PL247806B1

PL247806B1 - Pieczywo zawierające fermentowaną mączkę lnianą i sposób jego wytwarzania

Info

Publication number: PL247806B1
Application number: PL441444A
Authority: PL
Inventors: Agnieszka Makowska; Katarzyna Waszkowiak; Kamila Myszka; Magdalena Zielińska-Dawidziak; Dominik Kmiecik
Original assignee: Univ Przyrodniczy W Poznaniu
Priority date: 2022-06-10
Filing date: 2022-06-10
Publication date: 2025-09-01
Also published as: PL441444A1; EP4324330A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest pieczywo zawierające fermentowaną mączkę lnianą charakteryzujące się tym, że składa się z fermentowanych wytłoków lnianych rozdrobnionych do granulacji poniżej 160µm - 850µm, korzystnie poniżej 350µm, jakie dodane są w ilości 5% - 30% w stosunku do mąki pszennej najkorzystniej 15% - 20%, ciasto chlebowe przed wypiekiem ma konsystencję w przedziale 160 - 180, korzystnie 170 - 175 i zawiera dodatek soli w ilości 0,5% — 3,0% korzystnie 1,5% i drożdży w ilości 1,5% - 5%, korzystnie 3,0% w stosunku do mąki. Przedmiotem zgłoszenia jest ponadto, również sposób wytwarzania pieczywa z dodatkiem fermentowanej mączki lnianej.

Description

Przedmiotem wynalazku jest pieczywo zawierające fermentowaną mączkę lnianą i sposób jego wytwarzania.

Len (Linum usitatissimum) to jedna z najstarszych roślin uprawianych na świecie, wykorzystywana jako roślina włóknodajna i oleista. Jej owoce mają kształt kulistej torebki, w której znajdują się płaskie, żółte lub brunatne nasiona, nazywane siemieniem lnianym. Skład chemiczny siemienia, a przede wszystkim duża zawartość nienasyconych kwasów tłuszczowych omega-3, w tym kwasu alfa-linolenowego, białka oraz innych składników o charakterze bioaktywnym sprawia, że siemię lniane jest pożądanym surowcem w technologii żywności, a jego dodatek do produktów spożywczych może podnieść wartość żywieniową i gęstość odżywczą produktów (Raghuwanshi, V., Agrawal, R., & Manę, K. (2019). Flaxseed as a functional food: a review. J Pharmacogn Phytochem, 8, 352-354.). Siemię lniane jest także bogatym źródłem błonnika pokarmowego. Błonnik rozpuszczalny, który jest szczególnie ważny dla organizmu człowieka, zawiera kwaśne (składające się z L-ramnozy, L-galaktozy, L-fruktozy i D-ksylozy) i obojętne polisacharydy (L-arabinoza i D-ksyloza, D-galaktoza), podczas gdy błonnik nierozpuszczalny składa się m.in. z celulozy i ligniny. Okrywa nasienna lnu jest bogatym źródłem związków z grupy fitoestrogenów m.in. diglikozydu sekoizolaricirezinolu (SDG). Jego zawartość w Inie jest 47 razy wyższa niż w nasionach sezamu oraz 600 razy wyższa niż w czosnku. Kompleks lignanów wyizolowany z nasion lnu zawiera 34-38% SDG. W organizmie człowieka lignany te są metabolizowane przez beztlenowe bakterie jelitowe, które przekształcają je w enterolakton i enterodiol, dzięki czemu siemię lniane znalazło zastosowanie jak źródło fitoestrogenów w hormonalnej terapii zastępczej dla kobiet w okresie okołomenopauzalnym (Parikh, M., Netticadan, T., & Pierce, G. N. (2018). Flaxseed: its bioactive components and their cardiovascular benefits. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology).

Obecnie na rynku len i produkty lniane dostępne są w postaci całych i zmielonych nasion, częściowo odtłuszczonej mączki lnianej oraz oleju lnianego (Kaur, P., Waghmare, R., Kumar, V., Rasane, P., Kaur, S., & Gat, Y. (2018). Recent advances in utilization of flaxseed as potential source forvalue addition. OCL, 25(3), A304). Najważniejszym jednak kierunkiem wykorzystania siemienia lnianego jest jednak produkcja oleju.

Tabela 1

Skład popularnych form siemienia lnianego (w 100 g)

	Tłuszcz [gl	ALA [g]	Białko [g]	Błonnik pokarmowy [g]	Lignany [mg]
Cale siemię lniane	41,0	22.8	20,0	27,8	82-2600
Zmielone siemię lniane	40,8	23,1	20.0	27,7	82-2600
Olej lniany	100,0	57,0	0,0	0,0	0,0
Częściowo odtłuszczona mączka z siemienia lnianego	11.1	6,0	38,9	33,3	2500

Źródło: opracowano na podstawie (Kauri in. 2018).

Roczna ilość wytwarzanego w Polsce oleju lnianego to około 15 tys. ton (FAOSTAT, 2015). Do wytłoczenia 1 I oleju zużywa się około 3 kg nasion lnu, co oznacza, że corocznie przemysł olejarski wytwarza około 30 tys. ton wytłoków lnianych. Produkt ten wykorzystywany jest głównie na paszę dla zwierząt (Kollathova, R., Varga, B., Ivaniśova, E., Biro, D., Rolinec, M., Juraćek, M., ... & Galik, B. (2019). Minerał profile analysis of oilseeds and their by-products as feeding sources for animal nutrition. Slovak Journal of Animal Science, 52(01), 9-15.). Jednak jego wartość odżywcza, ze wskazaniem na zawartość białka o zbilansowanym składzie aminokwasowym, ale także błonnika pokarmowego, lignanów oraz innych substancji o charakterze przeciwutleniającym wskazuje, że wytłoki te mogą być bardzo wartościowym surowcem do produkcji żywności, wpisując się w trend zrównoważonego rozwoju (Bekhit, A. E. D. A., Shavandi, A., Jodjaja, T., Birch, J., Teh, S., Ahmed, I. A. M., ... & Bekhit, A. A. (2018). Flaxseed: Composition, detoxification, utilization, and opportunities. Biocatalysis

PL 247806 Β1 and agricultural biotechnology, 13, 129-152; Barta, J., Bartova, V., Jarośova, M., Śvajner, J., Smetana, P., Kadlec, J., ... & Kozak, M. (2021). Oilseed Cake Flour Composition, Functional Properties and Antioxidant Potential as Effects of Sieving and Species Differences. Foods, 10(11), 2766.)

Tabela 2

Skład chemiczny wytłoków lnianych

	Tłuszcz Ig/lOOgl	Białko Ig/lOOgl	Błonnik pokarmowy [g/100g]	Związki redukujące [mg GAE/g]	Aktywność przeciwutle niająca ECso	Lignany * \|mg/100 gl
Rozpuszczalny	Nierozpuszczalny
Wytłoki lniane	14,8±0, 31	32.5±0,45	6,34±0,03	35,71±1,79	2,57±0,15	0.5 8±0.14	36.57

*Suma lignanów, bez SDG

Niestety, ponieważ jest to produkt uboczny, to jego jakość mikrobiologiczna z reguły nie jest kontrolowana (Podravac, D., Jager, N., & Lenart, L. (2018). Microbiological guality analysis of organically grown oilseed produets. In Proceedings of the 9th International Congress Flour-Bread'17 [and] 11th Croatian Congress of Cereal Technologists (pp. 21-30). Josip Juraj Strossmayer University of Osijek, Faculty of Food Technology Osijek). Obecność niepożądanej mikroflory dyskryminuje potencjalne użycie takiego składnika jako surowca spożywczego. Można go jednak poddawać sterylizacji, wykorzystując tradycyjne metody termiczne lub inne, dopuszczone do obróbki roślinnych surowców spożywczych. Znane są metody chemiczne z użyciem tlenku propylenu czy np. ozonu (Krosowiak, K., Śmigielski, K., & Dziugan, P. (2007). Zastosowanie ozonu w przemyśle spożywczym. Przemysł spożywczy, 11(61), 26-29). Istnieją również metody fizyczne, jak stosowana na szeroką skalę do sterylizacji przypraw metoda wysokich ciśnień hydrostatycznych (HHP), podczas której zachodzą zjawiska podobne jak podczas obróbki termicznej. Inną metodą sterylizacji może być ekstruzja - zintegrowany proces jałowienia z użyciem wysokiej temperatury oraz wysokiego ciśnienia, a także sterylizacja parowa HTST, gdzie medium wyjaławiającym jest nasycona para wodna, powodująca gwałtowną hydrolizę, denaturację i koagulację enzymów oraz struktur komórkowych bakterii (Waldon, E., & Hac-Szymanczuk, E. (2015). Metody wyjaławiania surowców przyprawowych. Postępy Nauki i Technologii Przemysłu Rolno-Spożywczego, 70(2)).

Tabela 3

Jakość mikrobiologiczna wytłoków lnianych i wpływ procesu sterylizacji na obecność mikroorganizmów

	Natywnc wytłoki lniane	Sterylizowane wytłoki lniane		Natywnc wytłoki lniane	Sterylizowane wytłoki lniane
Liczba drobnoustrojów tlenowych inezofilnych Uik/g]	5,0 χ 10²		Liczba bakterii z rodziny Enterohacter iacea e łjtk/g]	nieobecne w 0,lg
Liczba drobnoustrojów tlenowych psychrofilnycb Ijtk/g]	7,5 X 10¹		Liczba bakterii z rodzaju Pseudomonas spp. LWgJ	nieobecne w 0,lg
1 Jczba bakterii mlekowych ljtk/g]	nieobecne w 0,Ig	-	Ikczba bakterii z grupy coli	nieobecne w 0,lg	-
Liczba drożdży i pleśni mezofiluych btk/g]	drożdże nieobecne w O, lg pleśnie nieobecne w O,lg		Obecność bakterii tlenowych przetrwalnikujących	nieobecne w O.lg
Liczba drożdży i pleśni psycbrofilnych O^&l	drożdże nieobecne w O,lg pleśnie nieobecne w 0,lg		Obecność bakterii redukującej siarczyny	nieobecne w 0,lg

Po wykonaniu oceny jakości mikrobiologicznej otrzymanego surowca stwierdzono, że wytłoki lniane natywne charakteryzowały się odpowiednią jakością mikrobiologiczną, zgodną z obowiązującymi przepisami, co wskazuje, że mogą być one stosowane jako surowiec do produkcji żywności. Zastosowanie zabiegu sterylizacji mogłoby jednak przedłużyć trwałość i stabilność wytłoków lnianych stosowanych jako surowiec dla przemysłu spożywczego. Jednocześnie zapewniłoby większą powtarzalność jakościową surowca, dlatego wytłoki te poddano sterylizacji w autoklawie (15 min, 120°C).

Pieczywo jest podstawowym produktem spożywczym spożywanym przez ludzi na całym świecie. W wielu regionach jest ono głównym źródłem składników pokarmowych. Od lat obserwuje się jednak zmniejszenie spożycia pieczywa (Hadyński, J., & Genstwa, N. (2019). Zmiany poziomu konsumpcji pieczywa w Polsce w latach 1999-2017. Intercathedra, (40 (3)), 243-251), a zjawisko to zauważalne jest także w Polsce. Z danych statystycznych wynika, że w 2015 roku statystyczny Polak spożywał miesięcznie 3,74 kg pieczywa, podczas gdy pięć lat później już tylko 2,75 kg. W celu zapobieżenia temu trendowi, a jednocześnie aby podwyższyć atrakcyjność pieczywa dodaje się do niego składniki, mające na celu poprawę wartości żywieniowej. I tak na rynku znajduje się pieczywo z dodatkiem nasion słonecznika, soi, dyni, maku, a także różnych rodzajów orzechów czy suszonych owoców (Kowalska, H., Marzec, A., & Mucha, M. (2012). Ocena sensoryczna wybranych rodzajów pieczywa funkcjonalnego oraz preferencje pieczywa wśród konsumentów. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 571, 67-78). Często stosowanym dodatkiem jest także siemię lniane, które dodaje się w postaci całych ziaren. Analizując wartość odżywczą takiego produktu można stwierdzić, że dodatek nierozdrobnionych nasion lnu zwiększa teoretycznie wartość odżywczą pieczywa - wpływa na wzrost zawartości białka oraz błonnika pokarmowego i innych substancji bioaktywnych, przy jednoczesnym zmniejszeniu udziału przyswajalnych węglowodanów. Niestety, całe nasiona lnu, ze względu na łuskę, którą są otoczone, jeśli nie są dokładnie rozdrobnione w jamie ustnej, nie są trawione przez układ enzymatyczny człowieka, w związku z tym ich strawność i biodostępność ich składników jest ograniczona. Celowe więc wydaje się dodawanie siemienia lnianego w postaci rozdrobnionej. Zamiast rozdrobnionego siemienia lnianego, wskazuje się na możliwość stosowania w tym celu wytłoków lnianych. Surowiec taki zwiększa wartość odżywczą pieczywa, charakteryzującego się większą dostępnością zawartych w lnie składników, ale niestety, w zależności od wielkości dodatku, zmienia cechy reologiczne ciasta i pogarsza jakość sensoryczną pieczywa. Szczególnie wpływa na pogorszenie tekstury i zmniejszenie objętości pieczywa. Przeprowadzono badania, w których jako dodatek do pieczywa pszennego dodawano wytłoki lniane w ilości 5, 10, 15 i 20% i stwierdzono, że maksymalny dodatek, który nie wpływa na pogorszenie jakości pieczywa to 10%. Przy większym dodatku wytłoków lnianych pieczywo charakteryzuje się mniejszą objętością, a także zbitym, twardym, kruszącym się miękiszem (Taglieri, I., Sanmartin, C., Venturi, F., Macaluso, M., Zinnai, A., Tavarini, S., ... & Angelini, L. G. (2020). Effect of the leavening agent on the compositional and sensorial characteristics of bread fortified with flaxseed cake. Applied Sciences, 10(15), 5235; Wirkijowska, A., Zarzycki, P., Sobota, A., Nawrocka, A., Blicharz-Kania, A., & Andrejko, D. (2020). The possibility of using by-products from the flaxseed industry for functional bread production. LWT, 118, 108860). W prowadzonych przez nas badaniach wykazano, że zastosowanie fermentacji mlekowej wytłoków lnianych z użyciem bakterii Lactobacillus plantarum przed ich dodaniem do pieczywa pszennego korzystnie wpływa nie tylko na biodostępność składników bioaktywnych, ale także na polepszenie cech sensorycznych pieczywa pszennego, wytwarzanego metodą bezpośrednią z dodatkiem takich wytłoków.

Aspektem wpływającym na efektywność fermentacji jest dostępność składników, w tym cukrów, które ulegają fermentacji (Zaworska, A., Kasprowicz-Potocka, M., Gulewicz, P., Wiśniewska, Z., & Frankiewicz, A. (2017). Optimization of fermentation conditions for blue lupin seeds cv. neptun towards obtaining a product with better nutritional value. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu - Rolnictwo, 120(623), 71-83). Istotna jest także ilość i rodzaj wprowadzonych komponentów i odpowiednie ich proporcje w stosunku do wody, jak również warunki procesu - pH środowiska, temperatura i dostęp tlenu, które przyczyniają się do wydajności procesu i namnażania czy też hamowania rozwoju mikroorganizmów.

Fermentacja poprawia bezpieczeństwo pasz i żywności poprzez eliminację potencjalnie szkodliwych bakterii oraz rozkład substancji antyodżywczych, w tym także mykotoksyn (Juś, K. (2018). Mikrobiologiczne metody ograniczania występowania grzybów i mykotoksyn fuzaryjnych w łańcuchu żywnościowym (Doctoral dissertation)). Zabieg ten może generować syntezę witamin, przeciwutleniaczy i innych związków biologicznie czynnych (Rafter, 1995). Poprzez wytworzenie substancji zapa chowych, w tym kwasów organicznych i związków lotnych fermentacja zwiększa aromatyczność i smakowitość pieczywa.

Fermentacja jako proces uszlachetniający wytłoki z nasion roślin oleistych w celu polepszenia ich wartości odżywczej jako paszy jest znany. W danych literaturowych dostępne są opracowania, w których prowadzona była fermentacja mączki rzepakowej z użyciem bakterii oraz drożdży (Rhizopus oligosporus, lub kultury Lactobacillus fermentum, Enterococcus faecium, Saccharomyces cerevisae i Bacillus subtilis). Badania te wykazały, że proces fermentacji może zmniejszyć zawartość substancji antyżywieniowych, w tym glukozynolanów, oligosacharydów, ligniny i NDF i fitynianów w zależności od składu inokulum i warunków procesu (Bau i in. 1994, Chianga i in. 2010).

W danych literaturowych dostępne są opracowania, w których prowadzona była fermentacja wytłoków lnianych (Stodolak, B., Starzyńska-Janiszewska, A., Wywrocka-Gurgul, A., & Wikiera, A. (2017). Solid-state fermented flaxseed oil cake of improved antioxidant capacity as potential food additive. Journal of Food Processing and Preservation, 41(2), e12855; Łopusiewicz, Ł., Drozłowska, E., Tarnowiecka-Kuca, A., Bartkowiak, A., Mazurkiewicz-Zapałowicz, K., & Salachna, P. (2020). Biotransformation of flaxseed oil cake into bioactive camembert-analogue using lactic acid bacteria, Penicillium camemberti and Geotrichum candidum. Microorganisms, 8(9), 1266; Stodolak, B., Starzyńska-Janiszewska, A., Mika, M., & Wikiera, A. (2020). Rhizopus oligosporus and Lactobacillus plantarum Co-Fermentation as a Tool for Increasing the Antioxidant Potential of Grass Pea and Flaxseed Oil-Cake Tempe. Molecules, 25(20), 4759). W dostępnym piśmiennictwie naukowym nie ma informacji dotyczących stosowania fermentowanych wytłoków lnianych jako dodatku wzbogacającego wartość odżywczą pieczywa pszennego i poprawę jego właściwości sensorycznych, w tym przede wszystkim właściwości smakowo-zapachowych i teksturalnych cech miękiszu.

Przytłaczająca większość rozwiązań wykorzystująca mączkę lnianą to rozwiązania dotyczące paszy dla zwierząt, głównie świń lub zwierząt wodnych, w których surowiec ten stanowi rodzaj wypełniacza. Znane są jednak także przykłady zastosowań typowo spożywczych.

Z opisu CN111513287 znane jest gruboziarniste nadzienie zbożowe typu fermentowanego i sposób jego przygotowania. Nadzienie zawiera w częściach wagowych 30-100 części czarnego talarskiego ryżu gryczanego, 30-100 części coix chinensis, 150-250 części wody, 5-20 części glukozy, 0,05-0,30 części proszku mieszanego bakteryjnego, 10-70 części mączki lnianej, 100-180 części białego cukru granulowanego, 10-70 części glukomannanu konjac, 10-50 części witalnego glutenu pszennego, 5-40 części sproszkowanej plukenetia volubilis albuminy i 100-180 części siemienia lnianego. Nadzienie jest rozsądne w proporcjach, może skutecznie poprawić wartości odżywcze gryki artycznej i może rozwiązać problemy retrogradacji, szorstkiego smaku i przyćmionej barwy.

Rozwiązanie CN 108925833 dotyczy wytwarzania liofilizowanej fermentowanej pasty ryżowej, jaka jest przygotowywana z następujących surowców w częściach wagowych: 20-30 części złotego siemienia lnianego, 20-30 części prosa, 20-30 części mąki pełnoziarnistej, 3-7 części świeżych jaj, 1-3 części mleka w proszku, 0,5-1 części ksylitolu, 0,3-0,6 części lecytyny sojowej, 0,5-1 części miodu, 5-10 części miazgi dyni, 0,1-0,2 części jadalnej sól i 0,035-0,056 część środka fermentacyjnego. Sposób przygotowania liofilizowanej fermentowanej pasty ryżowej obejmuje następujące etapy: 1) sterylizację zmieszanych surowców; 2) przeprowadzenie zamkniętej fermentacji; 3) wykonanie zabiegu liofilizacji; oraz 4) wykonywanie kruszenia, przesiewania i pakowania.

Przedmiotem wynalazku jest pieczywo zawierające fermentowaną mączkę lnianą, nazywaną dalej FML, będąca surowcem wzbogacającym pieczywo pszenne w składniki o właściwościach prozdrowotnych i poprawiającym cechy sensoryczne pieczywa z dodatkiem wytłoków lnianych i sposób jej wytwarzania.

Pieczywo zawierające fermentowaną mączkę lnianą składa się z fermentowanych wytłoków lnianych rozdrobnionych do granulacji 160 μm - 850 μm, korzystnie poniżej 350 μm, jakie dodane są w ilości 5-30% w stosunku do mąki pszennej najkorzystniej 15-20%. Ciasto chlebowe przed wypiekiem ma konsystencję w przedziale 160-180, korzystnie 170-175 i zawiera dodatek soli w ilości 0,5-3,0%, korzystnie 1,5% i drożdży w ilości 1,5-5%, korzystnie 3,0%, w stosunku do mąki.

Sposób wytwarzania pieczywa z dodatkiem fermentowanej mączki lnianej polega na tym, że rozdrobnione wytłoki lniane o zawartości tłuszczu poniżej 20%, korzystnie poniżej 14%, sterylizuje się, a następnie dodaje się do nich wodę w stosunku od 1:1 do 1:4, najkorzystniej 1:1-1:2, mono- lub disacharyd w ilości 1%-5%, korzystnie 3%, w stosunku do wytłoków oraz inokulum zawierające bakterie Lactobacillus plantarum w ilości 104-10⁸ jtk/100 g wytłoków, najkorzystniej 106 jtk/100 g.

Składniki miesza się w miesiarce spiralnej lub innej i poddaje się fermentacji w kontrolowanych warunkach (względnie beztlenowych) w komorze fermentacyjnej o temperaturze 30-40°C (najlepiej 36-38°C) i wilgotności względnej 65-75% w czasie 16-48 godzin. Po obniżeniu pH do poziomu 3,8-4,5 (optymalnie 4,1-4,4) fermentowane wytłoki liofilizuje się w temperaturze -20°C - -80°C, korzystnie w -80°C lub suszy się w suszarce owiewowej w temperaturze 40-80°C do zawartości wilgoci w próbce nie większej niż 12%, ponownie rozdrabnia do granulacji poniżej 160 μm - 850 μm, korzystnie poniżej 350 μm i stosuje jako dodatek do np. pieczywa pszennego w ilości 5-30% w stosunku do mąki (najkorzystniej 15-20%). Pieczywo przygotowuje się metodą bezpośrednią, stosując konsystencję ciasta 160-180 (korzystnie 170-175) z dodatkiem soli w ilości 0,5-3,0% (korzystnie 1,5%) i drożdży w ilości 1,5-5% (korzystnie 3,0%) w stosunku do mąki. Ciasto fermentuje się w temperaturze 30-40°C (najkorzystniej 35°C) przez 30-90 minut (najkorzystniej 60 minut), po upływie połowy czasu fermentacji przebija się je. Po zakończeniu procesu fermentacji ciasto dzieli się na kęsy, po czym poddaje się fermentacji końcowej i wypieka w temperaturze 180-250°C najkorzystniej 200-220°C).

Jak pokazały przeprowadzone badania porównawcze w wytłokach lnianych (materiał wyjściowy) i produktach fermentacji, a także w pieczywie wytworzonym z ich udziałem wykazano, że proces fermentacji modyfikuje cechy fizykochemiczne wytłoków lnianych jako surowca do produkcji pieczywa i nadaje mu lepsze właściwości fizykochemiczne. Wyniki przeprowadzonych testów obrazują tabele.

Przykłady zastosowania

Przykład I

Pieczywo zawierające fermentowaną mączkę lnianą składa się z fermentowanych wytłoków lnianych rozdrobnionych do granulacji poniżej 350 μm, jakie dodane są w ilości 15-20% w stosunku do mąki pszennej. Ciasto chlebowe przed wypiekiem ma konsystencję w przedziale 170-175 i zawiera dodatek soli w ilości 1,5% i drożdży w ilości 3,0%, w stosunku do mąki.

Sposób wytwarzania pieczywa z dodatkiem fermentowanej mączki lnianej polega na tym, że rozdrobnione wytłoki lniane o zawartości tłuszczu poniżej 20%, sterylizuje się, a następnie dodaje się do nich wodę w stosunku 1:1-1:2, mono- lub disacharyd (glukozę, fruktozę, galaktozę, sacharozę, maltozę lub laktozę), w ilości 3%, w stosunku do wytłoków oraz inokulum zawierające bakterie Lactobacillus plantarum w ilości 10⁶ jtk/100 g.

Składniki miesza się w miesiarce i poddaje się fermentacji w kontrolowanych warunkach (względnie beztlenowych) w komorze fermentacyjnej o temperaturze 36-38°C i wilgotności względnej 65-75% w czasie 16-48 godzin. Po obniżeniu pH do 4,1-4,4 fermentowane wytłoki liofilizuje się w temperaturze -20°C - -80°C, ponownie rozdrabnia do granulacji poniżej 350 μm i stosuje jako dodatek do np. pieczywa pszennego w 15-20% w stosunku do ilości mąki. Pieczywo przygotowuje się metodą bezpośrednią, stosując konsystencję ciasta 170-175, dodając sól kuchenną w ilości 1,5% i drożdże piekarskie w ilości 3,0% w stosunku do mąki. Ciasto fermentuje się w temperaturze 35°C przez 60 minut, po upływie połowy czasu fermentacji przebija się je. Po zakończeniu procesu fermentacji ciasto dzieli się na kęsy, po czym poddaje się fermentacji końcowej i wypieka w temperaturze 200-220°C.

Przykład II

Pieczywo zawierające fermentowaną mączkę lnianą składa się z fermentowanych wytłoków lnianych rozdrobnionych do granulacji poniżej 850 μm, jakie dodane są w ilości 30% w stosunku do mąki pszennej. Ciasto chlebowe przed wypiekiem ma konsystencję w przedziale 160-180, i zawiera dodatek soli 3,0%, i drożdży w ilości 5%, w stosunku do mąki.

Sposób wytwarzania pieczywa z dodatkiem fermentowanej mączki lnianej polega na tym, że rozdrobnione wytłoki lniane o zawartości tłuszczu poniżej 20%, sterylizuje się, a następnie dodaje się do nich wodę w stosunku 1:1-1:2, disacharyd 5% w stosunku do wytłoków oraz inokulum zawierające bakterie Lactobacillus plantarum w ilości 10⁸ jtk/100 g wytłoków.

Składniki miesza się w miesiarce spiralnej lub innej i poddaje się fermentacji w kontrolowanych warunkach (względnie beztlenowych) w komorze fermentacyjnej o temperaturze 30-40°C i wilgotności względnej 65-75% w czasie 48 godzin. Po obniżeniu pH do poziomu 3,8-4,5 fermentowane wytłoki suszy się w suszarce owiewowej w temperaturze 80°C do zawartości wilgoci w próbce nie większej niż 12%, ponownie rozdrabnia do granulacji poniżej 850 μm, i stosuje jako dodatek do np. pieczywa pszennego w ilości 30% w stosunku do mąki. Pieczywo przygotowuje się metodą bezpośrednią, stosując konsystencję ciasta 160-180 z dodatkiem soli 3,0% i drożdży w ilości 5% w stosunku do mąki. Ciasto fermentuje się w temperaturze 30-40°C przez 90 minut, po upływie połowy czasu fermentacji przebija się je. Po zakończeniu procesu fermentacji ciasto dzieli się na kęsy, po czym poddaje się fermentacji końcowej i wypieka w temperaturze 180-250°C.

PL 247806 Β1

Przykład III - eksperyment

500 g rozdrobnionych wytłoków lnianych o wilgotności około 20% umieszczono w butli szklanej SIMAX o pojemności 1000 ml i poddano sterylizacji w autoklawie (15 minut/121°C). W zlewce o pojemności 500 ml odmierzono 200 ml wody, dodano 3 g sacharozy oraz inokulum zawierające 3*10⁶ jtk bakterii Lactobacillus plantarum. Zawartość zlewki dokładnie wymieszano. Do wyjałowionego pojemnika z tworzywa sztucznego odważono 100 g wysterylizowanych wytłoków i wlano uprzednio przygotowany płyn. Całość intensywnie mieszano przez około 2 minuty, pojemnik przykryto i umieszczono w cieplarce o temperaturze 37°C. Po 24 godzinach zakończono fermentację (pH wytłoków 4,3), przeniesiono na płytkę Petriego, zliofilizowano i rozdrobniono. Przygotowano ciasto pszenne chlebowe metodą jednofazową, a 15% maki pszennej zastąpiono lnianą mączką fermentowano. Dla porównania przygotowano pieczywo zawierające natywne wytłoki lniane w takiej samej ilości.

Tabela 4

Porównanie zawartości wybranych substancji bioaktywnych w wytłokach natywnych i fermentowanych

Składnik	Błonnik ogółem TDF \|% s.m.l	Błonnik rozpuszczalnych SDh(% s.m.\|	(błonnik nierozpuszczalny 1DF \|% s.m.\|	Związki fenolowe ImgGAE/g]	Lignany [mg/IOOg s.m.\|
Natywne wytłoki lniane	42,05’±1.77	6,34’±0,03	35,71‘±1,79	2,57*±0,15	36,57
Fermentowane wytłoki lniane (24h)	44,65’ ±2,73	9,53^b±0,22	35,12’±2,61	3,62^b±0,21	189,38

W wyniku procesu fermentacji zawartość błonnika ogółem nie uległa zmianie, zwiększyła się natomiast zawartość frakcji rozpuszczalnej błonnika o około 50%, co jest korzystnym zjawiskiem, gdyż ta frakcja błonnika jest szczególnie pożądana w diecie. Odnotowano także istotny wzrost zawartości substancji redukujących (o 40%) i ponad pięciokrotny wzrost zawartości lignanów w ekstraktach. Dowodzi to celowości prowadzenia fermentacji wytłoków lnianych w celu zwiększenia zawartości biodostępności niektórych składników.

Tabela 5

Porównanie zawartości wybranych substancji bioaktywnych w pieczywie pszennym, z dodatkiem wytłoków natywnych i fermentowanych (udział wytłoków 15% w stosunku do masy mąki pszennej)

	Błonnik ogółem TDF [%s.m. \|	Błonnik rozpuszczalny SDF [%s.m. \|	Błonnik nierozpuszczalny IDF f%s.m.l	Związki fenolowe [mgGAE/gl
Pieczywo pszenne	2,65’±0,12	0,55^0,05	2,10“±0,07	0,44^a±0,18
Pieczywo z. dodatkiem natywnych wytłoków	I2,92^b±(),72 6,14*	2,9O^b±0,27 1,38*	10,02^b±0,73 4,76*	0,75^b±0,08
Pieczywo z dodatkiem fermentowanych wytłoków (24h)	14,19^b±0,87 6,53*	3,56^c±0,19 1,64*	10,63^h±0,65 4,89*	1,11'40,13

* zawartość błonnika w g/1 OOg produktu

Dodatek wytłoków lnianych do pieczywa pszennego w ilości 15% spowodował istotne zwiększenie zawartości w nim błonnika pokarmowego. Zgodnie z przepisami pieczywo z udziałem takiej

PL 247806 Β1 ilości wytłoków jest źródłem błonnika pokarmowego (zawiera 3 g błonnika w 100 g produktu), a nawet ma wysoką zawartość błonnika (powyżej 6 g błonnika na 100 g produktu). Dodatek wytłoków fermentowanych bakteriami Lactobacillus plantarum wpłynął korzystnie na wartość odżywczą pieczywa, zwiększając w nim zawartości frakcji rozpuszczalnej błonnika.

Tabela 6

Porównanie cech pieczywa pszennego oraz z dodatkiem wytłoków natywnych i fermentowanych (udział wytłoków 15% w stosunku do masy mąki pszennej)

Wyróżnik jakości pieczywa	Pieczywo pszenne	Pieczywo z dodatkiem natywnych wytłoków lnianych	Pieczywo z dodatkiem fermentowanych wytłoków lnianych (24h)
Objętość pieczywa [ml/lOOg mąki]	420¾ 12	362^a±17	425^h±20
Kwasowość Pieczywa r°]	2,16“±0,l 1	2,04^0,21	5,52^b±0,17
Twardość miękiszu [g]	132CP295	2979^b± 392	1452¾ 292
Gumowatość [-]	955“±101	2236^b± 170	1406¾ 279
Przeżuwalność Fgl	862¾ 247	2246^b± 255	1368¾ 276

Dodatek fermentowanych wytłoków lnianych istotnie wpłynął na cechy fizykochemiczne pieczywa. Dodatek wytłoków natywnych zmniejszał objętość pieczywa, powodował pogorszenie jego cech teksturalych, podczas gdy dodatek wcześniej przefermentowanych wytłoków spowodował, że twardość miękiszu, a także jego gumowatość i przeżuwalność były porównywalne z tymi cechami dla pieczywa pszennego, a istotnie lepsze niż dla pieczywa z dodatkiem natywnych wytłoków.

Wskazuje to na celowość dodatku fermentowanych w niniejszy sposób wytłoków w celu uzyskania pieczywa o lepszej wartości żywieniowej niż pieczywo pszenne, a o porównywalnych z nim cechach determinujących pożądalność sensoryczną.

Przykład IV

W dzieży miesiarki umieszczono 300 ml wody o temperaturze 35°C, 9 g glukozy i inolukum zawierające bakterie Lactobacillus plantarum (10⁷ jtk). Powyższe składniki mieszano do rozpuszczenia, a następnie wsypano 300 g wysterylizowanych wytłoków lnianych. Po dokładnym wymieszaniu dzieżę przykryto i umieszczono w komorze fermentacyjnej o temperaturze 37°C i wilgotności względnej powietrza 75%. Fermentację prowadzono 48 h, po tym czasie przefermentowane wytłoki przeniesiono do pojemników z tworzywa sztucznego, zliofilizowano i rozdrobniono. Do 1500 g mąki pszennej dodano 265 g fermentowanej mączki lnianej i dokładnie wymieszano. Odmierzono 1325 ml wody o temperaturze 39°C. W jednej części wody rozpuszczono 53 g drożdży, a w drugiej 26,5 g soli. Suche składniki przeniesiono do dzieży miesiarki, dodano wodę z rozpuszczonymi drożdżami i solą i miesiono przez 3 minuty w miesiarce spiralnej. Ciasto przełożono do miski i umieszczono w komorze fermentacyjnej o temperaturze 35°C, po 30 minutach ciasto przebito i pozostawiono do dalszej fermentacji (30 minut). Po zakończeniu tego procesu ciasto podzielono na kęsy o masie 400 g, włożono do foremek wypiekowych i pozostawiono w komorze fermentacyjnej do rozrostu końcowego. Foremki przeniesiono do pieca o temperaturze 200°C. Wypiek prowadzono 35 minut.

PL 247806 Β1

Tabela 7

Składnik	Błonnik ogółem TDF [% s.m.J	Błonnik rozpuszczalnych SDF [% s.m.J	Błonnik nicrozpu szc żalny 1DF \|% s.m.]	Związki fenolowe [ingGAE/gj	Lignany suma Img/lOOg s.m.]
Natywne wytłoki lniane	42,05“±l,77	6,34“ ±0,03	35,71“±1,79	2,57“±0,15	36,57
Fermentowane wytłoki lniane (48h)	41,65¹¹ ±2,17	8,53^b ±0,58	33,12“ ±2,06	5,74^b±0,10	249,11

W wyniku trwającej 48 godzin fermentacji wytłoków lnianych przez bakterie Lactobacillus plantarum istotnie zwiększyła się w nich zawartość błonnika rozpuszczalnego (o 34%), przy stałej zawartości frakcji nierozpuszczalnej błonnika pokarmowego. Odnotowano także istotny wzrost zawartości substancji redukujących (o około 120%) i niemal siedmiokrotny wzrost zawartości lignanów w ekstraktach, co świadczy o zwiększeniu biodostępności powyższych składników.

Tabela 8

	Błonnik ogółem TDF l%s.m.]	Błonnik rozpuszczalny SDF [%s.m.J	Błonnik nierozpuszczalny 1DF [%s.m.J	Związki fenolowe [mgGAE/gj
Pieczywo pszenne	2,65^a±0,12	0,55“±0,05	2,1 OM),07	0,44^0,18
Pieczywo z dodatkiem natywnych wytłoków	12,92^b±0,72 6,14*	2,90^b±0,27 1,38*	10,02^b±0,73 4,76*	0,75^b±0,08
Pieczywo z dodatkiem fermentowanych wytłoków (48h)	13,07^b±0,87 6,77*	3,44^c±0,19 1,78*	9,63^b±0,85 4,99*	l,34^c±0,13

* zaw artość błonnika w g/100g produktu

Dodatek do pieczywa pszennego wytłoków fermentowanych 48 godzin spowodował około pięciokrotne zwiększenie w pieczywie zawartości błonnika pokarmowego i ponad trzykrotne związków fenolowych. Pieczywo z dodatkiem wytłoków, zarówno fermentowanych, jak i nie fermentowanych są produktem o wysokiej zawartości błonnika pokarmowego.

PL 247806 Β1

Tabela 9

Wyróżnik jakości pieczywa	Pieczywo pszenne	Pieczywo z dodatkiem natywnych wytłoków	Pieczywo z dodatkiem fermentowanych wytłoków (48h)
Objętość pieczywa [ml/lOOg mąki]	420+12	362“ ±17	425^h±20
Kwasowość Pieczywa [°]	2,16“±0,l1	2.04^a±0,21	5,52^b±0,17
Twardość miękiszu igl	1320“ 295	2979^b± 392	U52+ 292
Gumowatość [-]	955“±101	2236^b± 170	1406'± 279
Przeżuwalność [g]	S62“± 247	2246^b± 255	1368^a± 276

Dodatek wytłoków lnianych wpływa na pogorszenie cech sensorycznych pieczywa, ze szczególnym uwzględnieniem cech teksturalnych. Dodatek w ten sposób fermentowanych wytłoków spowodował zwiększenie kwasowości pieczywa, ale przede wszystkim korzystnie wpłynął na zwiększenie objętości pieczywa, a także twardość, gumowatość i przeżuwalność Chleba.

Również w tym przypadku dodatek fermentowanych wytłoków lnianych korzystnie wpłynął na wartość odżywczą oraz teksturę i objętość pieczywa.

Przykład V

Do zlewki o pojemności 250 ml wlano 50 ml mleka pasteryzowanego o zawartości tłuszczu 2% i zawieszono w nim 0,5 g preparatu bakterii Lactobacillus plantarum. Zawartość zlewki termostatowano przez 5 godzin w cieplarce o temperaturze 37°C. Odważono 100 g mąki lnianej, dodano do niej 50 ml mleka wraz z ożywionymi bakteriami i 100 ml wody o temperaturze 40°C. Całość wymieszano i pozostawiono w termostacie do momentu, gdy pH fermentowanej mąki wynosiło 4,2. Zawartość zlewki przeniesiono na płytki Petriego i suszono w suszarce owiewowej o temperaturze 50°C do osiągnięcia wilgotności 12%, po czym rozdrobniono w młynku udarowym. Tak przygotowaną mąkę dodawano do pieczywa pszennego, zastępując 15% masy mąki pszennej fermentowaną mąką lnianą.

PL 247806 Β1

Tabela 10

Zawartości wybranych substancji bioaktywnych w fermentowanej mączce lnianej i pieczywie wytworzonym z jej udziałem (15% dodatku)

Składnik	Błonnik ogółem	Błonnik rozpuszczalnych	Błonnik nierozpuszczalny	Związki fenolowe	Lignany suma
	TDF [% s.m.]	SDF [% s.m.]	TDF [% s.m.]	[mgGAE/g]	[mg/lOOg s.m.]
Fermentowana mączka lniana (24h)	38,33 ±2,73	7,ll±0,41	31,22 ±2,61	3,55±0,30	287
Pieczywo z dodatkiem fermentowanej mączki lnianej (24h)	12,02±l,23 6,03*	3,08±0,61 1,54*	8,94±0,65 4,47*	0,98±0,13	-lignanów

* zawartość błonnika w g/lOOg produktu

W niniejszym przykładzie fermentacji poddano handlową mączkę lnianą. Producent tej mąki oświadczył, że wytwarzają z wytłoków lnianych po produkcji oleju metodą tłoczenia na zimno. Uzyskany po fermentacji produkt charakteryzował się wysoką zawartością błonnika pokarmowego oraz związków fenolowych. Pieczywo uzyskane z udziałem tak przefermentowanej mączki lnianej, zgodnie z przepisami ma wysoką zawartość błonnika pokarmowego.

Tabela 11

Wyróżnik jakości pieczywa	Pieczywo pszenne	Pieczywo z dodatkiem fermentowanej mączki lnianej (24h)
Objętość pieczywa [ml/lOOg mąki]	42042	447422
Kwasowość Pieczywa [°]	2,16^a±0,ll	3,92^b±0,22
Twardość miękiszu Fg]	1320^a±295	13334 393
Gumowatość F-l	955^a±101	12904260
Przeżuw'alność Fg]	862“± 247	1240'4 250

Wykazano także, że dodatek taki zwiększając cechy prozdrowotne produktu nie wpływa na pogorszenie ocenianych tu cech fizykochemicznych pieczywa, decydujących w dużej mierze o jego pożądalności.

Claims

1. Pieczywo zawierające fermentowaną mączkę lnianą znamienne tym, że składa się z fermentowanych wytłoków lnianych rozdrobnionych do granulacji 160 um -850 um, korzystnie poniżej 350 um, jakie dodane są w ilości 5-30% w stosunku do mąki pszennej najkorzystniej 15-20%, ciasto chlebowe przed wypiekiem ma konsystencję w przedziale 160-180, korzystnie 170-175 i zawiera dodatek soli w ilości 0,5-3,0%, korzystnie 1,5% i drożdży w ilości 1,5-5%, korzystnie 3,0%, w stosunku do mąki.

2. Sposób wytwarzania pieczywa z dodatkiem fermentowanej mączki lnianej znamienny tym, że rozdrobnione wytłoki lniane o zawartości tłuszczu poniżej 20%, korzystnie poniżej 14%, sterylizuje się, a następnie dodaje się do nich wodę w stosunku od 1:1 do 1:4, najkorzystniej 1:1-1:2, mono- lub disacharyd w ilości 1%-5%, korzystnie 3%, w stosunku do wytłoków oraz inokulum zawierające bakterie Lactobacillus plantarum w ilości 104-10⁸ jtk/100 g wytłoków, najkorzystniej 106 jtk/100 g, po czym składniki miesza się w miesiarce spiralnej lub innej i poddaje się fermentacji w kontrolowanych warunkach, względnie beztlenowych, w komorze fermentacyjnej o temperaturze 30-40°C, najlepiej 36-38°C i wilgotności względnej 65-75% w czasie 16-48 godzin, a po obniżeniu pH do poziomu 3,8-4,5, optymalnie 4,1-4,4, fermentowane wytłoki liofilizuje się w temperaturze -20°C - -80°C, korzystnie w -80°C lub suszy się w suszarce owiewowej w temperaturze 40-80°C do zawartości wilgoci w próbce nie większej niż 12%, ponownie rozdrabnia do granulacji 160 um-850 um, korzystnie poniżej 350 um i stosuje jako dodatek do pieczywa pszennego w ilości 5-30% w stosunku do mąki, najkorzystniej 15-20%, tak, że pieczywo przygotowuje się metodą bezpośrednią, stosując konsystencję ciasta 160-180, korzystnie 170-175, z dodatkiem soli w ilości 0,5-3,0%, korzystnie 1,5% i drożdży w ilości 1,5-5%, korzystnie 3,0%, w stosunku do mąki, ciasto fermentuje się w temperaturze 30-40°C, najkorzystniej 35°C, przez 30-90 minut, najkorzystniej 60 minut, po upływie połowy czasu fermentacji przebija się je, a po zakończeniu procesu fermentacji ciasto dzieli się na kęsy, po czym poddaje się fermentacji końcowej i wypieka w temperaturze 180-250°C najkorzystniej 200-220°C.