Russian Federation
Krasnoyarsk, Krasnoyarsk, Russian Federation
Krasnoyarsk, Russian Federation
Krasnoyarsk, Russian Federation
Krasnoyarsk, Russian Federation
The purpose of the study is to develop a new method for producing antler grain bread with increased nutritional value. Materials from patent studies of existing technologies and recipes for the production of grain bread using Russian and foreign information databases are presented. Antler grain bread production was developed based on these results, which increased its nutritional value. The copyright for the product is protected by RF patent № 2766692 “Method for producing antler grain bread". The scientific and technical problem of the invention to be solved is the development of a new technology for the production of antler grain bread, which includes the use of known methods for the production of grain bread using a solution of table salt, a suspension of pressed yeast and grain grinding; when solving the technical problem, wheat grain is additionally introduced into the component composition of the recipe bioactivated in a 1.5 % aqueous-alcoholic extract from reindeer antlers to shoots no more than 2.0 mm. The control and experimental samples of bread were prepared using the straight method using commercially produced technological equipment. Experimental studies of test samples of antler grain bread based on organoleptic and physico-chemical quality indicators showed that the developed antler grain bread meets the requirements of GOST 32677-2014 “Bakery Products. Terms and Definitions" and has the correct shape, the surface of the bread is slightly rough, the crumb has a developed structure, baked throughout the entire volume. The taste and smell of bread is characteristic of bread made from bioactivated wheat grain without any foreign taste or smell. The bread moisture content of all samples was 47.0 %, acidity – 4.5 %, porosity – from 55.0 to 56 %, specific volume – from 196.0 to 197.2 cm3/100 g.
bioactivated grain, wheat, homogeneous grain mass, grain bread, method of bread production, hydroalcoholic extract, antler powder, reindeer
Введение. Зерновые культуры являются традиционной частью питания человека. Злаки удовлетворяют в основном потребность в витаминах группы В, а именно тиамине, ниацине и пиридоксине. Пшеница чаще всего используется в хлебопекарной промышленности. Зерно пшеницы используется для переработки на мукомольных и крупяных предприятиях при производстве продуктов пищевого назначения. Вследствие шелушения зерна значительная часть важных питательных веществ теряется для потребителей, поэтому пищевая ценность хлебобулочных изделий значительно ниже, чем у цельнозерновых вариантов. В России наиболее распространенна пшеничная мука высшего сорта, она имеет более низкую биологическую ценность по сравнению с другими мукомольными зерновыми продуктами. Пшеничная мука высшего сорта содержит около 20–30 % исходного содержания витаминов группы В, около 60 % жиров, около 70–80 % белков и около 40 % клетчатки. Цельные зерна злаков, прежде всего их алейроновый слой, зародыш и отруби, являются богатыми источниками фитохимических веществ, включая фенольные соединения, каротиноиды, витамин Е, лигнаны, β-глюканы, инулин, резистентный крахмал, стерины и фитаты. Эти биоактивные соединения отвечают за полезные свойства цельного зерна, а также продуктов, богатых им.
В зерне пшеницы содержатся макроэлементы (белки, жиры и углеводы), необходимые человеку для роста и поддержания здоровья. Поэтому содержание и пищевая ценность макроэлементов зерна является важным фактором. Традиционно фракционирование зерна злаков осуществляется сухим помолом, в результате которого выделяются мука и манная крупа (из крахмалистого эндосперма) и две отдельные фракции – из зародыша и отрубей. Однако ценные пищевые компоненты, включая микроэлементы, фитохимические вещества и клетчатку, особенно сосредоточены во фракции зародыша и отрубей. Именно поэтому цельные зерна являются идеальным продуктом питания для человека и вносят большой вклад в его здоровье [2].
Загрязнение окружающей среды токсичными, химическими веществами промышленного происхождения определяет актуальность создания новых и улучшенных качеств традиционных пищевых продуктов с целью повышения сопротивляемости организма к вредным факторам. Это обусловливает потребность в продуктах, обогащенных веществами, содержащих достаточное количество витаминов, микроэлементов, клетчатки, биологически активных веществ. Все существующие на сегодняшний день способы повышения пищевой и биологической ценности пищевых продуктов можно условно разделить на несколько основных групп: обогащение продуктов из пшеничной муки белком; повышение пищевой ценности пшеничных изделий с помощью растительных добавок; витаминизация изделий, использование ферментных препаратов и комплексных улучшителей; интенсификация технологических процессов.
Расширение ассортимента зерновых продуктов является одним из ключевых вопросов в сфере производства продуктов питания. Таким образом, существующая тенденция к увеличению потребления полезных для здоровья зерновых продуктов предоставляет хлебопекарной промышленности широкие возможности для разработки и инновационного развития широкого ассортимента новых продуктов с использованием животноводческого и растительного сырья с большим содержанием биологически активных веществ, которые можно добавлять в хлебобулочные изделия в небольших количествах, но при этом позволяет значительно увеличить пищевую ценность готовой продукции. Выполненные научные исследования в Институте пищевых производств Красноярского ГАУ по разработке технологии и оборудования для производства мелкодисперсного порошка из пантов оленей северных, показали, что в водно-спиртовом экстракте из мелкодисперсного порошка пантов оленей северных содержатся биологически активные вещества, которые отсутствуют в семенах злаковых культур [7–9].
Цель исследования – разработка нового способа производства зернового хлеба «Пантовый» с повышенной пищевой ценностью.
Задачи: провести патентные исследования по способам производства зернового хлеба, определить аналог и прототип для разработки нормативно-технической документации и защиты авторских прав; разработать новый способ производства зернового хлеба «Пантовый» с повышенной пищевой ценностью с использованием мелкодисперсного порошка пантов оленей северных; исследовать органолептические и физико-химические показатели качества разработанного зернового хлеба «Пантовый».
Объекты и методы. Нешелушенное зерно пшеницы замачивали до состояния «проросшего зерна», в 1,5 % водно-спиртового экстракта из порошка пантов оленей северных при температуре 25–35 °С в течение 20–24 ч до достижения влажности 40–55 % и начальной стадии разрыва покровных слоев, когда в зерне происходит максимальное накопление аминокислот и витаминов.
В состав 1,5 % водно-спиртовом экстракте из пантов оленей северных входит белок коллаген, в нем содержится 8 незаменимых аминокислот, которые должны поступать с пищей или добавками для нормального метаболизма и роста. Экстракт из пантов оленей северных содержит минеральные вещества: не только преимущественно кальций, фосфор и натрий, но и магний, марганец, селен и железо. В растворимое состояние переходят свободные жирные кислоты, ганглиозиды, лецитин, фосфолипиды, холестерин, стероиды, простагландины и липидные фракции. В пантах также присутствуют гликозаминогликаны, в т. ч. наиболее распространенный хондроитинсульфат и менее распространенный глюкозаминсульфат, поэтому целесообразно использование водно-спиртового экстракта из пантов оленей северных для биоактивации зерна пшеницы с целью использования его в производстве зернового хлеба, что позволит повысить пищевую ценность готовых изделий. Замоченную и проросшую зерновую массу биоактивированного зерна пшеницы измельчали резанием в диспергаторе до однородной зерновой массы.
Для приготовления хлеба в экспериментальных вариантах использовалась однородная зерновая масса из биоактивированного зерна пшеницы в 1,5 % водно-спиртовом экстракте из пантов оленей северных. Варианты были выбраны на основе изменяющихся органолептических и физико-химических показателей с целью выявления трех наиболее приемлемых образцов зернового хлеба. Контролем для исследования служил зерновой хлеб, приготовленный из увлажненного водой зерна пшеницы. Компонентный состав рецептур зернового хлеба контрольного и опытных образцов зернового хлеба приведен в таблице 1.
Таблица 1
Компонентный состав рецептур зернового хлеба
|
Сырье, г |
Образец |
|||
|
Контрольный |
1 |
2 |
3 |
|
|
Измельченная зерновая масса: по стандартному способу |
100,0 |
– |
– |
– |
|
по новому способу биоактивации зерна |
– |
100,0 |
100,0 |
100,0 |
|
Раствор поваренной пищевой соли |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
1,5 |
|
Суспензия дрожжей хлебопекарных прессованных |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
|
Вода питьевая |
9,2 |
10,0 |
9,1 |
8,5 |
|
Итого |
112,7 |
113,5 |
112,6 |
112,0 |
Контрольный и опытные образцы хлеба были приготовлены по безопарному способу, основные параметры технологического процесса производства зернового хлеба представлены в таблице 2.
Таблица 2
Параметры технологического процесса производства зернового хлеба
|
Параметр |
Образец |
|||
|
Контрольный |
1 |
2 |
3 |
|
|
Время, мин: замеса |
8 |
5 |
6 |
7 |
|
брожения |
60 |
100 |
120 |
140 |
|
выпечки |
35 |
35 |
35 |
35 |
|
Температура выпечки, °C |
230 |
215 |
220 |
235 |
Результаты и их обсуждение. Патентные исследования проводились по российской и зарубежным информационным базам данных с 1995 по 2022 г., по результатам патентных исследований были выявлены патенты, близкие по существенным признакам к выполняемым научным исследованиям, и для разработки новой рецептуры производства зернового хлеба «Пантовый» можно использовать в качестве аналога и прототипа патенты 2058080, 2102888, 2206999 [4–6].
По результатам выполненных научных и патентных исследований была разработана научно-техническая документация и подана заявка на защиту авторских прав на новый способ производства зернового хлеба пантовый, и по результатам проведенной экспертизы Федеральной службой по интеллектуальной собственности Российской Федерации принято решение о выдаче патента на изобретение 2766692 «Способ производства зернового хлеба пантовый» [3].
Отличительной особенностью нового способа производства зернового хлеба «Пантовый» от существующих способов и рецептур является то, что для производства хлеба использовалось зерно пшеницы, биоактивированное в 1,5 %-м водно-спиртовом экстракте из порошка пантов оленей северных в течение 15–18 ч до размера ростков не более 2,0 мм, в процессе биоактивации зерна происходит активация ферментов и гидролиз крахмала, что приводит к увеличению моно- и дисахаридов и способствует увеличению газообразующей и способности по сравнению с пшеничной мукой, далее измельчают биоактивированное зерно резанием, пропуская его через диспергатор с диаметром отверстий 2–3 мм, с последующим замесом теста безопарным способом до влажности 48 % из зерновой измельченной массы, раствора поваренной пищевой соли, суспензии прессованных дрожжей. Изготовление опытных образцов по разработанному способу производства зернового хлеба «Пантовый» производилось с использованием серийно выпускаемого хлебопекарного оборудования. По результатам проведенного анализа полученных образцов зернового хлеба получены основные органолептические и физико-химические показатели качества готовых изделий, которые представлены в таблице 3 [12].
Таблица 3
Органолептические и физико-химические показатели качества готовых изделий
|
Показатель |
Образец |
|||
|
Контрольный |
1 |
2 |
3 |
|
|
Органолептические показатели |
||||
|
Внешний вид: |
Правильная, соответствующая хлебной форме, в которой производилась выпечка |
|||
|
форма |
||||
|
поверхность |
Слегка шероховатая, без трещин и подрывов |
|||
|
цвет |
Золотисто-коричневый |
|||
|
Состояние мякиша |
Развитый, без уплотнений, пропеченный, не заминающийся |
|||
|
Вкус и запах |
Свойственный хлебу из пророщенного зерна пшеницы, без постороннего вкуса и запаха |
|||
|
Физико-химические показатели |
||||
|
Влажность, % |
47,0 |
47,0 |
47,0 |
47,0 |
|
Кислотность, град. |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
|
Пористость, % |
55,0 |
55,2 |
55,8 |
56,0 |
|
Удельный объем, см3/100 г |
196,0 |
197,2 |
197,0 |
197,1 |
Анализ таблицы 3 позволяет сделать вывод, что полученный зерновой хлеб «Пантовый» соответствует требованиям ГОСТ 32677-2014 «Изделия хлебобулочные. Термины и определения» [1].
Заключение. Выполненные патентные исследования существующих технологий и рецептур производства зернового хлеба по российским и зарубежным информационным базам с 1996 по 2022 г. позволили выбрать аналог и прототип для формирования нормативно-технической документации и подачи заявки на изобретение.
Разработан новый способ производства зернового хлеба «Пантовый» с повышенной пищевой ценностью, авторские права на который защищены патентом РФ 2766692.
Выполненные исследования основных органолептических и физико-химических показателей качества зернового хлеба «Пантовый» показали, что экспериментальные образцы полученного хлеба соответствуют ГОСТ 32677-2014 «Изделия хлебобулочные. Термины и определения».
1. GOST 32677-2014. Izdeliya hlebobulochnye. Terminy i opredeleniya. M., 2019. 17 s.
2. Koh Zh.A., Nevzorov V.N., Mackevich I.V. Biologicheski aktivirovannoe zerno pshenicy v proizvodstve zernovyh batonchikov // Aktual'nye voprosy pererabotki i formirovanie kachestva produkcii APK: mat-ly mezhdunar. nauch. konf. (Krasnoyarsk, 24 noyabrya 2021 g.). Krasnoyarsk, 2021. S. 17–19.
3. Pat. 2766692 C1 Rossiyskaya Federaciya, MPK A21D 13/02. Sposob proizvodstva zernovogo hleba «Pantovyy» / Nevzorov V.N., Mishin V.V., Koh Zh.A. [i dr.]; zayav. Krasnoyar. gos. agrar. un-t. № 2020135079; zayavl. 26.10.2020; opubl. 15.03.2022.
4. Pat. 2102888 C1 Rossiyskaya Federaciya, MPK A21D 13/02. Sposob proizvodstva zernovogo hleba / Romanov A.S. № 95109507/13; zayavl. 06.06.1995; opubl. 27.01.1998.
5. Pat. 2206999 C2 Rossiyskaya Federaciya, MPK A21D 13/02, A21D 8/02. Sposob proizvodstva zernovogo hleba / Koryachkina S.Ya., Kuznecova E.A.; zayav. Orlov. gos. tehn. un-t. № 2000120825/13; zayavl. 02.08.2000; opubl. 27.06.2003.
6. Pat. 2058080 C1 Rossiyskaya Federaciya, MPK A21D 13/02. Sposob proizvodstva zernovogo hleba / Korotkov Yu.A., Koval' I.V., Koval' D.I. № 93018733/13; zayavl. 12.04.1993; opubl. 20.04.1996.
7. Rekomendacii po vnedreniyu innovacionnyh tehnologiy i oborudovaniya pri pererabotke produkcii tradicionnyh promyslov malyh korennyh narodov Severa / V.N. Nevzorov [i dr.]. Krasnoyarsk, 2017. 136 s.
8. Teplyashin V.N., Nevzorov V.N., Mackevich I.V. Tehnologiya i oborudovanie dlya pererabotki rogov oleney severnyh // Sostoyanie i puti razvitiya proizvodstva i pererabotki produkcii zhivotnovodstva, ohotnich'ego i rybnogo hozyaystva: mat-ly mezhdunar. nauch.-prakt. konf., posvyasch. 80-letiyu Tehnologicheskogo fakul'teta (Ulan-Ude, 29–02 iyunya 2017 g.). Ulan-Ude, 2018. S. 169–175.
9. Vnedrenie tehnologii i oborudovaniya dlya proizvodstva zernovogo hleba v Respublike Kipr / V.N. Nevzorov [i dr.] // Prioritetnye napravleniya razvitiya regional'nogo eksporta produkcii APK: mat-ly Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Krasnoyarsk, 13–20 noyabrya 2019 g.). Krasnoyarsk, 2019. S. 93–97.
10. Ekspertiza hleba i hlebobulochnyh izdeliy. Kachestvo i bezopasnost': ucheb.-sprav. posobie dlya vuzov / A.S. Romanov [i dr.]. Novosibirsk, 2005. 278 s.
