Способ производства макаронных изделий

 

Использование: в пищевой промышленности для производства макаронных изделий с диетическими и лечебными свойствами. Сущность изобретенияв качестве растительной добавки используют листья шпината, измельченные до размера частиц 50-500 мкм, в которые дополнительно вводят хлористый магний и аскорбиновую кислоту в количестве соответственно 0,01-0,1% к массе добавки, при этом добавку вводят в количестве 5-10% к массе муки в тесте при влажности добавки не более влажности муки 2 табл.

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК

ГОСУДАРСТВЕ(1(11)1Й КОМИТЕТ

ПО ИЭОВРГТЕ(1ИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (1РИ ГK Н Т СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4858247/13 (22) 09.08.90 (46) 30.07.92. Бюл. N. 28 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. М.В.Ломоносова (72) А.(4.Рыбак, Л.Н.Пилипенко, П.П.Липнягов, В.И.Михайловский и М.M,Áîëìîñoâ (56) Патент (ЕР) N. 0037454, кл. А 21 D 2/36, А 23 1 1/16, опублик, 1981.

Кретович В.Э. Основы биохимии растений. M. Высшая школа, 1971, с.90-91.

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве макаронных изделий для диетического питания.

Известен способ производства макаронных изделий. предусматривающий смешивание пшеничной муки-крупки с суспензией, приготовленной из воды и растительной белковои массы, в количестве, необходимом для получения теста с влажностью 28-30%, замес теста, его вакуумирование, прессование, формование изделий, их резку и сушку, при котором в качестве растительной белковой добавки используют пищевой белок иэ кукурузного жмыха в количестве, необходимом для получения су пензии с содержанием сухих веществ 2-20%.

Недостатком способа является то, что указанная добавка не снижает энергетической ценности готового продукта, не содержит компонентов, обуславливающих в готовых изделиях антитоксические и сорбционные свойства (хлорофиллы, каротиноиды, несахароподобные полисахариды, Й2, » 1750609 А1 (я >л А 23 L 1/16 11 О. (,1 (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МАКАРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Использование: в пищевой промышленности для производства макаронных изделий с диетическими и лечебными свойствами, Сущность изобретения: в качестве растительной добавки используют листья шпината, измельченные до размера частиц 50 — 500 мкм, в которые дополнительно вводят хлористый магний и аскорбиновую кислоту в количестве соответственно 0,01-0,1% к массе добавки, при этом добавку вводят в количестве 5-10% к массе муки B тесте при влажности добавки не более влажности муки. 2 табл. витамин С и другие), что не позволяет получлть диетический продукт.

Используемая добавка, исходя из особенностей аминокислотного состава, в недостаточной степени взаимодействует с компонентами пшеничной муки. В рецептуре теста содержится мало структурообразующих полисахаридов, поэтому тесто имеет низкое значение предельного напряжения сдвига. что затрудняет переход тестовой массы иэ активной эоны пресса, где находится шнек, в пассивную, то есть в предматричну(о зону. Это снижает давление прессования и производительность процесса формования. Низкая интенсивность адсорбционных процессов контактного слоя макарон в известном способе производства увеличивает и родолжительность суш ки.

Известен также способ производства макаронных изделий, при котором в муку вводят улучшитель структуры -- коагулированную белковую растительную массу. Для ее получения первоначально из свежего растительного сырья извлекают сок мето17500>09

35

55 дом r:I-I1ссоп; 1и11, который фипьт1рун;т, нагревают до температурь1 75 100 С, выдер живают, охлаждают, агдепя1о из него коагупированную белковую массу. которую сме1цивают с водой, образуя суспензию с

СОДЕРжаНИЕМ 1 ЕРастВОРИМЬ1Х СУХИХ ВЕществ 3 30;ь, диспергируют до получения частиц размером 5 50 мкм, смешиванзт с мукой в количестве, необходимом для получения теста с влажностью 28-33;ь, осуше ствляют замес и вакуумировэние теста, а затем формуют и сушат макароннь1е иэделия. В качестве рэстительно1О сырья используют. например шпинат люцерну, Y0ðíåèëîäüI красной столовой свеклы, причем с цепью увели1ения выхода коагулированной белковой массы и количества биологически активных веществ R ней сак выдерживэюг при повышенной температуре 10 60 мин и охлаждают до температуры

25-40 С

HPäîPтаткОм данного способа является то, что улучLllи телb структуры слабо в3аимодействует с компонентами пшеничной муки, а только улучшает реапогические свойства внешнего слоя макарон. Недостаток >кестких элементов в виде гемицеллюпоз и клетчатки снижает предельное напряжение сдвига прессуемого сырья, уменьшает внутреннее трение отдельных слоев что обусловливает низкую производительность процесса формования изделий.

Известен способ производства макаронных изделий на основе муки мягкой пшеницы, при котором с целью снижения потерь пищевых веществ в воду при варке и повышения прочности, в качестве связующих веществ используют метилцаплюлозу и соль слабой кислоты и слльного основания при связующем соотношении компонен гов: мас.0 (в расчете нэ сухое вещество); метилцеллюлоэа 0,1-0,5; соль слабой кислоты и сильного основания 0,005-0,1; муки остальное, причем соль выбирают из группы Ма2СОз, NaHPOa, МаСНзСОО, К2СОз, Са(СНзСООЬ.

Недостатком данного способа является то, что вводимые добавки снижают производительность процесса прессования и сушки.

Метилцеллюлоза как продукт взаимодействия щелочной целлюлозы с метилхлоридом применяется для получения пленок, клеев, сбализиции кремов, сгущения соков и др, В сочетании с солями слабой кислоты и сильного основания в смеси с пшеничной мукойкрупкой получают тестовую массу со значительной пластичностью и сниженной упругостью. Именно зто снижает производительность макаронных прессов и увеличивает удельные энергозатрэты процесса формования г1редложенные,г1обэвки не обеспечиван;т максимально1о взаимодействия с компонентами пшеничной муKè-крупки Tàк как реакционно-способные свободные гидроксилы молекул кпетчатки замещены метильными радикалами. Это в недостаточной степени снижает потери пищевых веществ при варке.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, согласно которому к исходному материалу, например пшеничной или ржаной муке добавля1от в качестве дополнитель 1ых компонентов измельченные растения или части растений, затем на смеси за.-вмешивают тесто. которое после расстойKvi направляют на деление и формавание с наследующей сушкой ипи выпечкой, Растительную добавку вводят в количестве, позволяющем сделать пригодным к употреблению та ие сорта зерновой муки. которые сами по себе не дают теста, способного к рэсстойке и вы г ечке. Кроме того, добавки п рида ют тесту улучшенные питательно-физиологические свойства. В качестве растительных добавок можно использовать высушенную и размолотую люцерну, различные сорта клевера, а также сухой свекловичный жом, которые имеют особенно высокое содержание белков, пектинов. гемицеппюлоз. пентозанов и минеральных веществ, которые улучшают способность теста к расстойке и выпечке.

Недостатком является то, чтоуказанные добавки вводят в количестве, позволяющем сделать тесто пригодным к расстойке и выпечке. однако не определено количество вводимой добавки, ее дисперсныл сОстав, влажность, соотношение белков и полисахаридов, которые позволили бы ускорить процессы прессования и сушки, уменьшить удельные знергазатраты, снизить потери сухих веществ при варке, обеспечить повышенную биологическую ценность изделий, их детоксикационные свойства.

Ã1ри производстве макароIIHûх изделий отсутствуют процессы рэсстайки и выпечки, которые определяли в прототипе соотношение компонентов теста. 8 измельченные растения не вводятся дополнительные химические вещества, обеспечивающие максимальное сохранение элементов добавки и повышение структурообразун;щих свойств теста.

Целью изобретения является ускорение процесса прессования и сушки. уменьшение удельных энергоза1рат получение изделий с повышенной биологической ценностью, снижение потер1, сухих веществ при эарке и получение вэг ень х экаронных изделий, обладаK>ùèх 1: е", - ы 1и (;âîéñòâàми.

1750609 указанная цель достигается тем, что предварительно полу ают порошок из высушенных листьев шпината с размером частиц

50-500 мкм, в который добавляют 0,01 — 0,1% хлористого магния и 0,01-0,1% аскорбиновой кислоты. Полученную композицию перемешивают и добавляют в зерновую муку в количестве 0,5-10% к массе муки, причем используют добавку с влажностью не более влажности муки. Далее в смесь добавляют воду в количестве, необходимом для получения теста с влажностью 28-30%. Тесто замешивают, прессуют из него макаронные изделия, их режут и сушат до влажности 1314%

Сущность изобретения заключается в следующем.

Шпинат -- овощная культура семейства маревых. Его специфической особенностью является высокое накопление белковых веществ (2%) и полисахаридов (гемицеллюлоз

А, В, клетчатки 54%), причем соотношение белков к полисахаридам стабильно находится на уровне 1:1,8;2,0. Шпинат обладает рядом биологически активных соединений, в частности хлорофиллом А, В, каротиноидами, которые в виде пигментно-белковопипоидных комплексов связаны с белками.

Добавление к измельченный шпинат определенного количества хлорида магния и аскорбиновой кислоты в водной среде при замесе теста образует магниевую соль аскорбиновой кислоты (аскорбат магния), которая способствует улучшению процесса структурообразования теста и предотвращению распада витамина С и каротиноидов по механизму свободнорадикального окисления, а также стабилизации в процессе сушки, хлорофиллов А и B за счет введения ионов магния. Следовательно, сохраняется биологическая ценность изделий.

Шпинатный порошок, введенный в рецептуру теста вместо пшеничной муки, снижает энергетическую ценность готового продукта, поскольку содержащиеся в нем гемицеллюлозы и целлюлоза не перевариваются желудочно-кишечным трактом человека, являются балластными веществами, придающими продукту диетические свойства. Наряду с этим клетчатка шпината в отличие от отрубей и других источников пищевых волокон обладает высокой сорбционной способностью, в частности в отношении тяжелых металлов — свинца и др.

Если количество добавки менее 0,5% по отношении к массе муки, то сорбционные свойства макаронных изделий практически не проявляются, а если больше 10%, то процесс формования затруднен и макароны раэвариваются при варке.

Изготовленные по предлагаемому способу макаронные иэделия обладают также антимутагенной активностью, так как содержат хлорофиллы А, В, каротиноиды, витамин С, ионы магния, ряд аминокислот — гистидин, метионин, глютаминовую кислоту.

Вареные макаронные изделия, изготовленные по предлагаемой технологии, содержат более низкий уровень токсических элементов — нитратов, которые экстрагируются в варочную воду, В предлагаемом способе используют порошок шпината с размером частиц 50500 мкм, причем влажность его находится на уровне 6-14%. В таком порошке содержится более 50% полисахаридов, представленных главным образом целлюлозой.

Пространственная структура полисахаридов определяется первичной структурой макромолекул. Целлюлоза представляет собой неразветленный полисахарид с (1-4) глюкоэидными связями, для которых характерна линейная конформация молекул, 3акрепленная водородными связями. Такие макромолекулы располагаются параллельными пучками, образуя структуру, характерную для кристаллов. Конфигурация молекул определяет механические, физические и химические свойства целлюлозы (механическую прочность, нерастворимость в воде и др)

Вводя в муку 0,5-10% предлагаемой добавки при вполне определенном содержании полисахаридов (54%) и в рекомендованном размере частиц(50-500 мкм), при замесе получают тесто с увеличенным коэффициентом внутреннего трения, Производительность макаронных прессов зависит от величины коэффициента подачи шнекового механизма, который возрастает при увеличении трения продукта. находящегося в шнековом канале о продукт в предматричной зоне.

С другой стороны производительность макаронного пресса определяется сопротивлением матрицы при формовании иэделий.

При прохождении через нее пластичного продукта, то есть с низким предельным напряжением сдвига, ее сопротивление меньше. С точки зрения рациональной организации процесса формования (максимальная технологическая производительность) необходимо нагнетать продукт с максимальным предельным напряжением сдвига, а формовать его в фильерах матрицы — с минимальным. В разработанном способе влажность добавки не превышает влажности муки. При замесе теста интенсивность поглощения вода добавкой ниже, чем компонентами муки, за счет чего и обеспечивается повышенное внутреннее трение на этапе нагнетания теста. Равно1750609 мерная гидра TBIj . I."i компонентов додав хи с определенным дисперсчым составом л муки достигается только в предматричной зоне при высоком давлении. Именно здесь пластичность теста возрастает, так как добавка содержит большое количество полярных групп при повышенном содержании протеина, атакж,е свободных гидроксидов в полисахаридах, проявляющих свои свойства при полной гидратации. Описанный механизм протекания процесса поясняет причины ускорения прессования макарон.

У макаронных изделий, изготовленных по предлагаемой технологии, снижаются потери сухих веществ при варке. Это обьясняется спецификой процесса формоаания внешнего слоя макаронных из,eлий в фильерах матрлцы пресса В тесто вгодяг определенное количество полисахаридов и протеина г. размером астиц 50--500 м."м в присутствии хлорида магния и зскорбиновой киглоты. Теплопроводност.: добавки ни

>ке теплопроаодности муки, поэтому при продавливании теста через фильеры матрицы тонкий пограничный слой макарон нагревается в большей степени, чем без добавки. Поверхностный слой макарон а этой случае образуется при повышенной температуре за счет åíeòópàöионных и физико-химических процессов между белками и крахмалом муки, белково-липидными комплексами, полисахаридами и минеральными элементами добавки. Таким образом формируется плотно-эластичный поверхностный слой макарон, препятствующий переходу а варочную воду высокомолекулярных веществ л связанных с ними низкомолекулярных биологически активных компонентов (хлорофиллы, каротиноиды, филлохиноны и др.). Образуется как бы естественная мембрана, позволяющая удалять при варке макарон нитраты — потенциально токсичные для организма человека вещества. Если измельченная добавка имеет размеры .астиц более 500 мкм, то образование требуемого внеLIJíieãî слоя макарон затруднено.

Ускорение процесса сушки в предлагаемом способе достигается за счет акгивации адсорбции влаги из внутренних слоев макарон и внешним в результате гидратации полисахаридов внешнего слоя. Более высокая гидрофильносгь добавки по сравнению с мукой также способствует ускорению процесса сушки.

Следовател ьно, доба вл ение в рецептуруру теста порошка листьев шпината с определенным размером частиц и влажностью в присутствии определенного количества хлорида магния и аскорбиновой кислоты позволяетдостигHóòü цели изобретениR ускорить

I0 аскорбиновой кислоты, полученную композицию перемешивали и добавляли в пшеничную

35

Г5 процесс прессования и сушки, уменьшить удельные энергозатраты, получить изделия повышенной биологической ценности, снизи) ь потери сухих веществ при варке и получлть макаронные изделия. обладающие лечебными свойствами.

Пример 1. В порошок шпината с размером частиц 50-500 мкм. влажностью

10% добавляли 0,05% хлорида магния и 0,1% муку-крупку с влажностью 10% в количестве

5% к массе муки. В смесь вводили воду в количестве, необходимом для получения теста с влажностью 23-30%. Тесто замачивали и прсссоeàëè изделия íà MàêëðoíHoM прессе

МПЛ-2М. Полученные изделия резали и сушили на сушилке типа СПК-4Г-90 до влажности

13- 14% В проце=се производства определили производительность пресса по количеству переработаннсго сырья в едичицу времени, время сушки до конечной влажности; удельные суммарные энергозатраты процесса производства Полученные макаронные изделия варили до готовности и определяли потери сухих веществ при варке, калорийногть и биологическую ценность. Устанавливали также их сорбционную способность и потери нитратов при варке. При испытаниях использовали стандартные методикл исследований, применяемые в пищевой промышленности. Результатьl исследований приведены B табл.2.

Для сравнения производили макаронные изделия по способу-прототипу.

Пример 2. Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако использовали порошок шпината с размером частиц 20—

50 мкм

Результаты исследоаанлй прлведены в табг 2

Пример 3. Способ огуществляли аналогично примеру 1. однако использовали порошок шпината с размером частиц

500-600 мкм, Результаты исследований приведены в табл.2.

Пример 4. Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако использовали порошок шпината с влажностью 11%.

Результаты исследований приведены в табл.2

Пример 5, Спссоб осуще -.таляли аналогично примеру 1, однако использовали порошок шпината с влажностью 4%. Результаты исследований приведены s табл.2, Пример 6. Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако в порошок шпичата вводили 0.01% хлорnäа магния, 1750609

Результаты исследований приведены в табл.2.

Пример 7. Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако в порошок шпината вводили 0,1 " хлорида магния. Ре- 5 зультаты исследований приведены в табл.2, Пример 8. Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако в порошок шпината вводили 0,01 аскорбиновой кислоты. Результаты исследований приведены 10 в табл.2.

Пример 9. Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако в пшеничную муку-крупку вводили добавку в количестве

0,3 к массе муки. Результаты исследова- t5 ний приведены в табл,2, Пример 10, Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако в пшеничную муку-крупку вводили в количестве 0,5 к массе муки. Результаты исследований при- 20 ведены в табл.2.

Пример 11, Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако в пшеничную муку-крупку вводили добавку в количестве

10 к массе муки. Результаты исследова- 25 ний приведены в табл,2.

Пример 12. Способ осуществляли аналогично примеру 1, однако в пшеничную муку-крупку вводили добавку в количестве

10,5 к массе муки. Результаты исследова- 30 ний приведены в табл.2.

Характеристики способов производства по примерам 1-12 и прототипу представлены в табл.1.

Из данных табл.2 видно, что оптималь- 35 ным является добавление порошка шпината с дисперсностью 50 — 500 мкм (пример 1).

При размерах частиц порошка шпината менее 50 и более 50 мкм производительность процесса прессования и производитель- 40 ность сушки практически не меняются, Однако удельные энергозатраты всего процесса производства макаронных изделий возрастают на 13 — 20 по сравнению с прототипом. При дисперсности состава 50 — 45

500 мкм и количестве введенной 5 к массе муки с содержанием до 0,06 хлорида магния и 0,1 аскорбиновой кислоты производительность процесса прессования возрастает на 23%. при этом проидолжи- 50 тельность сушки сокращается на 16, удельные энергозатраты на 35, потери сухих веществ при варке снижаются на 30, Если влажность добавки больше влажности муки (пример 4), то цель изобретения 55 не достигается практически по всем показателям. "

При использовании порошка ннвн! л1а с влажностью значительно меньшей влажности муки (пример 5) получают сравнительно высокие показатели процесса, однако при получении такого порошка разрушаются биологически ценные вещества, что снижает их содержание B готовых макароннhlx изделиях.

Введение хлорида магния и аскорбиновой кислоты в количестве по 0,01 0,1 к массе порошка шпината приводит к лучшей сохраняемости биолически активных веществ в сравнении с прототипом, Введение указанных химических элементов в количестве менее 0,01 практически не оказывает влияния на технологический процесс и на сохраняемость биологически активных веществ, а более 0,1 не приводит к увеличению положительного эффекта. а вводимые элементы переходят в варочную воду.

Введение добавок в.количестве менее

0,5% (пример 9) и более 10 (пример 12) к массе муки не позволяет получить положительного эффекта по всем исследованным показателям, то есть достичь цели изобретения.

Экономический эффект от применения изобретения достигают за счет ускорения процесса прессования на 20-25%, ускорения процесса сушки на 14 — 16, снижения удельных энергозатрат процесса на 3035,, получения макаронных изделий с повышенной биологической ценностью, обладающих лечебными свойствами и снижения потери сухих веществ при варке на

20-30 .

Формула изобретения

Способ производства макаронных изделий, включающий смешивание муки, воды и измельченной растительной добавки, замес теста, прессование изделий, их резку и сушку, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса производства макаронных изделий, уменьшения энергозатрат и потерь сухих веществ при варке, повышения биологической ценности изделий, и придания им лечебных свойств, в качестве растительной добавки используют листья шпината, в которые дополнительно вводят хлористый магний и аскорбиновую кислоту, причем размер измельченных листьев составляет 50 — 500 мкм, а количество хлористого магния и аскорбиновой кислоты составляет соответственно 0,01-0,1 к массе добавки, при этом добавку вводят в количестве 5-10 к массе муки в тесте при влажности добавки не более влажности муки.

1750509

Таблица1

Характеристика способов производства макаронных иэделий

7 а 0 а и

300 ип I 300! oo > !o !

Составитель А.Рыбак

Техред M.Ìoðãåíòàë

Редактор Ю.Середа

Корректор Н.Ревская

Заказ 2635 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уп.Ãàãàðèíà. 101

298

351

363

367

359

298

32! !

92

86

83

l00

99

98

IO8

100

1.2 I

1. 12

0,71

0.69

0.66

О. 72

1.09

0,91

0.89

I 10

17. б

14 8

l I 9

11.0

179

I 2,7

1.0

18

31.2

309

7 4 17 О

6.8 10 В

6.3 9.2

5 4 4.8

5 I I 4 9

7,6 j 123

66 4!

О 4, 0.7

07 1.2

13.9 202

>3 1 18.2

6.8 I 2.7

36.8

304

36.9

34 I

ЗБ 8

45 7

36.0

34 9

09

2.6

61.1

62,7

66.1

58

7.1

8.6

81

57

61

6.0

7,1

82

76

В.З

82 3

8? .В

82.0

83.0

82.6

88 4

92,3

87 6

93 !

07 ! 3

188.4

242,5