Технологические свойства муки и, соответственно, качество хлебной продукции, макаронных изделий, пельменей и т.д. находятся в прямой зависимости от клейковинообразующих белков - глиадина и глютенина.
Белки, образующие клейковину имеют свои структурно-механические свойства: упругость, пластичность, растяжимость, которые, в свою очередь, формируют качество клейковины. Содержание и качество клейковины является одним из основных показателей, определяющих товарный класс зерна. Чем больше клейковины хорошего качества, тем выше товарный класс зерна, больше содержание белка, выше пищевая ценность пшеницы, лучшего качества мука и хлебная продукция.
В России ввиду различных объективных причин, сложилась устойчивая тенденция к понижению товарного качества зерна и уменьшению содержания в нем белка. Вырабатываемая из такого зерна мука имеет пониженные хлебопекарные свойства, что значительно осложняет выпуск высококачественной хлебной продукции. Хлебопекарные предприятия вынуждены использовать в своем производстве значительные объемы (до 60%) муки с пониженными хлебопекарными свойствами, т.е. с низким содержанием клейковины.
Повысить качество такой муки можно с помощью ввода в муку пищевых добавок. Одним из действенных способов улучшения является добавление сухой пшеничной клейковины (пшеничного глютена). В мукомольном производстве сухая клейковина добавляется к муке низкого качества для получения муки, удовлетворяющей требованиям стандарта. На западе не существует мельничных комбинатов, которые не используют клейковину. В странах ЕС считается целесообразным добавление к муке европейских сортов пшеницы (среднее содержание в ней сухого белка порядка 10%, что соответствует 23 - 25% сырой клейковины) от 1 до 2% сухой клейковины от веса муки. При этом повышается водопоглощение при замесе теста, улучшаются физические и реологические свойства теста, а также физико-химические и органолептические показатели качества хлеба, а выпекаемый хлеб получается таким, что его качество соответствует хлебу, приготовленного из сортов пшеницы с содержанием белка (сухого) 14-15%. Кроме того, увеличивается выход готовых изделий, срок сохранения свежести; улучшаются структурно-механические свойства мякиша.
В странах СНГ назрела необходимость внедрения передовых методов и опыта использования клейковины, которые имеют место в развитых странах, где для повышения пищевой ценности муки и качества хлебной продукции используется сухая пшеничная клейковина. Клейковина позволяет обеспечить эффективное управление качеством выпускаемой продукции. Это дает возможность привлекать на продовольственные цели дополнительные ресурсы зерна пониженного качества (4–5 классов).
Гл – дозировка СПК, %;
К – прогнозируемое (желаемое) количество клейковины, %;
Ко – исходное количество клейковины в муке, %;
2,646 – эмпирический коэффициент, характеризующий содержание основного вещества в СПК.
Установлено, что 1% СПК, добавляемой к муке, позволяет увеличивать содержание сырой клейковины в ней на 2,6 - 2,7%.
Области применения
Мукомольные комбинаты и хлебобулочные производства
Внесение СПК и доведение ее содержания до «оптимального» количества (порядка 28 - 30%), улучшает реологические характеристики теста: стабильность теста увеличивается в 1,5 - 2 раза; степень разжижения уменьшается в 1,6 раза, особенно для муки с изначально низким содержанием клейковины; упругость теста возрастает на 25%. Облегчается выполнение дальнейших технологических операций - разделки, формования и расслойки.
Хлеб с оптимальным содержанием клейковины (при сравнении с хлебом без ее добавки) имеет равномерную тонкостенную мелкопористую структуру, удельный объем формового хлеба увеличивается на 7 - 9,5%, пористость – на 14%, формоустойчивость подового хлеба - на 25%.
Сухая клейковина как добавка способна нивелировать отклонения в качестве хлеба из пшеничной муки с высоким содержанием клетчатки, вносимой с соевой отрубянистой мукой, пшеничными отрубями, а также такими компонентами, как побочные продукты переработки кукурузы, кокосовые орехи. Например, качество хлеба из 85% пшеничной муки и 15% пшеничных отрубей может быть улучшено при добавлении клейковины.
Введение сухой пшеничной клейковины осуществляется дозатором в подающий на склад шнековый транспортер или барабанное устройство для смешения. В Европе, как крупные, так и небольшие мельничные производства последние 30 лет перерабатывают зерно любого качества, обеспечивая стабильное высокое качество выпускаемой муки только путем добавления клейковины, при этом на складах имеется более 70 сортов муки, предназначенных для выпуска широкого ассортимента хлебобулочной и иной продукции.
Кондитерские производства
Сухая клейковина и различные смеси, полученные с ее использованием, находят широкое применение при выработке мучных кондитерских изделий.
При приготовлении печенья сухая клейковина в количестве от 2 до 20% предварительно смешивается с мукой, затем осуществляется замес теста с остальными компонентами печенья.
От 5 до 50% сухой клейковины можно вводить в состав начинок для мучных кондитерских изделий. При этом получается начинка с влажностью 5 - 20%, что позволяет сохранить хрустящие свойства покровных слоев из вафель или бисквитов.
Во МГУППе разработана технология производства галет с применением сухой клейковины. Особенность технологического приема заключается в том, что 8 - 10% сухой клейковины вводится в жировую фракцию эмульсии, при этом создаются условия для липид-белкового взаимодействия, способствующего повышению качества готовых изделий.
Макаронные и пельменные производства
Макаронная промышленность предъявляет особые требования к качеству сырья. Обычно для производства макаронной муки (крупок и полукрупок) используется зерно твердой пшеницы и мягкой высокобелковой пшеницы. Использование сухой клейковины может расширить возможность применения обычной хлебопекарной муки и повысить качество макаронных изделий.
При использовании пшеничной хлебопекарной муки высшего и первого сорта в производстве макаронных изделий значительное улучшение качества отмечается при доведении содержания сырой клейковины в муке не менее чем до 28%. При этом улучшаются поверхность, цвет, варочные свойства и вкус, повышается биологическая ценность изделий. За счет повышения пластичности макаронного теста увеличивается производительность матрицы прессующего оборудования в среднем на 10%. Сформированный при прессовании теста клейковинный каркас удерживает массу крахмальных зерен в сырых изделиях и упрочняется при сушке изделий и их варке. Анализ варочных свойств пельменного теста и макаронных изделий показывает, что оптимальное содержание сырой клейковины в муке должно быть 28 - 30%, ниже 28% - изделия получаются непрочными, увеличиваются слипаемость и потери сухих веществ при варке.
Производство пиццы
Добавка 1 - 2% клейковины при изготовлении пиццы улучшает консистенцию, уменьшает проникновение влаги из начинки в корку.
Новые виды продуктов питания
Еще одно направление применения клейковины - приготовление готовых к употреблению зерновых завтраков, в состав которых входят пшеничные или овсяные отруби, жир, сушеные фрукты, орехи, витамины, минеральные добавки. Введение клейковины не только обогащает их белком, но и способствует связыванию витаминов и минеральных веществ.
Гидролизованная клейковина, подвергнутая экструзии, используется при создании новых видов продуктов питания на основе текстуратов - аналогов мяса, крабов и даже искусственной икры.
Пшеничная клейковина применяется как основа жевательной резинки, а также в косметических изделиях, таких как тушь для ресниц, и в фармацевтической промышленности для таблетирования.
Использование СПК для обогащения муки экономически выгодно и целесообразно! В самое ближайшее время рынок пшеничной муки заставит мелькомбинаты выпускать муку в соответствии с требованиями ее потребителей, а вступление России в ВТО только ускорит этот процесс. Изготовить муку «дедовским способом», чтобы она отвечала требованиям ТЗ заказчика без корректировки с помощью клейковины просто невозможно, и чем раньше предприятие осознано перейдет на использование СПК, тем быстрее оно укрепит конкурентоспособность своей продукции!
Мясоперерабатывающее производство
Уникальные адгезивные, когезивные и пленкообразующие свойства гидратированной нативной пшеничной клейковины и ее термофункциональные свойства позволяют использовать ее в качестве добавок в мясные, рыбные продукты и продукты из мяса птицы. Клейковина является очень эффективной добавкой для связывания кусочков и обрезков мяса, из которых готовятся бифштексы, котлеты и др., а также для изготовления кулинарных рулетов, консервированной ветчины. Сухая клейковина используется как добавка в количестве от 2 до 6% в мясной и сосисочный фарши и другие мясные эмульсионные продукты. Изделия, содержащие клейковину, по вкусовым свойствам превосходят изделия, приготовленные с использованием казеината натрия, а также изделия без белковых добавок.
Технологический процесс производства мясных изделий
с использованием пшеничного глютена
При проектировании технологического процесса производства изделий необходимо учитывать особенность продукта - способность при набухании образовывать волокна, что исключает использование длительных высокоскоростных процессов резания и интенсивного перемешивания при фаршесоставлении.
Вареные колбасные изделия
При производстве вареных колбас глютен вводится в рецептуры в количестве 0,5 - 2,5% как натуральный белковый компонент, увеличивающий плотность и нарезаемость продукта. Глютен в сухом виде наносится на поверхность готового фарша с температурой не менее 6°С в режиме перемешивания совместно с водой на его гидратацию. Последующее вакуумирование фарша усиливает эффект от применения глютена. Опыт использования глютена при производстве колбас вареных в ПГН оболочках показал целесообразность использования глютена как стабилизатора консистенции не зависящего от перепада температур в процессе хранения готового продукта.
Улучшения органолептических показателей: плотности, сочности, неизменности структуры продукта после вторичной термообработки можно достичь использованием при производстве сосисок и сарделек 0,5 - 1,5% глютена как в составе рецептуры, так и без гидратации сверхрецептурно. При машинной обработке фарша сосисок допускается незначительная механическая обработка фарша после введения глютена для снижения возможного эффекта излишней жесткости ("жесткого укуса").
При производстве реструктурированных ветчин глютен целесообразно вводить совместно с крахмалом и пряностями при повторном перемешивании фарша перед формованием батонов.
Полукопченые колбасы
При производстве полукопченых колбас глютен пшеничный используется как структурообразователь и стабилизатор консистенции готового продукта. Уровень введения глютена - 0,5 - 2,0% в гидратации 1 : 2,5 - 3,0.
При изготовлении фарша п/к колбас на фаршемешалке глютен вводится в сухом виде (рассыпается по поверхности фарша) при медленном перемешивании вместе с соответствующим количеством воды на гидратацию (или частью от общей влаги на рецептуру, если глютен используется без гидратации) перед введением подмороженного предварительно измельченного шпига (грудинки).
При изготовлении фарша п/к колбас на куттере глютен и вода на гидратацию (или часть от общей влаги на рецептуру, если глютен используется без гидратации) вносятся в фарш при перемешивании, после чего добавляется подмороженный пластовой шпиг и измельчается до требуемого размера.
Изготовление колбас типа сервелата и салями требуют высокоскоростной обработки фарша после введения жирного сырья - шпига, грудинки, жирной свинины. Для получения желаемого результата от использования глютена необходимо предварительно нарезать подмороженное жирное сырье на куски размером 5х5 см и на заключительном этапе фаршесоставления последовательно быстро ввести глютен, охлажденную до 2 - 4°С воду и куски жирного сырья, после чего измельчить фарш до требуемого рисунка.
Полуфабрикаты
Использование глютена при производстве полуфабрикатов способствует созданию плотно связанной структуры фарша, облегчает процесс формования и препятствует появлению рыхлости в готовом продукте, что особенно важно при недостатке растворимого белка, при использовании мяса птицы мехобвалки и/или перегруженности рецептуры текстурированными белками. Глютен вводиться на конечной стадии фаршесоставления в гидратации, обеспечивающей необходимые реологические характеристики фарша.
Введение 0,5 - 1,5% глютена в фарш пельменей способствует созданию плотного пластичного фарша и образованию плотного комочка фарша в готовом продукте. Уровень гидратации глютена определяется типом формующего оборудования.
Глютен давно и с успехом используется для улучшения качества теста пельменей при использовании муки с пониженным содержанием или слабой клейковиной. Добавление 0,5 - 3,0% глютена к массе муки пластифицирует тесто, уменьшает потери сухих веществ, увеличивает прочность тестовой оболочки сваренных изделий, уменьшает слипаемость готовых пельменей, обеспечивает сохранность качественных характеристик тестовой оболочки пельменей в течение срока годности продукта.
