Применение пшеничной клейковины при производстве хлеба

20 января 2016

Питание, как составная часть общеевропейского образа жизни более чем когда-либо, в настоящее время означает комбинацию удовольствия вкуса и потребления энергии для жизнедеятельности.

Привычки и образ жизни потребителя, забота о здоровье, удовольствие и удобство являются ключевыми факторами для инновационных продуктов. Кроме того, задачи защиты прав потребителей и пищевой безопасности определяют постоянное внимание промышленности к пищевому законодательству.

Разработка новых типов продуктов питания – это постоянный процесс, объединяющий традиционные навыки, современную науку и развитые производственные технологии. Все это требует более лучших ингредиентов, позволяющих добиться оптимального соотношения питательных преимуществ при улучшении вкуса, текстуры и срока годности.

Однако вследствие слишком медленного роста рынка и усиления конкуренции, производители продуктов питания находятся под постоянным давлением на разработку действительно инновационных продуктов для повышения шансов на успех и улучшения своей позиции на рынке. Производители продуктов питания требуют все больше от поставщиков ингредиентов имея очень высокие ожидания к качеству, сервису и процессам разработки новых проектов. Компания Каргилл в состоянии оказать поддержку своим клиентам для оптимизации эффективности процесса, улучшении качества продукции или анализа возможностей рынка.

Пшеничная клейковина в хлебобулочных изделиях

Пшеница находится в сфере внимания науки пищевого производства с ранних этапов истории человечества. Пшеница имеет уникальные свойства по сравнению с другими зерновыми культурами, что делает её очень удобной для производства хлеба. Все компоненты пшеницы влияют на конечный продукт, однако общепринято что белок пшеничной клейковины имеет решающее влияние на значительную часть качественных параметров хлеба.

Из пшеницы производство большого количества продуктов, включая торты, печенье, макаронные изделия и злаковые продукты для завтрака. Самое важное применение пшеницы и пшеничной муки конечно для производства хлеба. При смешивании муки с водой получается клейкое тесто с вязко-эластичными свойствами. Второе важнейшее уникальное свойство, неразрывно связанное с первым, то, что тесто способно удерживать газы во время производства хлеба. Это важно для производства хлеба с типичной губчато – крошащейся структурой. Третье свойство – осадка пшеничной муки в печи благодаря желатинизации крахмала и изменения, происходящие с частью белка.

В целом, любая пшеничная мука пригодна для производства хлеба, однако разные сорта приводят к существенному различаю в конечном качестве хлеба. Добавление пшеничной клейковины поможет добиться улучшения качества хлеба. Важные качественные параметры для хлеба это: высокий объем, тонкая и однородная структура мякиша, твердая корка с правильным цветом и низкой степенью черствения.

Кроме вышеуказанных показателей, определяющих качество производственного процесса, также требуется прочная глютеновая (белковая) структура. Эта структура делает процесс более стойким к механическому воздействию. Добавление клейковины в муку повышает её совместимость с оборудованием при производстве теста.

Первый белок, экстрагированный из пшеницы в университете в Болонье в 1745 году. С тех пор до момента индустриализации пшеницы прошло почти 200 лет. В Австралии была успешно проведена сушка глютена без нарушения типичных функциональных характеристик. Сегодня пшеничная клейковина пользуется мировым признанием как функциональный растительный белок в целом ряде продуктов питания. .

Пшеничная клейковина в хлебобулочных изделиях

Производство пшеничной клейковины

Помол муки Сначала пшеница очищается и последовательно подготавливается добавлением около 1% воды. Процесс подготовки необходим для достижения наилучшего помола. Пшеница при её помоле для производства клейковины перерабатывается в т.н. «короткой мельнице». Производитель крахмала настраивает процесс помола иначе чем производитель муки. Наша задача оптимизировать выход крахмала и нанести наименьшие разрушения для молекул крахмала.

Мельница принципиально состоит из 10-ти блоков роллеров, 4-х дробильных и 6-ти понижающих этапов. Рельефные роллерные блоки, по другому известные как дробительные системы предназначены для дробления и выскребания кусочков эндосперма из пшеницы. Оставшиеся гладкие роллеры предназначены для уменьшения кусочков эндосперма до размеров муки. Соответственно пневмо системе происходит просев и очищение. Таим образом упрощенно процесс помола состоит из дробления и просеивания.

В «мокром производстве (мельнице)» мука сепарируется на клейковину, крахмал и сточный отвод. Крахмальное молочко используется для производства патоки или пшеничного крахмала. Стоки концентрируются для производства кормов или спирта.

Сепарация клейковины Далее мы остановимся на производстве клейковины, пройдя пошагово: загрузку муки, формирование теста, сепарацию, промывку, сушку и хранение. Мельницы на различных производствах разняться на процессе сепарации. В Берген оп Зуме и Вроцлаве применяется трех фазовый декантер. В Сас ванн Генте и Барби используются многоступенчатые экраны и промывочные ёмкости.

Мокрое производство клейковины в Ефремове

  1. Мешалка теста Вода – самый важный ингредиент при сепарации клейковины. Вода дозируется в потоке муки. В среднем, в зависимости от температуры теста, используется водопроводная и процессинговая вода. Водопроводная вода делает тесто холоднее, процессинговая вода – теплее.
  2. Емкость для выдержания теста. В емкости для выдержания теста происходит формирование клейковины. Ключевым в производстве является не передержать или недодержать клейковину в этой ёмкости, так чтобы клейковину можно было бы собрать после 3-х фазной сепарации. Время выдержки зависит от сырья. Нет типичного показателя сырья, определяющего время выдержки. В основном это зависит от проб и ошибок.
  3. 3-хфазныедеканторы Декантер – это горизонтальная центрифуга, типа вращающегося барабана. Эта центрифуга сепарирует нижний поток (крахмал), средний поток (клейковину), верхний поток (клетчатку и пентозаны (моносахариды)). Так кА этот барабан вращается, наиболее тяжелая часть (крахмальный поток) вытекает во внешнюю часть, и наиболее легчая часть (клетчатка и пентозаны) собираются во внутренней части. Самой важной задачей процесса сепарации является сепарирование крахмала до максимальной чистоты. Это зависит от нескольких факторов: качества сырья, температуры и времени выдержки в емкости. Ключевым для хорошей сепарации является степень агломерации и момент собирания клейковины. Не существует параметра пшеницы, который определял бы характеристики муки в производстве.
  4. Промывкаклейковины В этой фазе клейковина должна начать агломерацию. Сепарированный поток клейковины направляется на вращающиеся барабаны (заводы BergenopZoomandWroclaw). Вода протекает через экраны, а клейковина остается на них. В потоке воды содержится крахмал, который далее собирается. Очень важно чтобы на данном этапе происходил процесс агломерации клейковины и она не уходила с потоком воды. На заводах в Sas van Gent и Barby применяется процесс вымывания клейковины с трех экранов. Эти экраны не вращаются и после каждого экрана клейковина промывается в буферной ёмкости.
  5. Прессы При стабильном давлении всего несколько бар поток пшеничной клейковины продавливается сквозь собирающий (раздвижной) пресс. После такого пресса клейковина имеет содержание сухих 30%.
  6. Накопительная емкость для сушилки Эта емкость функционирует как буфер для сушилок обеспечивая стабильный поток. Во Вроцлаве такой емкости.
  7. Процесс сушки клейковины Отсепарированная клейковина должна немедленно пройти процесс сушки во избежания снижения качества, однако необходимо предотвращать потерю функциональности от тепловой денатурации. Этот шаг наиболее критичен для производства пшеничной клейковины. Поэтому клейковина аккуратно просушивается в кольцевых сушилках отфильтрованным воздухом. Входная температура около 120 °C. Выходная температура в сушилках между 55 and 65 °C для избежания денатурации. Клейковина в форме небольших полосок направляется в дезинтегратор, вал в огромными насадками (типа пропеллера), который очень быстро вращается для придания клейковине формы маленьких шариков. В дезинтегратор добавляется сухая клейковина для получения эффекта обволакивания. Клейковина сушится в кольцевой сушилке для достижения требуемого уровня влажности. Наиболее тяжелые частицы вращаются во внешней части кольца, а легкие частицы во внутренней части. Пластина отделяет легкие частицы от тяжелых, которые еще недостаточно высушились. Пылевой фильтр отделяет сухую клейковину, а воздух, дующий в противоположном направлении очищает фильтр от клейковины.
  8. Классификационная мельницаl После сушки продукт проходит через дополнительный помол и просев для достижения требуемой гранулометрии. Типичная спецификация макс 0.5% > 200 микрон.
  9. Силоса для хранения Имеется несколько различных емкостей для хранения. После определения качества решается какому клиенту данный продукт может отгружаться.
  10. Упаковка и маркировка Существует три типа транспортировки клейковины клиентам. 1. Насыпом в муковозах или пищевых контейнерах. Они опечатываются и вся информация отражается в отгрузочных документах: номер партии, название продукта, производитель и вес. 2. Биг бэги (1000 кг). 3. мешки 25 кг or 50 фунтов, на поддонах, номер партии, название продукта, производитель и вес напечатаны на каждом мешке. Упаковка производится на специальном автоматизированном оборудовании.

Применение: пшеничная клейковина в хлебобулочных изделиях

Наиболее распространенное применение пшеничной клейковины – регулирование уровня белка в муке при изготовлении муки или при выпечке хлеба. Практически все мукомольные предприятия используют пшеничную клейковину для стандартизации продукции, добиваясь получения муки высшего качества даже при использовании пшеницы с низким протеином. Данная практика особенно популярна в Европе, где усиление слабой муки пшеничной клейковиной применяется как эффективная альтернатива добавлению дорогостоящей, импортируемой пшеницы сильных сортов.

Добавление пшеничной клейковины повышает качество многих хлебопекарных изделий, но заметнее всего преимущества пшеничной клейковины видны при выпечке хлеба.

Вот основные преимущества пшеничной клейковины:

  1. Поглощает воду в объеме почти в вое больше своего веса и сохраняет часть в конечном продукте, что повышает выход конечного изделия
  2. Благодаря удержанию влажности процесс черствения конечного продукта замедляется, что увеличивает его срок годности.
  3. Обеспечивает хороший подъем теста в печи и больший объем конечного продукта
  4. Усиливает типичный вкус хлеба
  5. Усиливает цвет изделия, особенно цвет корки
  6. Увеличение белка приводит к повышению питательной ценности продукта
  7. Облегчает обработку теста.
  8. Структура мякиша становиться более нежной и однородной
  9. Консистенция приобретает большую мягкость.
  10. При нарезки на тонкие куски хлеб не ломается.

Уровень добавления пшеничной клейковины для усиления муки

В зависимости от качества муки, мы рекомендуем добавлять от 3% до 5% пшеничной клейковины от общего объема муки

Изначальное содержание белка

Желаемое содержание белка (уровень добавления пшеничной клейковины в кг на 100 кг муки)

7% 8% 9% 10% 11% 12% 13% 14% 15% 16% 17%
6% 1,47 2,99 4,55 6,15 7,81 9,25 11,21 13,11 15,00 16,95 18,97
7% ---- 1,49 3,03 4,62 6,25 7,94 9,68 11,47 13,33 15,25 17,24
8% 1,52> 3,08 4,69 6,35 8,06 9,84 11,67 13,56 15,52
9% ---- ---- ---- 1,54 3,13 4,76 6,45 8,20 10,00 11,86 13,79
10% ---- ---- ---- ---- 1,56 3,17 4,84 6,56 8,33 10,17 12,07
11% ---- ---- ---- ---- ---- 1,59 3,23 4,92 6,67 8,47 10,34
12% ---- ---- ---- ---- ---- ---- 1,61 3,28 5,00 6,78 8,62
13% ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- 1,64 3,33 5,08 6,90
14% ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- 1,67 3,39 5,17
15% ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- 1,69 3,45
16% ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- 1,72

Данные расчеты действительны, если в клейковине содержание белка не менее 75% . В клетке представлено количество пшеничной клейковины, требуемое для увеличения уровня белка 100 кг муки от уровня, представленного в колонке 1 до уровня, представленного в верхнем ряду при расчете, что содержание белка в пшеничной клейковине 75% (среднее значение)

Применение пшеничной клейковины в хлебобулочных изделиях

Пшеничная клейковина обладает уникальными вязко-эластичными свойствами. Они улучшают силу теста, устойчивость к замесу и и удобство обращения с тестом. Свойства формирования пленки обеспечивает удержание газов и улучшает объем, однородность и текстуру. Термоусадочные свойства клейковины способствуют улучшению конечной структуры и «кусательных» характеристик хлеба. Водо-связывающая способность повышает выход, мягкость и срок сохранения свежести хлебобулочных изделий. Пшеничная клейковина обычно применяется в твердых роллах и много зерновых типах специального хлеба с высоким содержанием клетчатки. Процент включения на муку составляет от 2% до 10%. Ниже приводятся две типичные рецептуры:

Северо-американский многозерновой хлеб Для хлебного теста содержащего цельно-зерновую муку или дробленую муку критичным является период расстойки. Причина в том что острые частицы отрубей или пшеницы режут или прокалывают тесто. Использование клейковины обеспечивает дополнительную прочность, требуемую для предотвращения негативных эффектов и в результате расстоенное тесто имеет стабильность, требуемую на поздней стадии расстойки и ранней стадии выпекания.

Результатом является лучшая однородность батона, повышенный объем, улучшенное зерно и меньшее количество бракованных батонов. Ниже, типичный многозерновой хлеб США, формула с клейковиной:

опара тесто ингредиенты %* %*

обычная мука 60.00 30.00 (всего 100.00) цельно-зерновая мука 10.00 вода 52.00 33.00 (всего 85.00) дрожжи 3.00 1.00 питательная среда 0.75 дробленая пшеница 12.00 отруби 4.00 проростки овса 2.00 ржаной шрот 3.50 клейковина 4.00 цвет кармель 0.10 жир 3.50 Зародыш пшеницы 6.00 патока 2.50 мед 2.50 коричневый сахар 9.00 *% основан на обычной муке плюс цельно зерновой муке как 100%

Процесс

Бисквит:

  1. Смешать ингредиенты в течение минуты на низкой скорости и три минуты на высокой. Температура бисквита: 24°C (75°F)
  2. ферментировать 3,5-4 часа.

Тесто:

  1. Поместить ингредиенты теста в миксер, добавить бисквит, мешать 1-мин. при низкой скорости и далее до достижения гладкой структуры на большой скорости. Температура теста: 26°C (79°F)
  2. Тесто поставить на15 минут (floor time).
  3. Разделить тесто на порции для типичных батонов весом 1 фунт, round 9 scale 19 oz.
  4. Поставить тесто на 7 минут (промежуточная расстойка).
  5. Раскатать до 0.65 см (0,25 дюймов. толщины), свернуть и придать окончательную форму и поставить в печь.
  6. Позволить подняться (расстаивать) 50-60 минут при 41-43°C (105-110°F) и 85% относительной влажности.
  7. Печь 22-25 ми нут при 221°C (430°F).
  8. Вынуть из формы и остудить на полке.

Крупно-объемный хлеб Большое количество клейковины критично для производства такого типа хлеба. Добавление клейковину улучшает общий вид батона, его хранение и потребление.

Ниже типичная рецептура с хлеба с большим объемом, включающая клейковину:

ингредиенты вес

  • мука обычная 100.0
  • соль 2.0
  • *улучшитель хлеба (разные)
  • 0.5 жир (разные)
  • 2.0-4.0 клейковина
  • 30.0 закваска (разные)
  • 4.0 вода (разные)
  • 90.0

Метод быстрого теста.

Добавить сухие ингредиенты в миксер (рекомендуется сухое смешивание для однородного распространения клейковины), добавить воду и смешивать для полного формирования тест. Более продолжительное время смешивания рекомендуется для данного типа хлеба (свыше типичного времени созревания теста). Температура законченного теста 28-30°C (82-86°F)

  1. Поставить тесто на 10-25 минут.
  2. Разделить тесто на требуемые порции и формы.
  3. Поставить порции теста на 10-15 минут.
  4. Заполнить в требуемые формы.
  5. Расстаивать тесто до требуемой высоты 35-40°C (95-113°F) и 80-85% относительной влажности.
  6. Выпекать при 220-240°C (425-465°F)

*Подготовить смесь, содержащую, как требуется, ферменты амилазы, окисляющие агенты, такие как аскорбиновая кислота, заквасочные среды, такие как ammonium chloride и calcium phosphate, ферментно активную соевую муку и редуцирующие агенты, такие как sodium metabisulphite, и, если требуется, эмульгаторы, такие как sodium stearoyl lactylate.

Замечание: Смесь улучшителя хлеба, применяемая в данной рецептуре должна содержать белко-размягчители, sodium metabisulphite в количестве 25-50 мг/кг на муку.