ГРАНУЛИРОВАННЫЙ ПРОДУКТ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК A23P1/12 A23C9/137 

Область техники

Изобретение относится к способу получения пищевого гранулированного продукта из молока.

Заявляемое изобретение может быть использовано на предприятиях пищевой промышленности, более целесообразно на предприятиях молочной промышленности.

Известный уровень техники

На предприятиях молочной промышленности молоко перерабатывают с получением широкого ассортимента продуктов, прежде всего: молоко пастеризованное, топленное, сливки, масло, большое количество кисломолочных продуктов: кефир, ряженка, сыворотка, сыр кисломолочный, сычужные и твердые сыры, йогурты, сырковые массы и многое другое.

Предпосылкой для изобретения является отсутствие на сегодняшний день способов получения пищевого гранулированного продукта из молока.

Известен способ [1] получения аналога икры зернистой, который заключается в приготовлении двух смесей: белково-жировой начинки и гидроколлоидной оболочки гранулы. Обе смеси подают на экструзию по трубам: первую - во внутреннюю, а остальную - во внешнюю трубу. Обе смеси попадают в охлажденное до t=3-8°C подсолнечное масло, после чего накопленные гранулы промывают, подсушивают и проводят кулинарную обработку (добавляют водно-жировую эмульсию, содержащую аминокислоты, витамины, соль поваренную, вкусовые и ароматические вещества, краситель). Готовый продукт пастеризуют при t=60-65°C на протяжении 30-60 мин.

Авторами [2] предложен способ получения пищевой зернистой икры, суть которого заключается в том, что гранулированный продукт получают путем гранулирования смеси (желатин, молозиво крахмал, вода) в масле при t=40-45°C. Созданные гранулы промывают, подсушивают, обрабатывают раствором чайного экстракта, снова подсушивают, добавляют вкусоароматическую заправку, фасуют, смазывают поверхность кукурузным маслом и хранят 5-7 суток.

Известен способ получение аналога икры [3], выбранный нами в качестве прототипа, который заключается в том, что из экструзионной смеси, в состав которой входят ионотропные гелеобразователи (пектин, альгинат натрия или их смесь), соль столовая, а также изолированные белки сои, экструзионно формируют гранулы в 5% охлажденной до температуры 0-8°C формирующей среде (растворе CaCl₂) на протяжении 10 мин. После отмывания гранулы пастеризуют при температуре 60°C и обрабатывают вкусоароматической эмульсией. Продукт представляет собой цельные гелеобразные гранулы, имитирующие по вкусу икру рыб, однако по структурно-механическим показателям значительно отличаются от нее.

Недостатком этих способов является невозможность получения гранул на основе молока путем ионотропного гелеобразования в смеси с альгинатом натрия, поскольку при смешивании за счет ионного кальция молока альгинат натрия образует гелеподобные системы, поэтому смесь невозможно гранулировать по реологическим и химическим признакам, поскольку химический потенциал системы становится реализованным, и ионотропный метод получения гранул реализовать невозможно.

Суть изобретения

Целью изобретения является разработка способа переработки молока в пищевой гранулированный продукт.

Также целью заявляемого изобретения является разработка безотходного производства молока во время получения пищевого гранулированного продукта из молока.

Другие задачи и преимущества заявляемого изобретения будут рассмотрены ниже по мере изложения настоящего описания.

Предложенный нами способ позволяет избежать упомянутых недостатков через универсальность технологического процесса, взаимодействие рецептурных компонентов и скорость химической реакции. По данному способу можно получать гранулированный продукт с разным сырьевым составом.

Получение пищевого гранулированного продукта основано на функциональных свойствах молока, а конкретно - свойствах минерального состава молока, особенно кальция. В свежем молоке из 100% кальция приблизительно 10% приходится на ионное состояние и около 90% - на мицелярное.

Суть изобретения заключается в том, что в молоко, содержащее свободный природный ионный кальций Ca²⁺ и которое является формирующей средой, экструдируют экструзионную смесь, содержащую раствор альгината натрия 0,5-3,0 мас.% на декальцинированном молоке или в смеси с другими ингредиентами, например: вкусоароматическими добавками, наполнителями, биологически активными веществами с получением пищевого гранулированного продукта на основе декальцинированного молока и ионов кальция молока. При этом происходит уменьшение содержания свободных ионов кальция в формирующей среде, в результате чего молоко декальцинируется и образуется декальцинированное молоко. Декальцинированное молоко отделяют от созданных гранул и таким образом получают гранулы (диаметром 3-10 мм) на основе декальцинированного молока и ионов кальция молока. На втором и последующих этапах декальцинированное молоко смешивают с альгинатом натрия 0,5-3,0 мас.% с получением экструзионной смеси на декальцинированном молоке или с другими ингредиентами (например, вкусоароматическими добавками, наполнителями, биологически-активными веществами). За счет отсутствия ионного кальция в декальцинированном молоке такое смешивание становится возможным. Полученную экструзионную смесь на основе декальцинированного молока экструдируют в формирующую среду на молоке, содержащую свободные ионы Ca²⁺, и получают гранулы (диаметром 3-10 мм) на основе декальцинированного молока и новую партию декальцинированного молока, которое будет использовано для приготовления экструзионной смеси. Гранулы на основе декальцинированного молока и ионов кальция молока отделяют от декальцинированного молока и смешивают с полученными гранулами на основе декальцинированного молока и ионов кальция молока, которые получают на первом этапе. Получают пищевой гранулированный продукт при 100% переработке молока, что также является преимуществом заявляемого изобретения.

Полученному пищевому гранулированному продукту, содержащему гранулы на основе декальцинированного молока и ионов кальция молока, придают, при необходимости, необходимый цвет, вкус и аромат, например морепродуктов, фруктов, ягод, овощей, кофе, какао, сгущенного молока и др. Продукт готов для употребления как самостоятельно, так и в составе кулинарной продукции: фруктовых и плодово-ягодных десертов, других блюд, кондитерских изделий, изделий из теста и др.

Также следует отметить, что полученный пищевой гранулированный продукт можно использовать в качестве полуфабриката при приготовлении других продуктов питания и кулинарных изделий.

Основными этапами получения пищевой гранулированного продукта соответственно заявляемому изобретению являются следующие:

- подготовка экструзионной смеси, содержащей раствор альгината натрия 0,5-3,0 мас.% на основе декальцинированного молока, которая вступает в реакцию ионообмена после введения в молоко;

- экструзионное введение капель экструзионной смеси в виде раствора альгината натрия в формирующую среду - молоко, содержащее свободные ионы Ca²⁺, при этом соотношение экструзионной смеси к формирующей среде составляет (40,0:100,0)…(15,0:225,0) г/г;

- формообразование гранул в формирующей среде под воздействием свободных ионов кальция молока и выдержка указанных гранул на основе ионов кальция молока в формирующей среде 5-30 мин;

- отделение гранул от формирующей среды с получением пищевого гранулированного продукта на основе свободных ионов кальция молока и декальцинированного молока;

- подготовка экструзионной смеси путем растворения альгината натрия в полученном декальцинированном молоке при концентрации 0,5-3,0 мас.%;

- экструзионное введение капель растворенного альгината натрия в декальцинированном молоке (экструзионной смеси) в формирующую среду - молоко, содержащее свободные ионы кальция;

- формообразование гранул на основе декальцинированного молока, их выдержка в формирующей среде с получением пищевого гранулированного продукта на основе декальцинированного молока и ионов кальция молока и получение новой партии декальцинированного молока, которое будет использовано для приготовления экструзионной смеси;

- объединение гранулированного продукта.

Более детально процесс приведен в следующих примерах.

Пример 1.

В 100,0 г молока питьевого (формирующая среда) экструзионно в капельном режиме вносят 40,0 г 0,5% раствора альгината натрия на основе декальцинированного молока (экструзионная смесь), капли в молоке выдерживают 5 мин и сформированные гранулы отделяют. Получают 40,0 г гранул на основе декальцинированного молока и ионов кальция молока и декальцинированное молоко. В декальцинированном молоке растворяют 0,5 г альгината натрия с получением 100 мас.% раствора альгината натрия на декальцинированном молоке (экструзионная смесь). Экструзионную смесь на декальцинированном молоке экструдируют в капельном режиме в молоко питьевое, выдерживают 5 мин для формирования гранул, гранулы отделяют от молока. Получают 100 мас.% гранул на основе декальцинированного молока и новую партию декальцинированного молока. Гранулы смешивают и получают 140 г гранул на основе декальцинированного молока. Цель способа достигается.

Пример 2.

В 225 г молока питьевого (формирующая среда) экструзионно в капельном режиме вносят 15,0 г раствора альгината натрия 3,0% на основе декальцинированного молока (экструзионная смесь), капли в молоке выдерживают 30 мин и сформированные гранулы отделяют. Получают 15,0 г гранул на основе ионов кальция молока и 225,0 г декальцинированного молока. На декальцинированном молоке готовят 100 мас.% 3,0% раствора альгината натрия с получением 225,0 г раствора альгината натрия на декальцинированном молоке (экструзионная смесь). Экструзионную смесь на декальцинированном молоке экструдируют в капельном режиме в молоко питьевое, получают 225,0 г гранул на основе декальцинированного молока и ионов кальция молока и новую партию декальцинированного молока. Гранулы смешивают и получают 240,0 г гранул на основе ионов кальция молока и декальцинированного молока. Цель способа достигается.

Пример 3.

В 125 г молока питьевого (формирующая среда) экструзионно в капельном режиме вносят 25,0 г 1,0% раствора альгината натрия на декальцинированном молоке (экструзионная смесь), капли в молоке выдерживают 20 мин и сформированные гранулы отделяют. Получают 25,0 г гранул на основе декальцинированного молока и ионов кальция молока. На декальцинированном молоке готовят 100 мас.% 1,0% раствора альгината натрия с получением 125,0 г раствора альгината натрия на декальцинированном молоке (экструзионная смесь). Экструзионную смесь на декальцинированном молоке экструдируют в капельном режиме в молоко питьевое, получают 125,0 г гранул на основе декальцинированного молока и ионов кальция молока и новую партию декальцинированного молока. Цель способа достигается.

Пример 4.

То же самое, что и в примере 1, но отличается тем, что в 100 г молока питьевого (формирующая среда) экструзионно в капельном режиме вносят 39,0 г раствора альгината натрия 0,4% (экструзионная смесь), в результате заниженной концентрации альгината натрия гранулы не образуются, а молоко не декальцинируется полностью, и в результате смешивания с альгинатом натрия образуется вязкая система, которая не поддается экструзии в капельном режиме. Цель способа не достигается.

Пример 5.

То же самое, что в примере 2, но отличается тем, что в 225 г молока питьевого (формирующая среда) экструзионно в капельном режиме вносят 16,0 г раствора альгината натрия 3,0% (экструзионная смесь), в результате гранулы не образуются за счет недостаточной концентрации ионов кальция и относительно большого количества альгината. Цель способа не достигается.

Пример 6.

В 100,0 г декальцинированного молока (формирующая среда) экструзионно в капельном режиме вносят 40,0 г 0,5% раствора альгината натрия на основе декальцинированного молока (экструзионная смесь), капли в молоке выдерживают 5 мин. При этом за счет отсутствия в декальцинированном молоке свободных ионов кальция гранулы не образуются и цель не достигается.

Пример 7.

В 100,0 г молока питьевого (формирующая среда) экструзионно вносят 40,0 г 0,5% раствора альгината натрия на основе декальцинированного молока (экструзионная смесь) в виде нитей, которые выдерживают в молоке 5 мин и отделяют. Получают 40,0 г продукта на основе декальцинированного молока и ионного кальция молока и декальцинированное молоко. Цель способа не достигается, так как образуется нитеобразный продукт, а не гранулы.

Пример 8.

В 100,0 г молока питьевого (формирующая среда) экструзионно в капельном режиме вносят 40,0 г 0,5% раствора альгината натрия на основе декальцинированного молока (экструзионная смесь), капли в молоке выдерживают около 3 мин. Гранулы не образуются за счет недостаточного времени для полного протекания процесса гелеобразования. Цель способа не достигается.

Реализация заявляемого изобретения позволяет получать пищевой гранулированный продукт, которому можно дополнительно добавить вкус и аромат морепродуктов, фруктов, ягод, овощей, кофе, какао, сгущенного молока и др. Продукт пастеризован и готов к употреблению как самостоятельно, так и в составе кулинарной продукции: фруктовых и плодово-ягодных десертов, других блюд, кондитерских изделий, изделий из теста и др.

Понятно, что выше представлено несколько возможных вариантов осуществления заявляемого изобретения. Изобретение не ограничивается вышеизложенными примерами.

Также следует дополнительно отметить, что преимуществом изобретения является то, что оно может быть осуществлено при нормальной комнатной температуре 20-25°C, без дополнительного нагревания.

Технический результат

Техническим результатом заявляемого изобретения является получение пищевого гранулированного продукта из молока.

Также техническим результатом изобретения является разработка безотходного производства во время получения пищевого гранулированного продукта из молока.

ЛИТЕРАТУРА

1. Пат. 1016871 СССР, МПК A23L 1/328, A23P 1/02. Пищевая зернистая икра и способ ее получения. / С.В. Рогожин, Е.С. Вайнерман, П.П. Пивоваров, Ф.В. Перцевой, В.П. Биков, О.М. Галкин, С.М. Андреев, Г.Ю. Белис; Ордена Ленина институт элементо-органических соединений им. А.Н. Несмеянова и всесоюзный Всесоюзный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии. - №1474666; опубл. 1977.

2. Пат. 2139668 Россия, МПК A23L 1/328. Способ получения пищевой зернистой икры. / Хачатрян А.П., Геворгян П.Г., Хачатрян Р.Г. - №99104095/13; Заявл. 10.03.99; Опубл. 20.10.99.

3. Пат. 57-043647 Япония, МПК A23L 1/04, A23L 1/325. Production of spawn-like food product. / Kasahara Fumio, Kuroiwa Isamitsu, Kasahara Manpei, Takamura Masatoshi, Toyama Takahisa; Kimitsu Kagaku Kenkyusho, Nisshin Oil Mills LTD. - №55-117759; Заявл. 28.08.1980; Опубл. 11.03.1982.

Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Экструдируют в формирующую среду в капельном режиме экструзионную смесь, содержащую смесь раствора альгината натрия. В качестве формирующей среды используют молоко, содержащее свободные ионы кальция. Выдерживают смесь 5-30 мин с образованием гранул. После отделения гранул получают декальцинированное молоко и гранулированный продукт с ионами кальция. Растворяют альгинат натрия в декальцинированном молоке. Экструдируют смесь в формирующую среду в капельном режиме и выдерживают 5-30 мин с получением пищевого гранулированного продукта и новой партии декальцинированного молока, которую будут использовать для приготовления экструзионной смеси. Гранулы на основе декальцинированного молока и ионов кальция молока смешивают с полученными гранулами на основе декальцинированного молока и ионов кальция молока, которые получают на первом этапе. Экструзионная смесь содержит раствор альгината натрия 0,5-3,0 мас.%, а соотношение экструзионной смеси к формирующей среде составляет (40,0:100,0)-(15,0:225,0) г/г. Пищевой гранулированный продукт состоит из гранул на основе декальцинированного молока 97,0-99,5 мас.% и альгината кальция 0,5-3,0 мас.%. Группа изобретений направлена на получение заявленного продукта и разработку безотходного производства во время получения продукта, способ может быть осуществлен при комнатной температуре 20-25ºС, без дополнительного нагревания. 2 н.п. ф-лы, 8 пр.

1. Способ получения пищевого гранулированного продукта путем экструзии экструзионной смеси в формирующую среду с последующим отделением гранул, отличающийся тем, что экструдируют в формирующую среду в капельном режиме экструзионную смесь, содержащую смесь раствора альгината натрия, в качестве формирующей среды используют молоко, содержащее свободные ионы кальция, выдерживают 5-30 мин с образованием гранул, после отделения гранул получают декальцинированное молоко и гранулированный продукт с ионами кальция, далее растворяют альгинат натрия в декальцинированном молоке, экструдируют экструзионную смесь в формирующую среду в капельном режиме, выдерживают 5-30 мин с получением пищевого гранулированного продукта и новой партии декальцинированного молока, которую будут использовать для приготовления экструзионной смеси, далее гранулы на основе декальцинированного молока и ионов кальция молока смешивают с полученными гранулами на основе декальцинированного молока и ионов кальция молока, которые получают на первом этапе, при этом экструзионная смесь содержит раствор альгината натрия 0,5-3,0 мас.%, а соотношение экструзионной смеси к формирующей среде составляет (40,0:100,0)…(15,0:225,0) г/г.

2. Пищевой гранулированный продукт, полученный по п.1 способа, характеризующийся тем, что состоит из гранул на основе декальцинированного молока (97,0…99,5 мас.%) и альгината кальция (0,5…3,0 мас.%).