способ производства хлеба

Формула изобретения

Способ производства хлеба, включающий приготовление теста путем одновременного смешивания рецептурных компонентов и раствора пектина, отличающийся тем, что предварительно пектин перетирают с солью, готовят водный солепектиновый раствор в течение 20-30 мин при температуре 25-30°С, затем готовят тесто из муки общего назначения при следующем соотношении компонентов по массе, кг: мука общего назначения 100, водный солепектиновый раствор при соотношении соль:пектин:вода 1,3-1,5:0,1-0,9:20,0-25,0, дрожжевая суспензия 5,2-6,0, вода по расчету; вторую обминку выполняют через 90 мин после начала брожения, а выпечку производят при температуре 200-215°С.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к хлебопекарному производству.

Известен безопарный способ тестоприготовления, который предусматривает приготовление теста из муки пшеничной, дрожжей прессованных, поваренной соли и воды, согласно стандартной рецептуре для хлеба пшеничного из муки 1-го сорта соотношение компонентов составляет, кг:

мука пшеничная 1-го сорта	100
дрожжи прессованные хлебопекарные	1,5
поваренная соль	1,3
вода питьевая	по расчету

(Сборник рецептур на хлебобулочные изделия, вырабатываемые по государственным стандартам. - СПб.: ГИОРД, 2004. - С 19).

Все сырье, согласно рецептуре, вносят в емкость тестомесильной машины, туда же заливают всю воду в соответствии с расчетом и замешивают тесто до получения однородной массы. Продолжительность замеса зависит от хлебопекарных свойств муки. Затем проводят брожение приготовленного теста, с двумя обминками. Готовность теста определяют по достижению нужного значения кислотности или по увеличению объема в 1,5-2 раза. После чего осуществляют разделку, расстойку полученных тестовых заготовок, выпечку при температуре 220-240°С и охлаждение (Сборник рецептур на хлебобулочные изделия, вырабатываемые по государственным стандартам. - СПб.: ГИОРД, 2004. - С 46).

Недостатком указанного способа является длительность процесса тестоприготовления - 3,5-4,5 часа, получение готовых изделий низкой пищевой ценности с непродолжительным сроком хранения (не более 24 часов после выемки из печи).

Известен также способ тестоприготовления хлеба из муки пшеничной хлебопекарной путем введения в его рецептуру яблочного пектина совместно с творожной сывороткой, причем пектин предварительно растворяют в водно-сывороточном растворе. Тесто готовят опарным или безопарным способом. Дозировка пектина составляет 2% к массе муки (Донченко Л.В. Технология пектина и пектинопродуктов / Учебное пособие. - М.: ДеЛи, 2000, - С 185.).

Совместное введение пектина и сыворотки приводит к повышению биологической ценности хлеба за счет содержания полноценного белка и минеральных компонентов - кальция, магния, натрия, калия, однако при растворении пектина в водно-сывороточном растворе происходит комкование пектиновых веществ и неравномерное их распределение, кроме того, использование пектина, более 1% к массе муки, ухудшает качество хлеба, а именно: снижается удельный объем хлеба, мякиш становится плотным, плохо разрыхленным, появляется горьковатый вкус.

Данный способ наиболее близок по технической сущности к предлагаемому способу, и мы принимаем его за прототип.

Техническим результатом изобретения является возможность использования в производстве хлеба муки пшеничной общего назначения согласно ГОСТ Р 52189-2003 с пониженным содержанием клейковины, из которой можно получить хлеб с качественными характеристиками, соответствующими стандарту на хлеб из муки пшеничной хлебопекарной; интенсификация процесса газообразования в тесте за счет использования пектиновых веществ в виде водного солепектинового раствора, повышение комплексообразующих и детоксикационных свойств хлеба, со сроком хранения до 48 часов. Под детоксикационными свойствами понимается способность пектиновых веществ связывать токсичные катионы ртути, свинца, меди и др., которые выводятся из организма.

Этот результат достигается благодаря способу приготовления теста, включающему одновременное смешивание рецептурных компонентов и водного солепектинового раствора.

Согласно изобретению пектин предварительно перетирают с солью. При перетирании соли с пектином происходит измельчение пектина, при этом разрываются длинные цепи молекулы с уменьшением молекулярной массы, что приводит к увеличению растворимости пектина. Известно, что при температуре 20°С набухание и растворение пектина идет не менее двух часов и получаются растворы, содержащие небольшое количество пектиновых веществ. Поэтому в предлагаемом способе водный солепектиновый раствор готовят при температуре 25-30°С, что соответствует температуре брожения тестовых полуфабрикатов, и время набухания и растворения пектина в этом случае идет 20-30 минут, затем готовят тесто из муки общего назначения при следующем соотношении компонентов по массе, кг: мука общего назначения - 100, водный солепектиновый раствор при соотношении соль-пектин-вода (1,3-1,5):(0,1-0,9):(20,0-25,0), дрожжевая суспензия 5,2-6,0; вода - по расчету; вторую обминку выполняют через 90 минут после начала брожения, а выпечку производят при температуре 200-215°С.

Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявленный способ приготовления теста отличается от известного тем, что пектин предварительно перетирают с солью, после чего готовят водный солепектиновый раствор, который вводят в тесто одновременно со всеми рецептурными компонентами, при этом используют муку общего назначения. Таким образом, заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна».

Сопоставление заявленного решения не только с прототипом, но и с другими известными решениями в хлебопекарном производстве позволило выявить признаки, отличающие заявленное решение (использование муки общего назначения в производстве хлеба, предварительное перетирание пектина с солью, приготовление водного солепектинового раствора при соотношении соль-пектин-вода (1,3-1,5):(0,1-0,9):(20,0-25,0) при температуре 25-30°С в течение 20-30 мин, снижение температуры выпечки до 200-215°С), что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию «изобретательский уровень».

Заявленное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», так как может быть использовано на хлебозаводах при производстве хлеба из муки общего назначения с качественными характеристиками, соответствующими на хлеб из муки пшеничной хлебопекарной.

Согласно изобретению пектин предварительно перетирают с солью, готовят из этой смеси водный солепектиновый раствор в течение 20-30 мин при температуре 25-30°С, данные параметры приготовления водного солепектинового раствора способствуют образованию однородной коллоидной смеси без комочков и взвешенных частиц сухого пектина, после чего его смешивают с другими компонентами по рецептуре. Входящие в состав соли ионы Na⁺ вызывают активацию фермента пектин-эстеразы, которая осуществляет гидролиз сложноэфирной связи

При этом в пектине образуется гидрофильная группа СООН, благодаря которой появляется способность теста удерживать воду. За счет повышения гидратационной способности, улучшаются вязкоэластичные свойства теста и усиливается клейстеризация крахмала, что приводит к активизации процесса газообразования.

Введение пектина в водный солепектиновый раствор в количестве 0,1-0,9 кг зависит от качества используемой муки, чем ниже показатель ИДК (измеритель деформации клейковины), тем меньше дозировка пектина, чем выше, тем больше. Включение в рецептуру пектина менее 0,1% нецелесообразно, т.к. не оказывает заметного влияния на хлебопекарные свойства муки общего назначения. Введение доз пектина, превышающих 0,9% к массе муки, приводит к ухудшению качества хлеба, а именно: снижается удельный объем хлеба, мякиш становится плотным, плохо разрыхленным, появляется горьковатый вкус. В предлагаемом способе пектин ведет себя как улучшитель окислительного действия, что приводит к укреплению клейковинного каркаса. Карбоксильные и гидроксильные группы молекул полигалактуроновой кислоты независимо друг от друга вступают в реакции с белковыми молекулами, это приводит к возникновению в третичной и четвертичной структурах белковых молекул дополнительного вида связей, упрочняющих структуру белковой молекулы, в результате которых происходит окисление - SH-групп белков муки с образованием дисульфидных - S-S-мостиков, упрочняющих внутриглобулярную структуру белка, делая ее более плотной и жесткой, а также менее атакуемой протеиназами, тем самым «укрепляя» структуру клейковины.

Кроме того, внесение пектина в тесто в гидратированном состоянии повышает его сорбционные свойства. Образовывая белково-полисахаридные комплексы, пектин способен компенсировать недостаток клейковины в муке и при брожении теста выполняет функции слизистых веществ муки.

Улучшение качественных характеристик теста приводит к повышению объема хлеба.

Интенсификация процесса газообразования в тесте благодаря дополнительному образованию сахаров за счет активизации процесса клейстеризации крахмала и самого пектина, а также за счет дополнительной активации дрожжевых клеток (пектин создает еще и дополнительную питательную среду для их размножения), приводит к более быстрому созреванию теста и накоплению избыточного количества диоксида углерода, в связи с чем необходима дополнительная обминка теста, которую выполняют через 90 мин после начала брожения. Проведение второй обминки улучшает состояние пористости хлеба.

Для улучшения выведения из организма человека ионов тяжелых металлов необходимо увеличить поверхность контакта растворов солей тяжелых металлов с пектиновыми веществами.

Развитая пористость обеспечивает большую поверхность контакта, что необходимо для достижения положительного эффекта.

Проведение выпечки хлеба при температуре 200-215°С объясняется частичным гидролизом пектина, так как при этом накапливается повышенное количество восстанавливающих сахаров, таких как галактоза, арабиноза, ксилоза, участвующих в реакции меланоидинообразования (позволяющих формировать привлекательный цвет корки хлеба). При температуре выше 215°С образуется корка слишком темного цвета, при температуре ниже 200°С - очень светлая.

Для осуществления заявленного изобретения применяется мука пшеничная общего назначения (ГОСТ Р 52189-2003 Мука пшеничная. Общие технические условия). Хлебопекарные свойства пшеничной муки, ее биологическая ценность, потребительские свойства изделий из нее определяются содержанием клейковины. В настоящее время нормативы качества продовольственной пшеницы резко занижены, в том числе и по массовой доле клейковины. Как следует из статистических источников, половина произведенной в России продовольственной пшеницы относится к IV классу. Доля сильных и ценных пшениц минимальна. В связи с этим более 90% муки, производимой на мукомольных предприятиях, являются мукой общего назначения.

Мука общего назначения имеет вкус, свойственный пшеничной муке, без посторонних привкусов, не кислый, не горький, без посторонних запахов, не затхлый, не плесневелый, без минеральных примесей, без заражения и загрязненности вредителями, с влажностью не более 15%. Цвет муки белый, или кремовый, или с желтоватым оттенком. Массовая доля золы в перечете на сухое вещество 0,45-1,45%, а массовая доля сырой клейковины не менее 20-25%. Характеристика муки пшеничной общего назначения представлена в таблице 1.

Таблица 1
Показатели	Мука пшеничная общего назначения
Влажность, %	15
Содержание клейковины, %	20-25
Сопротивление деформации сжатия НИДК деф, ед. прибора	95
Структурно-механические свойства клейковины К20, ед. пенетрометра	241
Число падения, сек	394
Газообразующая способность, см3 CO2	1450

В качестве разрыхлителя применяют дрожжи хлебопекарные прессованные, соответствующие ГОСТ 171-81. Цвет равномерный, без пятен, с кремоватым оттенком, по консистенции плотные, легко ломающиеся. Запах и вкус - свойственный дрожжам.

Соль поваренная пищевая соответствует ГОСТ 13830-91 и представляет собой природный хлористый натрий с незначительной примесью других солей. Хорошо растворяется в воде, содержание влаги 3,5%. Соль имеет белый цвет, без посторонних привкуса и запаха, а также без механических включений.

Вода питьевая, применяемая для приготовления теста, соответствует ГОСТ Р 51232-98 и отвечает требованиям, предъявляемым к питьевой воде.

Согласно предлагаемому способу в тесто вносят пектин из любого растительного сырья, состав и физико-химические показатели, которых представлены в таблице 2.

Таблица 2
Показатели	Пектин
	яблочный	свекловичный	цитрусовый
1	2	3	4
Влажность, %	7,2	6,5	5,4
Содержание пектиновых веществ, %	70	70	70
Студнеобразующая способность, °SAG	150	150	150

Продолжение таблицы 2
1	2	3	4
Содержание токсичных элементов, мг/кг:
- свинец	1,0	1,0	1.0
- кадмий	0,1	0,1	0,1
- мышьяк	0,5	0,5	0,5
- ртуть	0,1	0,1	0,1
- цинк	30,0	30,0	30,0
- медь	10,0	10,0	10,0
Микробиологические показатели:
- количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов, КОЕ/г, не более	10000	10000	10000
- БГКП (коли-формы) в 1 г	не допускается	не допускается	не допускается
- патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы, в 10 г	не допускается	не допускается	не допускается
- дрожжи, КОЕ/г, не более	200	50	50
- плесени, КОЕ/г, не более	200	100	100

Способ осуществляют следующим образом.

Подготовку сырья к производству хлеба осуществляют согласно «Сборнику технологических инструкций для производства хлеба и хлебобулочных изделий» (М.: 1989 г.).

Тесто для хлеба пшеничного из муки общего назначения готовят безопарным способом. Пектин предварительно перетирают с солью и растворяют в небольшой части воды, используемой для приготовления теста, в течение 20-30 мин при 25-30°С. Соотношение соли, пектина и воды питьевой (1,3-1,5):(0,1-0,9):(20,0-25,0). Прессованные дрожжи вносят в тесто в виде водно-дрожжевой суспензии, для приготовления которой используется часть воды, предназначенной для теста. Соотношение прессованных дрожжей и воды 1:3. Получаем 5,2-6,0 дрожжевой суспензии.

Затем для приготовления теста в дежу вносят оставшуюся воду, взятую по расчету, дрожжевую суспензию, водный солепектиновый раствор и при перемешивании засыпают муку общего назначения. Замес производят до получения однородной консистенции теста согласно рецептуре.

Рецептура приготовления теста для хлеба приведена в таблице 3.

Таблица 3
Наименование компонентов	Расход сырья, кг
Мука пшеничная общего назначения	100
Дрожжи хлебопекарные прессованные	1,3-1,5
Соль поваренная пищевая	1,3-1,5
Вода питьевая	По расчету
Пектин	0,1-0,9

Готовность теста определяют по достижению кислотности 3,5-4,5°Н, установленной технологическим режимом, по увеличению объема в 1,5-2 раза и по органолептическим показателям. Температура теста 28-32°С. Первую обминку производят через 60 минут, а вторую обминку осуществляют через 90 минут после начала брожения.

Разделку готового теста осуществляют механизированным способом или вручную не ранее 30 минут после второй обминки.

Массу тестовой заготовки устанавливают по массе готового изделия с учетом величины упека и усушки.

Сформованные тестовые заготовки для формовых изделий укладывают в формы, для подовых - на листы расстойного шкафа. Продолжительность расстойки 45-55 мин.

Перед посадкой в печь наносят наколы на поверхность тестовых заготовок.

Выпечку хлеба осуществляют в печи с пароувлажнителем при температуре 200-215°С.

Продолжительность выпечки изделий - 40-50 мин.

Готовые изделия укладывают в деревянные или пластмассовые ящики (лотки).

Пример осуществления способа.

Тесто для хлеба пшеничного из муки общего назначения готовят безопарным способом. Пектин предварительно перетирают с солью и растворяют в воде, используемой для приготовления теста, в течение 20-30 мин при 25-30°С. Соотношение соли, пектина и воды, кг (1,3:0,1:20,0). Получают 21,4 кг водного солепектинового раствора.

Прессованные дрожжи 1,3 кг вносят в тесто в виде водно-дрожжевой суспензии, для приготовления которой используется часть воды, предназначенной для теста. Соотношение прессованных дрожжей и воды 1:3. Получают 5,2 кг дрожжевой суспензии.

Затем для приготовления теста в дежу вносят воду питьевую, обеспечивающую влажность теста 45%, дрожжевую суспензию 5,2 кг, водный солепектиновый раствор 21,4 кг и при перемешивании засыпают 100 кг муки общего назначения. Замес производят до получения однородной консистенции теста.

Готовность теста определяют по достижению кислотности 3,5-4,5°Н, установленной технологическим режимом. Температура теста 28-32°С. Первую обминку производят через 60 минут, а вторую обминку осуществляют через 90 минут после начала брожения. Разделку готового теста осуществляют механизированным способом не ранее 30 минут после второй обминки.

Массу тестовой заготовки определяют исходя из установленной массы готового изделия 0,7 кг с учетом величины упека в печи и усушки при хранении, она составляет 0,83 кг.

Сформованные тестовые заготовки для формовых изделий укладывают в формы. Продолжительность расстойки 45-55 мин.

Выпечку хлеба осуществляют в печи с пароувлажнителем при температуре 200-215°С. Продолжительность выпечки изделий - 40-50 мин.

Готовые изделия укладывают в деревянные или пластмассовые ящики (лотки).

Влияние пектина на качество хлеба, полученного по предлагаемому способу, представлено в таблице 4.

Таблица 4
Показатель	Контроль	Дозировка пектина, %
Органолептическая оценка		0,1	0,5	0,9	1,0
Внешний вид а) Форма	достаточно правильная, соответствующая хлебной форме	правильная, соответствующая хлебной форме с куполообразной формой	правильная, соответствующая хлебной форме с несколько выпуклой формой	правильная, соответствующая хлебной форме с несколько выпуклой формой	правильная, соответствующая хлебной форме, слегка выпуклая
б)Состояние поверхности	матовая, без крупных трещин и подрывов	гладкая, без трещин и подрывов, глянцевая	гладкая, без трещин и подрывов, глянцевая	достаточно гладкая, достаточно глянцевая	шероховатая, заметны подрывы, глянец слабый
Окраска корки	бледно-желтая	равномерная, светло-коричневая	равномерная, золотисто-коричневая	равномерная, коричневая	неравномерная, темно-коричневая
Характер пористости (крупность и равномерность пор, толщина стенок пор)	неравномерная, поры различной величины и средней толщины	равномерная, поры мелкие тонкостенные	равномерная, поры мелкие тонкостенные	достаточно равномерная, поры мелкие и средние тонкостенные	неравномерная, поры различной величины, неразвитые
Цвет мякиша	светлый с сероватым оттенком	светлый, достаточно равномерно окрашенный	белый, равномерно окрашенный	белый, равномерно окрашенный	светлый с кремовым оттенком
Запах	хлебный, выраженный	аромат пропеченного хлеба, ярко выражен	аромат пропеченного хлеба, ярко выражен	аромат пропеченного хлеба, ярко выражен	запах невыброженного теста и подгорелой корки
Вкус	в меру соленый, хлебный, выраженный	вкус хорошо пропеченного хлеба из хорошо выброженного теста, явно выражен, в меру соленый		хлебный, выражен	сладковатый, дрожжевой

Данные органолептической оценки таблицы 4 позволяют сделать выводы о том, что пектиновые вещества влияют на ряд показателей качества, вступая во взаимодействие с веществами, находящимися в хлебе. Присутствующие в пектине дубильные вещества и красящие вещества, имеющие химическую природу хинонов, в процессе молочнокислого брожения теста восстанавливаются до фенолов. Фенолы являются бесцветными соединениями, в результате чего хлеб имеет более светлый цвет и приятный оттенок.

Изменяется и цвет корки хлеба, так как в тесте за счет частичного гидролиза пектина накапливается повышенное количество восстанавливающих сахаров, таких как галактоза, арабиноза, ксилоза. Указанные сахара вступают во взаимодействие с белками и аминокислотами с образованием темноокрашенных продуктов корки хлеба меланоидинов, что способствует получению более интенсивной окраски корки в хлебе по предлагаемому способу. Содержание пектина 1,0% приводит к образованию коричневых пятен и неравномерной окраске корки хлеба.

В процессе гидролиза пектина происходит накопление групп -СООН, способствующих повышению гидратационной способности теста, его упругости, вязкоэластичных свойств и усилению клейстеризации крахмала, ускоряющей процесс газообразования, все это приводит к улучшению формы хлеба и структуры пористости, о чем свидетельствуют данные таблицы 4.

Дополнительное образование сахаров приводит к интенсивному брожению теста, в результате чего происходит накопление ароматических веществ (карбонильных соединений, лимонной, молочной кислот), что также положительно сказывается на таких показателях, как вкус и аромат, и отражено в таблице 4.

В таблице 5 представлены физико-химические показатели качества хлеба, приготовленного согласно заявляемому способу.

Таблица 5
Показатели	Контроль	Дозировка пектина, %
		0,1	0,5	0,9	1,0
Объем, см3	980	1110	1200	1180	1150
Удельный объем, см3/100 г.	268	301	328	323	270
Формоустойчивость, H/D	0,39	0,42	0,46	0,44	0,40
Пористость, %	65	69	74	72	68
Влажность, %	44	44,2	44,4	44,7	45,6
Кислотность, град	2,2	2,35	2,5	2,8	3,2
Структурно-механические свойства, ед. пенетрометра
Нобщ	57	66	80	60	58
Нпл	45	49	57	45	44
Нупл	12	17	23	15	13
Через 48 часов хранения
Структурно-механические свойства, ед. пенетрометра
Нобщ	29	34	41	38	32
Нпл	17	24	29	20	19
Нупл	12	10	12	13	11

Сравнительный анализ показывает, что у хлеба с добавлением пектина удлиняется срок сохранения свежести до 48 часов, это объясняется водоудерживающей способностью пектина и подтверждается структурно-механическими свойствами мякиша, определенными на пенетрометре, и органолептической оценкой.

Улучшается показатель формоустойчивости хлеба Н/Д за счет того, что пектин в тесте ведет себя как улучшитель окислительного действия. Пектовая кислота, которая входит в состав пектина, укрепляет клейковину теста, за счет чего равномерно распределяется и удерживается диоксид углерода, все это приводит к увеличению объема и улучшению пористости хлеба в сравнении с известным способом.

Данные по комплексообразующей способности хлеба в мг Pb ²⁺/г представлены в таблице 6.

Таблица 6
Сухой пектин	Дозировка сухого пектина, % к массе муки
	0,1	0,2	0,3
Яблочный	46,5	85,3	102,9
Цитрусовый	43,8	69,7	95,3
Свекловичный	49,3	92,4	108,1

Продолжительность приготовления теста составляет около 3-х часов, причем интенсификация процесса достигается путем введения пектиновых веществ в количестве 0,1-0,9%, что обеспечивает производство хлебобулочных изделий с наилучшими показателями качества и профилактическими свойствами.

Опытная партия хлеба была произведена на МУП Хлебозавод №1 г.Краснодара в 2007 году и предложена для внедрения в производство.