соответствующего питьевой воде. Табличный результат очищенной воды по жесткости также свидетельствует о том, что данный способ не обеспечивает полной глубокой очистки поступающей воды от всех вредных примесей и с его помощью из металлов, имеющихся в растворе, удаляются преимущественно алюминий и железо, что не всегда является достаточным для производства хлебобулочных изделий лечебно-профилактического назначения, где практически требуется высокоочищенная вода.

Техническая задача по устранению недостатков существующего способа производства хлебобулочных изделий решается за счет создания оригинальной 3-х ступенчатой очистки поступающей воды.

Технический результат, полученный в результате реализации изобретения, состоит в упрощении способа производства высокоочищенной воды, предназначенной для выпуска хлебобулочных изделий лечебно-профилактического назначения повышенного качества, с улучшенными структурно-механическими свойствами мякиша.

Для достижения указанного технического результата предложено первоначальную грубую очистку воды осуществлять пропусканием ее через слой песка и гидроантрацита, после чего проводить микрофильтрацию, а затем микрофильтрат подвергать обратноосмотической обработке. При этом полученный пермеат необходимо направлять на замес теста, а оставшийся концентрат использовать на хозяйственные нужды.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом из-за наличия отличительных признаков позволяет установить соответствие его критерию "новизна".

Сущность предлагаемого технического решения также не является очевидной, поскольку введение в отличительную часть формулы изобретения операций пропускания воды через слои песка и гидроантрацита, проведение микрофильтрации и обратноосмотической обработки представляет собой неизвестную совокупность признаков с получением нового технического результата и положительного эффекта в виде полного удаления из воды вредных для здоровья человека примесей и микроорганизмов, что в свою очередь дает возможность производить хлебобулочные изделия оздоровительного и лечебно-профилактического назначения.

Неочевидность также заключается в том, что несмотря на значительное удаление кальция и магния из состава пермеата, структурно-механические свойства теста (формоустойчивость, вязкость) и качественные показатели готовых хлебобулочных изделий, такие как равномерность пористости, осветление мякиша не только не ухудшились, но и стали заметно лучше. Это объясняется отсутствием в пермеате нитратов, фторидов и других веществ, которые угнетают деятельность дрожжей, и это оказывает решающим фактором в повышении бродильных процессов теста и качества готовых изделий.

Это позволяет утверждать, что предлагаемое техническое решение производства хлебобулочных изделий обладает новыми свойствами, а следовательно, и изобретательским уровнем.

Промышленная применимость способа обеспечена существующим оборудованием. Технология глубокой очистки воды, реализованная с помощью оборудования, изображена на чертеже.

Исходную воду с общим солесодержанием 350-1000 мг/л подают для грубой очистки насосом 1 по трубопроводу в механический фильтр 2, загруженный поддерживающим слоем гравия 3, гидроантрацитом 4 и кварцевым песком 5 фракционного состава 0,8-1,6 мм и 0,7-1,2 соответственно. Вода фильтруется через слой гидроантрацита 4, который сорбирует наиболее крупные взвешенные частицы, а более мелкие взвеси удаляет из воды слой кварцевого песка 5. В результате чего общее содержание взвешенных частиц, особенно коллоидного железа в отфильтрованной воде, уменьшилось в 3,5 раза.

Далее очищенную от взвесей воду направляют в патронный фильтр 6 из пищевого полипропилена, где она, проходя через мембрану с величиной пор от 0,1 до 5 мкм, окончательно освобождается от коллоидных и мелких частиц. Подготовленная таким образом вода поступает на обработку в обратноосматическую установку 8 с мембранным элементом 9, имеющим величину пор, равную (0,5-5) нм, с получением пермеата с общим солесодержанием не более 30 мг/л, который накапливается в баке-сборнике 10.

Накопленный в баке-сборнике 10 пермеат подают через дозатор 11 в дежу 12 на замес теста, а через емкости для разбавления компонентов 13 и 15 и дозаторы 14 и 16 в тесто вводятся рецептурные добавки, например сахар.

Оставшийся концентрат с повышенным содержанием солей в жидкой форме отводится по трубопроводу 17 на хозяйственные нужды (мытье полов, автомобильного транспорта и т.д.).

Мембранный элемент 9, например СРА2-4040 производства фирмы "Hydranautics" США обратноосмотической установки 8, производит удаление из воды примесей с селективностью до 99%, что практически обеспечивает получение апирогенного пермиата.

Содержание примесей в водопроводной воде и после каждой из трех стадий очистки показано в таблице 1.

Анализ водопроводной воды показывает, что она содержит железа в 3 раза больше предельно допустимой концентрации, а марганца в 2,5 раза, что может вызывать серьезные заболевания желудочно-кишечного тракта и почек.

Хотя остальные элементы, растворенные в воде в качестве примесей, и находятся в пределах допустимых норм, тем не менее большинство из них имеют свойство накапливаться в организме человека, поэтому удаление и их из состава воды настоятельно необходимо.

Как следует из таблицы, в основном все элементы удаляются на финишной операции, проводимой на обратноосмотической установке, в результате чего получается обессоленный пермеат с наличием в его составе мономолекул и повышенной концентрации ионов Н₃О⁺ обладающих большой подвижностью, а следовательно, и способностью чаще сталкиваться с окружающими частицами, гидратировать их и, таким образом, ускорять физико-химические и биологические процессы в замешиваемом тесте.

Кроме этого, мембранный элемент 9 задерживает все микроорганизмы и вместе с концентратом выводит их из технологического употребления, но при этом для исключения нового засева микроорганизмами необходимо, чтобы чистый пермеат из бака накопителя 10 был полностью использован в течение времени не более 24 часов. Результаты бактериологических исследований показывают отсутствие в пермеате микроорганизмов.

Изобретение осуществляют следующим образом.

Воду, поступившую из городского водопровода, очищают способом, охарактеризованным выше.

Полученный пермеат используют для замеса теста, над которым были осуществлены обычные операции: брожение, разделка, расстойка и выпечка готовых заготовок.

Подготовленные теста предназначены для выпечки хлебобулочных изделий оздоровительного и лечебно-профилактического направления.

Ниже приведены примеры изготовления различных сортов хлебобулочных изделий с использованием пермеата.

1. Для получения хлеба ржаного диабетического тесто готовят на густой закваске по следующей рецептуре и технологии. (таблица 1).

Подготовку теста проводят в следующем порядке. В дежу 12 в рецептурных количествах закладывают густую закваску, солевой раствор, масло растительное и из бака-накопителя 10 через дозатор 11 подают в мерном количестве пермеат.

С помощью тестомесильной машины А2-ХТЗБ смесь в деже 12 тщательно перемешивают, затем добавляют отруби пшеничные и муку ржаную обдирную. Замес теста проводят в течение 7-10 минут до получения однородной массы. После замеса тесто оставляют для выбраживания. Остальные операции проводят по известной схеме.

2. Хлеб соевый "Здоровье" производят опарным способом по следующей рецептуре и технологии. (таблица 2)

При приготовлении опары в дежу 12 заливают пермеат, вносят дрожжи и при перемешивании добавляют муку. Замешанную опару оставляют для брожения на 180-210 минут, в готовую опару в соответствии с рецептурой вносят поваренную соль, сахар-песок, масло подсолнечное, соевый продукт "Окара", добавляют пермеат и замешивают тесто до получения однородной, хорошо промешанной массы. Замешанное тесто оставляют на брожение, после которого тесто разделывают тестоделительными машинами марки А2-ХТН или другими машинами. Тестовые заготовки укладывают в формы и направляют на расстойку. Продолжительность расстойки 50-60 мин.

Выпечку хлеба соевого "Здоровье" производят в пекарной камере тупиковых, тоннельных и других печей при температуре 210-220^oС с пароувлажнением. Пар подают в печь в самом начале выпечки. Продолжительность выпечки в зависимости от массы заготовки в пределах 22-30 мин.

3. Хлеб "Успенский" производят с использованием закваски и заварки по следующей рецептуре и технологии (таблица 3).

Заварку приготавливают в заварочной машине ХЗМ-300 или других емкостях обычным способом с последующим осахариванием в течение 30-35 мин.

Замес теста осуществляют непрерывно тестомесительной машиной и направляют на брожение в агрегат ХТР или дежи.

Сгущенная молочная сыворотка и яблочно-паточный порошкообразный полуфабрикат вносятся на стадии приготовления теста.

Готовое тесто разделывают делительно-посадочными автоматами РЗ-ХД-2У или другими машинами, после чего направляют на расстойку, которая продолжается 40-50 минут при относительной влажности воздуха в расстойном шкафу 75-85% и температуре 352^oС.

Выпечку хлеб "Успенский" осуществляют в увлажненной пекарной камере при температуре 20020^oС в течение 40-60 минут.

4. Батон "Облепиховый" производят любым известным способом, в частности опарным, который осуществляют по следующей рецептуре и технологии. (таблица 4)

Готовое тесто делят на куски заданной массы на делительных машинах. Тестовые заготовки округляют, закатывают и направляют на расстойку. Расстойку осуществляют при температуре 36-38^oС и относительной влажности воздуха 76-78% в течение 40-55 минут.

Выпечку изделий осуществляют в хлебопекарных печах при температуре пекарной камеры 220-230^oС и ее продолжительность составляет 10-40 мин в зависимости от массы изделия.

Препарат бета-каротина "Веторон" (жидкий, содержащий 3% бета-каротина) предварительно разводится в десятикратном количестве воды комнатной температуры. Разведенный в воде препарат бета-каротина вносят при замесе теста.

Посыпку поверхности батонов маком, семенами кунжута осуществляют после расстойки.

Полученные хлебобулочные изделия имеют запах, вкус, цвет, свойственные данному виду продукции, без посторонних примесей, что говорит о их высоких органолептических характеристиках. Применение глубокообессоленной воды (пермеата) способствует осветлению мякиша, улучшению пористости и удельного объема хлебобулочных изделий.

Если не проводить указанной обработки воды, то вредные примеси, находящиеся в воде, проходя по всей технологической цепочке от приготовления теста до выпечки хлебобулочных изделий, концентрируются в готовой продукции и при длительном потреблении способны накапливаться в организме человека, в его тканях, что губительно сказывается на здоровье человека, его работоспособности, устойчивости организма к заболеваниям и продолжительности жизни.

Источники информации

1. Сборник технологических инструкций для производства хлеба и хлебобулочных изделий. Министерство хлебопродуктов СССР. НПО "Хлебпром". Прейскурантиздат, 1989 г., с. 13, 152-154.

2. Ларько О. , Баршев В. Вода тревоги нашей. "Российская газета", 14.07.2000 г., с. 27 (приложение).

3. Патент Российской Федерации 2062580, А 21 D 8/02, "Способ производства хлеба". Опубликован 27.06.96 г.

4. Патент Российской Федерации 2146451, А 21 D 8/02, "Способ приготовления заварки для производства хлеба и хлебобулочных изделий". Опубликован 20.03.2000 г.

5. Патент Российской Федерации 2166852, А 21 D 8/02, "Способ производства хлеба". Опубликован 20.05.2001 г. (прототип)