способ производства макаронных изделий

Формула изобретения

1. Способ производства макаронных изделий, включающий замешивание теста, выпрессовывание увлажненных компонентов через формующие каналы в матрице экструдера, резку и сушку сырых изделий, хранение, отличающийся тем, что, к сухой муке из нетрадиционного крахмалсодержащего сырья (кукурузы, риса, тапиоки, гречихи, сои, картофеля, черствого хлеба) или сухой крупке мягкой стекловидной пшеницы 4-го или 5-го классов или сухой пшеничной хлебопекарной муке дополнительно на стадии замеса вводят добавку в виде сухой крупки полбы одно- или двузернянки с частицами размером не менее 0,28 мм, при этом термическую обработку теста с влажностью 27-28% осуществляют по периметру прессовой камеры экструдера дополнительно расположенным нагревательным элементом при температуре 55-60°С и давлении 8-9 МПа в течение 9-10 мин в прессовой камере экструдера при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сухая мука из нетрадиционного
крахмалсодержащего сырья (кукурузы,
риса, тапиоки, гречихи, сои, картофеля,
черствого хлеба) или сухая крупка
мягкой стекловидной пшеницы 4-го
или 5-го классов или сухая пшеничная
хлебопекарная мука с содержанием
клейковины менее 25%	20-84
Сухая крупка из полбы одно- или
двузернянки с выходом не менее 70%	15-78
Поваренная соль, предварительно
растворенная в воде	1-2

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что к сухой муке из нетрадиционного крахмалсодержащего сырья, или сухой крупке мягкой стекловидной пшеницы 4-го или 5-го классов, или сухой пшеничной хлебопекарной муке дополнительно на стадии замеса вводят поваренную соль, предварительно растворенную в воде.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к технологии производства макаронных изделий, в частности диетического и лечебно-профилактического назначения.

Современные тенденции в оздоровлении питания привели к появлению на мировом рынке функциональных пищевых продуктов. К ним относятся продукты питания с прогнозируемым составом лечебно-профилактического назначения для различных возрастных и профессиональных групп населения, специализированного питания спортсменов и диетические продукты для больных пищевой аллергией, сахарным диабетом, ожирением, а также значительная часть пищевых добавок - носителей микронутриентов, пищевых волокон, минеральных элементов, витаминов.

Известен способ производства макаронных изделий, включающий смешивание 98-94% пшеничной муки и 2-6% сухого гранулированного картофельного пюре, увлажнение смеси, замешивание теста влажностью 31-32% и его выпрессовывание в форме лапши через формующие каналы в матрице экструдера при температуре 30-40°С и давлении 4,5-4,8 МПа в течение 9-10 мин, резку и сушку сырых изделий (а.с. 1454360 СССР, МКИ А23L 1/16; 1989 г.) [1].

Недостатком известного способа является низкое качество макаронных изделий из пшеничной муки из-за низкой стекловидности в поперечном изломе, неудовлетворительного состояния после варки: сохранность формы сваренных изделий составляет 80%, большие потери сухих веществ в варочную воду (10%), слипание изделий при варке до готовности, белесый цвет со следами непромеса.

Известен способ производства закусочных продуктов, включающий измельчение пшеничного или ржаного хлеба, увлажнение хлебной крошки, замешивание теста до влажности 29-30%, его выпрессовывание в форме вермишели через формующие каналы в матрице экструдера при температуре 80-90°С и давлении 9-10 МПа в течение 10-12 мин, резку и сушку полуфабриката в течение 1-2 суток и вспучивание его путем погружения в растительное масло, нагретое до 180-190°С, на 5-7 мин (а.с. 1576119 СССР, МКИ А21D 8/02; 1990 г.) [2].

Недостатком известного способа является низкое качество закусочных изделий из пшеничной или ржаной муки из-за низкой стекловидности в поперечном изломе, неудовлетворительного состояния после жарки: сохранность формы обжаренных изделий составляет 84%, большие потери сухих веществ в растительное масло (10%), слипание изделий при жарке до готовности.

Известен экструдер для тестовых заготовок, включающий приемный бункер, прессовую камеру, размещенный в ней нагнетатель и установленный на ее выходе профилирующий инструмент, дополнительно по периметру которого расположен нагревательный элемент (Патент RU 2070800 С1, 6 А21С 3/04, 11/16; 1996 г.) [3].

Недостатками известного экструдера являются низкая производительность и качество экструдированных тестовых заготовок из-за низкой стекловидности в поперечном изломе, неудовлетворительного состояния после варки: сохранность формы сваренных заготовок составляет 85%, большие потери сухих веществ в варочную воду (10%), слипание изделий при варке до готовности, белесый цвет со следами непромеса. Нагреваемый элемент расположен по периметру профилирующего инструмента.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ производства рисовых макаронных изделий, предусматривающий увлажнение муки, замешивание теста до влажности 29-30%, его выпрессовывание в форме спагетти через формующие каналы в матрице экструдера с одновременным нагреванием при температуре 90-110°С и давлении 10-12 МПа в течение 8-9 мин, резку и сушку сырых изделий (а.с. 1729399 СССР, МКИ А23L 1/16; 1992 г.) [4].

Недостатком существующего способа является низкое качество макаронных изделий из рисовой муки из-за низкой стекловидности в поперечном изломе, неудовлетворительного состояния после варки: сохранность формы изделий составляет 85%, значительны потери сухих веществ в варочную воду (10%), наблюдается слипание изделий при варке до готовности, белесый цвет со следами непромеса.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение качества макаронных изделий, улучшение структурно-механических и физико-химических свойств теста, уменьшение неравномерности выпрессовывания изделий по фронту матрицы и снижение количества отходов, упрощение технологического процесса изготовления и снижение себестоимости производства макаронных изделий.

Это достигается тем, что в способе производства макаронных изделий к массе сухой муки из нетрадиционного крахмалсодержащего сырья (кукурузы, риса, тапиоки, гречихи, сои, картофеля, черствого хлеба) или сухой крупки стекловидной пшеницы 4-го или 5-го классов или сухой пшеничной хлебопекарной муки дополнительно на стадии замеса вводят добавку в виде сухой крупки полбы одно- или двузернянки с частицами размером не менее 0,28 мм, стекловидностью не менее 60%, содержанием клейковины не менее 25%, при этом термическую обработку теста влажностью 27-28% осуществляют по периметру прессовой камеры экструдера с помощью дополнительного нагревательного элемента при температуре 55-60°С и давлении 8-9 МПа в течение 9-10 мин в прессовой камере экструдера при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сухая мука из нетрадиционного крахмалсодержащего
сырья (кукурузы, риса, тапиоки, гречихи, сои,
картофеля, черствого хлеба) или сухая
крупка мягкой стекловидной пшеницы 4-го
или 5-го классов или сухая пшеничная хлебопекарная
мука с содержанием клейковины менее 25%	20-84
Сухая крупка из полбы одно- или двузернянки
с выходом не менее 70%	15-78
Поваренная соль, предварительно растворенная в воде	1-2

Причем поваренную соль, растворенную в воде, дополнительно вводят к сухой муке из нетрадиционного крахмалсодержащего сырья или сухой крупке мягкой стекловидной пшеницы 4-го или 5-го классов или сухой пшеничной хлебопекарной муке на стадии замеса.

Введение менее 15 и более 78% добавки сухой крупки полбы к массе менее 20 и более 84% сухой муки из нетрадиционного крахмалсодержащего сырья или сухой крупки мягкой стекловидной пшеницы 4-го или 5-го классов или сухой пшеничной хлебопекарной муки, замес и образованием теста влажностью менее 27% и более 28% приводят к ухудшению структурно-механических и физико-химических свойств макаронного теста, снижению качества макаронных изделий после варки, нарушению технологического процесса их изготовления и росту себестоимости производства.

Продолжительность термической обработки макаронного теста в прессовой камере экструдера менее 8 и более 10 мин при давлении прессования менее 8 и более 9 МПа также приводит к ослаблению структуры макаронного теста и снижению качества макаронных изделий после варки.

На чертеже изображен экструдер, в котором реализуется способ производства макаронных изделий.

Экструдер состоит из привода 1, дозирующего устройства 2, тестомесителя 3, прессующей головки 4 с матрицей 10, обдувочного устройства 5, механизма резки 6 и прессовой камеры 8 с электрическим нагревателем 9, установленных на общей станине 7. Электрический нагреватель 9 расположен по периметру прессовой камеры экструдера.

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ производства макаронных изделий в заявляемой совокупности признаков.

Пример 1. Способ производства макаронных изделий диетического и лечебно-профилактического назначения

В тестомеситель 3 одношнекового экструдера марки "БИД" (Украина, 49124, г. Днепропетровск, ул. Липовая, д.10, ОАО ПКП "БИД"), приводимый в движение от привода 1, засыпают 20 кг просеянной сухой рисовой муки и 78 кг сухой крупки Волжской полбы с частицами размером 0,28 мм (Республика Татарстан, 422110, пгт. Кукмор, ул. Ленина, 52, ОАО "Кукморский элеватор"). Через дозирующее устройство 2 экструдера вводят 2 кг предварительно растворенной в воде соли для получения теста 27,5%-ной влажности. Замес теста проводят в течение 8 мин. Для предотвращения механической деструкции на стадии замеса тесто нагревают до 60°С с помощью электрического нагревателя 9. Вязкопластичное тесто выпрессовывают через формующие каналы матрицы в головке 4 экструдера при давлении 9 МПа в форме вермишели диаметром 1,5 мм. Сырые макаронные изделия подвергают сушке на металлических лотках в сушильном шкафу до влажности 12% при температуре 130°С и относительной влажности воздуха 85% в течение 4 ч. После остывания и стабилизации в течение 1,3 ч диетические макаронные изделия приобретают влажность 11%, кислотность 4%, золотисто-кремовый цвет без следов непромеса, гладкую поверхность, чистый стекловидный излом, форму, соответствующую вермишели, специфический ореховый привкус и запах миндаля, свойственные полбе. При этом улучшается состояние макаронных изделий после варки: не образуются комья, изделия не слипаются между собой, снижаются потери сухих веществ в варочную воду (не более 6%), сохранность формы сваренных изделий составляет 100%.

Пример 2. Способ производства макаронных изделий диетического и лечебно-профилактического назначения

В тестомеситель 3 одношнекового экструдера марки "БИД", приводимый в движение от привода 1, засыпают 49 кг просеянной сухой муки высшего сорта мягкой пшеницы 4-го класса Саратовская 29 и 49 кг сухой крупки Волжской полбы с частицами размером 0,40 мм. Через дозирующее устройство 2 экструдера вводят 2 кг предварительно растворенной в воде соли для получения теста 28%-ной влажности. Замес теста проводят в течение 10 мин. Для предотвращения механической деструкции тесто нагревают до 57°С с помощью электрического нагревателя 9. Вязкопластичное тесто выпрессовывают через формующие каналы матрицы в головке 4 экструдера при давлении 8 МПа в форме трехлепестковой спирали диаметром 7 мм. Сырые макаронные изделия подвергают сушке на металлических лотках в сушильном шкафу до влажности 13% при температуре 130°С и относительной влажности воздуха 85% в течение 5 ч. После остывания и стабилизации в течение 1,5 ч диетические макаронные изделия приобретают влажность 11%, кислотность 4%, золотисто-кремовый цвет без следов непромеса, гладкую поверхность, чистый стекловидный излом, форму, соответствующую трехлепестковой спирали, специфический ореховый привкус и запах миндаля, свойственные полбе. При этом улучшается состояние макаронных изделий после варки: не образуются комья, изделия не слипаются между собой, снижаются потери сухих веществ в варочную воду (не более 6%), сохранность формы сваренных изделий составляет 100%.

Пример 3. Способ производства макаронных изделий диетического и лечебно-профилактического назначения быстрого приготовления

В тестомеситель 3 одношнекового экструдера марки "БИД", приводимый в движение от привода 1, засыпают 84 кг сухой пшеничной хлебопекарной муки и 15 кг сухой крупки Волжской полбы с частицами размером 0,45 мм, вносят 1 кг предварительно растворенной в воде соли для получения теста 27%-ной влажности. Замес теста проводят в течение 9 мин. Для предотвращения механической деструкции тесто нагревают до 55°С с помощью электрического нагревателя 9. Вязкопластичное тесто выпрессовывают через формующие каналы матрицы в головке 4 экструдера при давлении 9 МПа в течение 8 мин в форме плоской лапши шириной 18 мм и толщиной 1,5 мм. Длина изделий составляет 40 мм. Сырые макаронные изделия подвергают термической обработке. Для этого в дополнительную емкость (фритюрницу) заливают подсолнечное масло без запаха и нагревают до температуры 170°С. Макаронные изделия укладывают на металлическую сетку слоем 10-15 мм и погружают в масло на 90 с. При этом происходит частичное проваривание изделий в собственной влаге с одновременным их обезвоживанием до влажности 8%. Затем сухие макаронные изделия быстрого приготовления охлаждают до температуры окружающей среды (20°С) и упаковывают в пакеты. Макаронные изделия приобретают влажность 11%, кислотность 4%, золотисто-кремовый цвет без следов непромеса, гладкую поверхность, чистый стекловидный излом, форму, соответствующую лапше, специфический ореховый привкус и запах миндаля, свойственные полбе. При этом улучшается состояние макаронных изделий после варки: не образуются комья, изделия не слипаются между собой, снижаются потери сухих веществ в варочную воду (не более 6%), сохранность формы сваренных изделий составляет 100%.

Определение "силы" пшеничной хлебопекарной муки высшего сорта по структурно-механическим и физико-химическим свойствам теста, выполненные на альвеографе Шопена, показали низкое отношение упругости макаронного теста к его растяжимости (Р/L=92,3 мм/54,0 мм=1,7), высокое значение удельной работы деформации теста (W=219 единиц альвеографа).

Заявляемый способ позволяет получить макаронные изделия диетического и лечебно-профилактического назначения из нетрадиционного крахмалсодержащего сырья или муки мягкой стекловидной пшеницы или пшеничной хлебопекарной муки с содержанием клейковины менее 25%.

Полбой (одно- и двузернянкой) называют пленчатую пшеницу Triticum dicoccum Schübl. В настоящее время этот древний хлебный злак активно культивируют на небольших площадях в Центральной Европе (Германия, Швейцария, Австрия, Франция), а также в Дагестане, Белгородской, Ярославской областях, районах Среднего Поволжья (Республике Татарстан, Чувашии), Предуралье (Удмуртии, Республике Башкортостан), Сибири (Алтайский край).

Полба имеет колосовой стержень, который при молотьбе рассыпается на части по числу колосков. Зерна, покрытые цветковыми и семенными пленками, после обдирки пленок остаются в тонкой, мягкой плодовой оболочке. Зерновка у полбы удлиненная, на концах заостренная, просвечивающая, твердая, с роговым стекловидным изломом; богата протеином, содержание которого достигает 14%, и клейковиной (30%), что больше, чем у мягких и твердых сортов пшеницы; водопоглотительная способность крупки из полбы составляет более 80%, что выше, чем у муки из мягких сортов пшеницы (60%). Очищенное от пленок зерно полбы от природы содержит много -каротина (до 0,03 мг/100 г), поэтому полбяное тесто имеет желтый цвет, а макаронные изделия с добавкой сухой крупки из полбы имеют золотисто-желтую окраску без дополнительных яичных обогатителей и пищевых красителей [5].

Установлено [6], что при добавлении в тесто из макаронной крупки крахмалсодержащей добавки с содержанием клейковины более 25% требуется повышенная температура воды, идущей на замес теста. Чем выше содержание клейковины в крупке, тем выше должны быть температура и количество воды, идущей на замес теста.

Из-за высокой стекловидности зерна полбы измельчение его в сухую мелкую крупку требует удлинения схем помола и увеличения расхода энергии. Поэтому для изготовления макаронных изделий применяется мелкая сухая крупка с частицами размером не менее 0,28 мм и выходом не менее 70%. Выработка сухой крупки из зерна полбы с выходом менее 70% ухудшает структурно-механические и физико-химические свойства теста и качество макаронных изделий диетического и лечебно-профилактического назначения.

Фактическое количество воды (В, %), идущей на замес теста из крупки полбы, составляет:

где К - содержание клейковины в крупке полбы, %;

T - температура воды, идущей на замес теста с добавкой сухой крупки из полбы, °С.

В результате термической обработки теста в шнековой камере экструдера при температуре 55-60°С снижается растяжимость теста (L, мм), растет отношение упругости теста к его растяжимости (P/L), снижаются удельная работа деформации теста (W, единицы альвеографа), неравномерность выпрессовывания макаронных изделий по фронту матрицы и количество отходов.

Нагрев теста выше 60°С приводит к частичной денатурации (термической деструкции) белков и ослаблению структуры макаронных изделий. При этом существенное значение имеет как температура, так и продолжительность термической обработки теста в процессе экструзии. Например, при увеличении температуры теста выше 60°С снижается количество отмываемой сырой клейковины, т.е. той части белков, которая ответственна за образование структурной решетки макаронных изделий.

Для получения макаронных изделий золотисто-кремового цвета степень термической деструкции теста не должна превышать степени его механической деструкции (перетирания), имеющей место в прессовой камере экструдера, поэтому термическая обработка теста в процессе экструзии ограничена температурой 55-60°С.

В результате введения 15-78% добавки в виде сухой крупки полбы одно- или двузернянки с частицами размером не менее 0,28 мм, стекловидностью более 60%, содержанием клейковины не менее 25%, водопоглотительной способностью не менее 50% к 20-84% массы сухой муки из нетрадиционного крахмалсодержащего сырья (кукурузы, риса, тапиоки, гречихи, сои, картофеля, черствого хлеба) или сухой крупки из мягкой стекловидной пшеницы 4-го или 5-го классов или сухой пшеничной хлебопекарной муки с содержанием клейковины менее 25% улучшаются структурно-механические и физико-химические свойства макаронного теста за счет уменьшения его растяжимости (L=21,0 мм), роста отношения упругости теста к его растяжимости (Р/L=74,8 мм/21,0 мм=3,6), снижения удельной работы деформации теста (W=67 единиц альвеографа).

При этом улучшается состояние макаронных изделий после варки: не образуются комья, снижаются потери сухих веществ в варочную воду (не более 6%), сохранность формы сваренных изделий составляет 100%, изделия приобретают гладкую поверхность, ровный золотисто-кремовый цвет, чистый стекловидный излом, что приближает их к макаронным изделиям из твердых сортов пшеницы. При этом диетические макаронные изделия с добавкой сухой крупки из полбы не содержат сухой клейковины (глютена), пшеничного зародыша, яичных, молочных, томатных, соевых продуктов в качестве дополнительного сырья и пищевых красителей; по качеству соответствуют требованиям ГОСТ Р 51865-2002 "Изделия макаронные. Общие технические условия" [7].

Использование предлагаемого способа производства макаронных изделий обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества.

1. Улучшение качества макаронных изделий за счет введения в состав теста добавки в виде сухой крупки полбы одно- или двузернянки вместо сухой пшеничной клейковины (глютена), пшеничного зародыша, яичных, молочных, томатных, соевых продуктов и пищевых красителей в соответствии с формулой.

2. Упрощение технологического процесса изготовления макаронных изделий за счет ликвидации операции предварительного увлажнения крахмалсодержащего сырья.

3. Снижение себестоимости производства макаронных изделий на 25% за счет использования дешевой сухой муки из нетрадиционного крахмалсодержащего сырья или сухой крупки мягкой стекловидной пшеницы 4-го или 5-го классов или сухой пшеничной хлебопекарной муки с содержанием клейковины менее 25%.

Полученные макаронные изделия имеют антиаллергические и диетические свойства. Это объясняется особым фракционным составом кпейковинных белков полбы с повышенным содержанием низкомолекулярной фракции - глиадина (28,4-32,0%) по сравнению с содержанием высокомолекулярной фракции - глютенина (27,2-28,4%).

Нет процесса желатинизирования, связующим веществом, соединяющим крахмальные зерна пшеничной муки в единую тестовую массу, является высокобелковая сухая мука или крупка из полбы одно- или двузернянки.

Источники информации

1. А.с. 1454360 СССР, МКИ А23L 1/16.

2. А.с. 1576119 СССР, МКИ А21D 8/02.

3. Пат. RU 2070800 С1, 6 А21С 3/04, 11/16.

4. А.с. 1729399 СССР, МКИ А23L 1/16 - прототип.

5. Юков В.В. О Волжской полбе и продуктах ее переработки // "Известия вузов. Пищевая технология", №1, 2005, с.15-17.

6. Тукачев В.Е. Технология изготовления макаронных изделий на линиях малой мощности "Макиз". - Миасс: ЗАО НПФ "Теко", 1999, 32 с.

7. ГОСТ Р 51865-2002 "Изделия макаронные. Общие технические условия".