ПИЩЕВОЙ НАПОЛНИТЕЛЬ Российский патент 2007 года по МПК A23L1/06 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к консервной, изобретение может быть использовано в производстве желированных продуктов из растительного сырья.

Известно желейное кондитерское изделие, представляющее собой смесь плодового пюре, сахара, цитрусового пектина, вкусовых, ароматических добавок и гомогенизированного овощного наполнителя, в качестве которого используют томатные выжимки (позволяющие сохранять заданную форму изделия), с последующим увариванием массы до 78% сухих веществ и охлаждением (Ru, №1593606).

Однако в предложенном изделии для формирования требуемой консистенции необходимо соблюдать условия желирования цитрусового пектина: наличие сахара более 55%, pH меньше 3,5, что исключает возможность использования данного продукта в диетическом питании. Наличие включений томатных выжимок не всегда приемлемо с органолептической точки зрения: при использовании светлоокрашенного сырья данная добавка будет ухудшать товарный вид продукта.

Известно диетическое желе, состоящее из плодово-ягодного экстракта, сахара, желатина, аланина, лимонной кислоты и воды, обеспечивающее нормализующее действие на липидно-углеводный обмен организма человека путем добавления аланина. Получение данного продукта осуществляется путем смешивания и выдержки смеси в течение 40 минут, нагрева до кипения, охлаждения (Ru, №1068093).

В приведенном диетическом желе использование желатина в качестве структурообразователя ограничивает сферу применения данного продукта, так как температура плавления желатиновых студней выше 30-32°С. При этом желатин не обладает способностью связывать и выводить из организма тяжелые и радиоактивные металлы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является желейный мармелад, состоящий из водного раствора кислого полисахарида, сахара, водно-спиртовой суспензии соли кальция, вкусовых добавок, ароматизаторов и красителей, с последующей гомогенизацией смеси, нагревом и охлаждением (Ru, №660652).

Однако необходимость применения спирта и солей кальция усложняет технологию и удорожает продукт. А для улучшения цвета и запаха используются красители и ароматизаторы, что не исключает применение ненатуральных компонентов, которые, как правило, не обладают пищевой, биологической ценностью и имеют ограничения по показателям безопасности.

Задачей, решаемой изобретением, является разработка пищевого структурированного продукта с более высокими пищевыми достоинствами, обладающего профилактическим действием, а также расширение ассортимента функциональных продуктов, выпускаемых консервной промышленностью.

Техническим результатом данного изобретения является повышение пищевой, биологической ценности продукта и придание ему функциональных свойств, а также формирование консистенции продукта с использованием натуральных компонентов.

Поставленная задача решается тем, что в пищевом наполнителе, включающем пищевую основу, сахар-песок, кислоту, альгинат натрия, кальцийсодержащее вещество, воду, в качестве кальцийсодержащего вещества содержится сыворотка, предварительно смешанная при температуре 40°С с 4% водным раствором альгината натрия в пропорции раствор альгината натрия:сыворотка 1:1,2, а в качестве кислоты содержится лимонная кислота, при этом пищевая основа представляет собой предварительно измельченное растительное сырье при следующем соотношении компонентов в %:

Растительное сырье 30-34;

Сахар-песок 36-43;

Лимонная кислота 0,3-0,5;

Смесь водного раствора

альгината натрия и сыворотки 25-32

В качестве растительного сырья можно использовать ягодное, фруктовое и овощное сырье, подготовленное соответствующим образом.

Профилактическое действие предлагаемого продукта достигается за счет того, что в его состав входит сыворотка и альгинат натрия.

Сыворотка - вторичный продукт переработки молока - достаточно дешевый и доступный, который образуется при производстве творога.

Она содержит 5-7% сухих веществ, в том числе лактозу (3,2-5,1%), азотистые вещества (0,5-1,4%), жир (0,05-0,8%), витамины B₁, B₂, В₆, B₁₂, С, А, Е.

Минеральный состав сыворотки весьма разнообразен. В сыворотке находятся практически все соли и микроэлементы молока. Абсолютное содержание основных зольных элементов в сыворотке следующее (в %): кальция (0,09-0,19), калия (0,04-0,11), натрия (0,0,-0,05), магния (0,009-0,02), фосфора (0,04-0,1), хлора (0,08-0,11).

Высокую биологическую ценность сыворотки обуславливают белковые вещества, в ней содержатся все незаменимые аминокислоты, а также витамины, гормоны, органические кислоты, бифидогенные факторы.

Таким образом, состав сыворотки позволяет создать продукт с высокой биологической и пищевой ценностью; она технологична в переработке, что облегчает получение разных типов продуктов; ее вкус хорошо сочетается со вкусом вводимых компонентов и его можно регулировать в желаемом направлении.

Альгинаты являются не только структурообразователями, но и природными ионообменниками и комплексообразователями, благодаря чему используются в профилактическом питании для выведения из организма токсичных и радиоактивных металлов.

Альгинаты способны образовывать особо прочные коллоидные растворы, отличающиеся кислотоустойчивостью. Растворы альгинатов не коагулируют при нагревании и сохраняют свои свойства при охлаждении, при замораживании и последующей дефростации. Поэтому они относятся к структурообразователям широкого спектра действия: их можно применять в качестве студнеобразующих, желирующих, эмульгирующих, стабилизирующих и влагоудерживающих компонентов.

Образованию альгинатных гелей способствует подкисление среды, так как при этом снижается заряд дисперсных частиц, и силы притяжения начинают преобладать над силами отталкивания.

При взаимодействии с ионами кальция и другими поливалентными металлами золь альгината натрия переходит в гель. Пространственная сетка геля образуется за счет взаимодействия ионов кальция с карбоксильными группами полисахарида и дополнительно стабилизована координационными связями между ионами кальция и гидроксильными группами преимущественно остатков гулуроновой кислоты, что изображено в виде формулы:

Необходимые для формирования геля компоненты - ионы поливалентных металлов, включая кальций, и органические кислоты, в естественном виде содержатся в творожной сыворотке.

Опытным путем было определено оптимальное количество сыворотки в смеси, которое обеспечивает многократное увеличение вязкости и образование гелевой структуры по сравнению с образцом без сыворотки.

Экспериментальным путем установлено, что добавление сыворотки в количестве 15% в водный раствор альгината натрия обуславливает максимальную вязкость и однородную структуру геля.

Сравнительные реологические характеристики композиций альгината натрия с глюконатом кальция, сывороткой и без нее представлены в таблице 1.

Таблица 1.
Сравнительные реологические характеристики композиций альгинатом натрия.Состав композицииСодержание кальция в композиции, мг/1 г альгината натрияЭффективная вязкость при напряжении сдвига 18 Па, Па·с0,5% альгинат натрия-1,80,5% альгинат натрия с сывороткой (15%)195,60,5% альгинат натрия с глюконатом кальция (0,3%)194,1

Как видно из таблицы, при одинаковом содержании кальция в композициях эффективная вязкость больше у смеси, состоящей из альгината натрия с сывороткой, что можно объяснить содержанием в сыворотке белков, органических кислот, солей, которые также влияют на структурообразование.

Экспериментальным путем определено, что необходимый эффект достигается при определенном порядке внесения компонентов. Так, смешивание компонентов в последовательности: альгинат натрия - сыворотка - вода (АН+С+В) приводит к снижению вязкости за счет перехода растворимого альгината натрия в нерастворимый альгинат кальция в условиях избытка ионов кальция. Смешивание компонентов в последовательности: альгинат натрия - вода - сыворотка (АН+В+С), при условии постепенного добавления сыворотки в раствор альгината натрия приводит к значительному повышению вязкости вследствие образования альгинатного геля (см. чертеж).

Гель занимает промежуточное положение между коллоидным раствором (АН+В) и суспензией (АН+С+В). В данном случае он образуется при участии ионов кальция, магния, возможно, белков, которые в определенных контактных зонах связывают молекулы альгината и таким образом формируют трехмерную гелевую структуру.

Продукты, в которых структурообразователем является альгинат натрия, имеют широкую сферу применения. Заявляемый продукт может использоваться в качестве фруктово-ягодных наполнителей в молочной промышленности; начинок для хлебобулочных и кондитерских изделий и как самостоятельный продукт.

Технологический процесс получения пищевого наполнителя осуществляется путем смешивания следующих компонентов в определенном порядке: готовят водный раствор альгината натрия при температуре 40°С, затем при постоянном перемешивании добавляют сыворотку. Полученный раствор добавляют к смеси, состоящей из фруктовой или овощной основы, сахара и лимонной кислоты, и тщательно перемешивают. Далее смесь пастеризуют при 95°С в течение 15 минут, охлаждают и направляют на дальнейшее использование или консервируют асептическим способом.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1

Растительное сырье - 30%

Сахар-песок - 43%

Лимонная кислота - 0,4%

Смесь водного раствора

альгината натрия и сыворотки - 26,6%

0,5 г Альгината натрия растворяют в 12 г воды при температуре 40°С и при постоянном перемешивании вносят 15 г сыворотки. Полученную смесь добавляют в количестве 26,6% к составу, включающему 30 г нарезанной кусочками или дробленой земляники, 43 г сахара, 0,4 г лимонной кислоты и перемешивают. Смесь пастеризуют при 95°С в течение 15 минут, охлаждают до температуры 40°С и направляют на дальнейшее использование или консервируют асептическим способом с расфасовкой в полимерную тару или металлические контейнеры. Полученный пищевой наполнитель на ягодной основе обладает натуральным вкусом ароматом и цветом, свойственным добавляемому сырью; качественные показатели представлены в таблицах 2, 3, 4.

Пример 2. Пищевой наполнитель выполнен, как и пример 1, при следующем соотношении компонентов:

Растительное сырье - 32%

Сахар-песок - 36%

Лимонная кислота - 0,3%

Смесь водного раствора

альгината натрия и сыворотки - 31,7%

Для подготовки смеси альгината натрия и сыворотки берут 0,6 г альгината натрия, растворяют его в 14 г воды при температуре 40°С и при постоянном перемешивании вносят 17,5 г сыворотки.

В качестве растительного сырья применяется фруктовое сырье. Качественные показатели пищевого наполнителя на фруктовой основе приведены в таблицах 2, 3, 4.

Пример 3. Пищевой наполнитель выполнен, как и пример 1, при следующем соотношении компонентов:

Растительное сырье - 34%

Сахар-песок - 40%

Лимонная кислота - 0,5%

Смесь водного раствора

альгината натрия и сыворотки - 25,5%

В качестве растительного сырья применяется овощное сырье. Качественные показатели пищевого наполнителя на овощной основе представлены в таблицах 2, 3, 4.

Во всех образцах полученного продукта исследовали физико-химические показатели - рН, массовую долю сухих веществ, массовую долю сахара, титруемую кислотность. Данные исследований представлены в таблице 2.

Таблица 2.
Физико-химические показатели заявляемого продукта ПоказателиНазвание продуктарНМассовая доля сухих веществ, %Массовая доля общего сахара, %Титруемая кислотность, %Пищевой наполнитель, содержащий ягодное сырье3,5250470,92Пищевой наполнитель, содержащий фруктовое сырье3,0842401,16Пищевой наполнитель, содержащий овощное сырье3,6048450,86

Сравнительная оценка пищевой и биологической ценности продуктов представлена в таблице 3.

Таблица 3.
Сравнительная оценка пищевой и биологической ценности заявляемого и известного продуктов.Наименование продуктаУглеводы, %Азотистые вещества, %Витамины, мг/100 гМинеральные вещества, мг/100 гЭнергетическая ценность, ккал/100 гβ-каротинСРгр. ВСаКNaMgР12345678910111213Пищевой наполнитель, содержащий ягодное сырье470,540,01182250,033248,35,45,46,9188

Продолжение таблицы 312345678910111213Пищевой наполнитель, содержащий фруктовое сырье400,130,0014,84160,0121,279,48,32,93,5160Пищевой наполнитель, содержащий овощное сырье450,20,015,1-0,0225,1810,73,14,1180Желейный мармелад38-75,5-----18-20-0,3--152-302

Таким образом, сочетание натурального растительного сырья с сывороткой обуславливает более высокую пищевую и биологическую ценность готового продукта.

Разработанные продукты были оценены членами дегустационной комиссии по пятибалльной системе. Результаты дегустации занесены в таблицу 4.

Таблица 4.
Результаты дегустацииНазвание
продуктаПоказателиОбщий баллЦветВкусАроматКонсистенция123456Пищевой наполнитель, содержащий ягодное сырье5554,95Пищевой наполнитель, содержащий фруктовое сырье554,855

Продолжение таблицы 4123456Пищевой наполнитель, содержащий овощное сырье554,554,9

Наилучшими по своим органолептическим свойствам были признаны образцы, содержащие фруктовое и ягодное сырье: они имели ярковыраженный аромат, натуральный цвет и вкус, свойственный использованному сырью.

Таким образом, разработанный продукт наряду с функциональными свойствами характеризуется повышенной пищевой и биологической ценностью и высокими органолептическими показателями.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к консервной, изобретение может быть использовано в производстве желированных продуктов из растительного сырья. Пищевой наполнитель включает пищевую основу, сахар-песок, кислоту, альгинат натрия, кальцийсодержащее вещество, воду, в качестве кальцийсодержащего вещества содержится творожная сыворотка, предварительно смешанная при температуре 40°С с 4% водным раствором альгината натрия в пропорции раствор альгината натрия: сыворотка 1:1,2, а в качестве кислоты содержится лимонная кислота, при этом пищевая основа представляет собой предварительно измельченное растительное сырье при следующем соотношении компонентов в %: растительное сырье 30-34, сахар-песок 36-43, лимонная кислота 0,3-0,5, смесь водного раствора альгината натрия и сыворотки 25-32. Это позволяет повысить пищевую биологическую ценность продукта и придать ему функциональные свойства, а также формировать консистенцию продукта с использованием натуральных компонентов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.

1. Пищевой наполнитель, включающий пищевую основу, сахар-песок, кислоту, альгинат натрия, кальцийсодержащее вещество, воду, отличающийся тем, что в качестве кальцийсодержащего вещества содержит творожную сыворотку, предварительно смешанную при температуре 40°С с 4% водным раствором альгината натрия в пропорции раствор альгината натрия: сыворотка 1:1,2, а в качестве кислоты содержит лимонную кислоту, при этом пищевая основа представляет собой предварительно измельченное растительное сырье, при следующем соотношении компонентов, %:

Растительное сырье 30-34Сахар-песок 36-43Лимонная кислота 0,3-0,5Смесь водного раствора альгината натрия и сыворотки 25-32