Способ получения напитка на растительной основе из льняного сырья (варианты) Российский патент 2024 года по МПК A23C11/00 A23J1/14 A23C11/10 

Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к получению напитка на растительной основе из льняного сырья, и может быть использован как самостоятельный продукт, а также для производства комбинированных растительных и растительно-молочных продуктов здорового питания.

Известен способ получения растительного молока из семян конопли (пат. РФ №2185069, МПК А23С 11/00, А23С 11/10, 2000), включающий проращивание семян до появления ростков величиной 1-2 мм, дробление до гомогенной массы, экстракцию в горячей воде с гидромодулем 1:3-1:5 и отжим через фильтр.

Недостатком данного способа является длительная предварительная подготовка сырья - стадии проращивания семян конопли до появления «глазка» и ростков не более 1-2 мм, заключающаяся в смене воды и промывке семян каждые 12 часов, что увеличивает продолжительность процесса производства, усложняет аппаратурное оформление производства и, как следствие - увеличение материальных затрат.

Известен способ получения растительно-белкового напитка из семян льна (пат. №106857868, МПК А23С 11/10, 2017). Семена льна замачивают в воде комнатной температуры на 1-3 часа, затем сливают воду. Семена смешивают с водным раствором бикарбоната натрия 0,04-0,08% при 60-80°С, смесь фильтруют через сито. Подсластитель, стабилизатор и эмульгатор полностью растворяют в воде и смешивают с экстрактом, затем добавляется вода, и хорошо перемешивается. рН доводится до 5,0-8,0 (предпочтительно 6,5). Смесь гомогенизируют при 20-40 МПа с образованием стабильной эмульсии. Далее проводят стерилизацию при температуре от 115 до 121°С в течение 20 минут или при температуре от 131 до 143°С в течение 4-6 с.

Недостатком данного способа является частичное удаление слизи семян льна при сливании воды, используемой для замачивания, в которую переходят водорастворимые полисахариды, являющиеся натуральными стабилизаторами. Использование высокого давления усложняет аппаратурное оформление производства.

Известен способ (пат. РФ №2329653, МПК А23С 11/00, A23J 1/14,2007) получения растительного молока из семян амаранта. Изобретение включает проращивание семян до появления проростков 1-2 мм при электрофизической активации воды с пропусканием постоянного электрического тока величиной 0,001-1 мА с ее минерализацией и рециркуляционным фильтрованием с пропусканием ультразвука с номинальной частотой ультразвука 22 кГц, амплитудой колебания до 70 мкм через водную среду и плотностью мощности ультразвука, составляющей 0,1-0,6 кВт/см², дробление семян до гомогенной массы и экстракцию массы в горячей воде с гидромодулем 1:3-1:5 и отжимом через фильтр.

Недостатком способа является длительность и сложность технологических операций по подготовке сырья.

Наиболее близким к предлагаемому способу получения напитка на растительной основе из льняного сырья является способ приготовления растительного молока из семян льна (пат. РФ №2333656, МПК А23С 11/00, A23J 1/14, А23С 11/10, 2007, прототип), включающий промывку семян льна в воде с температурой не больше 25°С в течение 10-15 мин, измельчение влажных семян льна до тонкодисперсного состояния с размером частиц не более 50 мкм с последующей экстракцией в растворе поваренной соли с концентрацией не более 0,6% и гидромодулем 1:8-1:10 путем непрерывного перемешивания компонентов в течение 45-50 мин при температуре не больше30°С и разделением полученной пульпы на растительное молоко и семенную массу.

Недостатком прототипа является ограниченность льняного сырья и недостаточный интервал значений гидромодуля, при котором не учитывается разнокачественность семян по полисахаридному комплексу льняной слизи, который оказывает значительное влияние на качество льняного напитка, в том числе его консистенцию. В результате для разных партий семян льна (разных сортов, региона, года производства) может получаться продукт не надлежащего качества (например, слишком густой, который теряет свойства жидкости).

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в разработке способа получения напитка на растительной основе из льняного сырья, отличающаяся расширением льняного сырья и получением целевого продукта со стабильной консистенцией.

Технический результат решаемой задачи заключается в получении напитка на растительной основе из льняного сырья, характеризующегося оптимальными органолептическими свойствами, содержащего биологически активный белок с полноценным аминокислотным составом, способствующего восполнению незаменимых для человеческого организма аминокислот и повышающего белковую насыщенность рациона населения.

Поставленная в изобретении задача достигается тем, что по варианту 1 в способе получения напитка на растительной основе из льняного сырья в качестве льняного сырья используют семена льна масличного или льна долгунца, которые промывают и измельчают влажное сырье растиранием, а после промывки и измельчения влажных семян растиранием проводят смешивание влажных измельченных семян с 0,4-0,6%-ным раствором NaCl, экстракцию проводят при Т 40-60°, гидромодуле не менее 1:10, предпочтительно 1:15-1:20 в течение 60 мин при постоянном перемешивании, отделение целевого продукта от нерастворимой массы сырья проводят с помощью центрифугирования; по варианту 2 в способе получения напитка на растительной основе из льняного сырья в качестве льняного сырья используют льняной жмых, который увлажняют до влажности 80% и измельчают влажное сырье растиранием, а после увлажнения льняного жмыха и измельчения растиранием проводят смешивание влажного измельченного жмыха с 0,4-0,6%-ным раствором NaCl, экстракцию проводят при Т 40-60°, гидромодуле 1:20 в течение 60 мин при постоянном перемешивании, отделение целевого продукта от нерастворимой массы сырья проводят с помощью центрифугирования.

Льняное сырье (семена льна, льняной жмых) как источник биологически активного белка является ценным сырьем для выработки напитка на растительной основе для здорового питания.

Пищевая ценность молока, а следовательно, и напитков на растительной основе определяется, прежде всего, содержанием в них сухих веществ и белка. Льняные белки характеризуются преобладающим содержанием водорастворимых фракций: альбуминов и глобулинов (Цыганова Т.Б., Миневич И.Э., Зубцов В.А., Осипова Л.Л. Пищевая ценность семян льна и перспективные направления их переработки. Калуга: Издательство «Эйдос». 2010.- 124 с. С. 30.).

Аминокислотный профиль льняного белка является полноценным, так как содержит все незаменимые для человеческого организма аминокислоты и соответствует стандарту ФАО (Food and Agricultural Organisation of the Unated Nation - Организация по питанию и сельскому хозяйству при ООН). На примере семян льна в табл. 1 представлено содержание незаменимых аминокислот в 100 г сырья и степень обеспечения суточной потребности взрослого человека при их потреблении (Миневич И.Э. Научное обоснование и разработка научно-практических основ технологий глубокой переработки семян льна с получением ингредиентов для создания продуктов здорового питания. - Диссертация на соиск. уч. степ. доктора техн. наук. - специальность 05.18.01. - Москва: МГУПП. - 2022. 382 с. С. 124.).

Помимо пищевого белка для получения целевого продукта в виде напитка практический интерес представляют содержащиеся в льняном сырье (семенах льна и льняном жмыхе) некрахмальные полисахариды, расположенные в слизевых клетках, которые относят к растворимым пищевым волокнам. Их роль в метаболизме пищевых веществ аналогична растительным пищевым волокнам, выделенным из других культур (Миневич И.Э., Осипова Л.Л. Гидроколлоиды семян льна: характеристика и перспективы использования в пищевых технологиях // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. - 2017. - №3. - С. 16-25. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://doi.org/10.17586/2310-1164-2017-10-3-16-25). Качественный и количественный состав полисахаридов льняных слизей широко варьирует и зависит от сортовых особенностей и климатических условий (Ущаповский И.В., Ожимкова Е.В., Сульман Э.М., Мартиросова Е.И., Плащина И.Г. Генетическое разнообразие льна (Linum usitatissimum L.) по гликано-протеиновому составу слизи семян // Российская сельскохозяйственная наука. - 2015. - №4. - С. 14-17).

Льняное сырье характеризуется широким набором витаминов и минералов: в них особенно много калия, фосфора и магния (Flax Council of Canada. Winnipeg, MB. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://flaxcouncil.ca/ (дата обращения 03.03.2021)). Среди водорастворимых витаминов в семенах льна в наибольшем количестве содержится ниацин (витамин РР).

Таким образом, льняное сырье является сырьем с высоким содержанием веществ, необходимых для здорового питания, прежде всего, макронутриентов.

Заявленный способ получения напитка на растительной основе из льняного сырья включает операции, направленные на получение целевого продукта из различных видов льняного сырья со стабильными органолептическими свойствами.

Увлажнение льняного сырья позволяет предотвратить его комкование вследствие разрушения клеток и выхода масла на поверхность при измельчении. Увлажнение льняного жмыха (вариант 2) до 80% было подобрано экспериментально.

Тонкодисперсная масса, получаемая в результате измельчения влажного сырья растиранием, хорошо смешивается с экстрагентом и образует однородную реакционную массу, необходимую для эффективного протекания процесса экстракции.

Концентрация экстрагента, а именно поваренной соли в интервале 0,4-0,6% выбранная экспериментально, обеспечивает оптимальные вкусовые качества целевого продукта.

Гидромодуль (соотношение жидкой и твердой фаз) по варианту 1 более 1:10, предпочтительно 1:15-1:20, был выбран, опираясь на результаты экспериментальных исследований с использованием семян льна разных сортов, года и региона производства, для получения растительного напитка со стабильной консистенцией и органолептическими свойствами (табл. 2).

Проведение процесса экстракции белка при Т 40-60°С в течение 60 мин при постоянном перемешивании обеспечивает высокий выход белка из белкового комплекса льняного сырья, что позволяет получать напиток на растительной основе с высокой пищевой ценностью (табл. 3).

Заявленный способ получения напитка на растительной основе из льняного сырья иллюстрируется чертежом.

На чертеже показана технологическая схема получения напитка на растительной основе из семян льна (вариант 1) и из льняного жмыха (вариант 2).

Способ получения напитка на растительной основе из льняного сырья по варианту 1 включает следующие операции:

- промывку семян льна масличного либо семян льна-долгунца;

- измельчение влажного сырья растиранием;

- приготовление раствора NaCl с концентрацией 0,4-0,6%

- дозирование тонкодисперсной массы семян льна (1 часть) и подача ее в экстрактор;

- дозирование раствора NaCl с концентрацией 0,4-0,6% (не менее 10 частей, предпочтительно 15-20 частей) и подачу его в экстрактор;

- смешивание тонкодисперсной массы семян льна с экстрагентом (0,4-0,6%-ным NaCl);

- экстракцию при Т 40-60°С, в течение 60 минут при постоянном перемешивании;

- отделение целевого продукта от нерастворимой массы сырья центрифугированием

Способ получения напитка на растительной основе из льняного сырья по варианту 2 включает следующие операции:

- увлажнение льняного жмыха до влажности 80%;

- измельчение влажного сырья растиранием;

- приготовление раствора NaCl с концентрацией 0,4-0,6%

- дозирование тонко дисперсной массы льняного жмыха (1 часть) и подача ее в экстрактор;

- дозирование раствора NaCl с концентрацией 0,4-0,6%) (20 частей) и подачу его в экстрактор;

- смешивание тонкодисперсной массы льняного жмыха с экстрагентом (0,4-0,6%-ным NaCl);

- экстракцию при Т 40-60°С в течение 60 минут при постоянном перемешивании;

- отделение целевого продукта от нерастворимой массы сырья центрифугированием.

Способ получения напитка на растительной основе из льняного сырья осуществляют следующим образом.

Примеры по варианту 1

Пример 1

Семена льна, 30 г промывали проточной водой и проводили измельчение влажного сырья на мельнице растирающего типа. Полученную массу смешивали с экстрагентом (0,4% NaCl) в соотношении 1:8 (гидромодуль) и проводили экстракцию при температуре 60°С, в течение 60 минут при постоянном перемешивании. Готовый экстракт отделяли от массы с помощью центрифугирования при 3500 об/мин в течение 30 минут. При данных условиях образуется масса, напоминающая густой кисель, которая не подходит для использования в качестве напитка на растительной основе (табл. 2).

Пример 2

Способ осуществляли аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что гидромодуль был увеличен до 1:10, а экстракцию проводили при температуре 40°С. Полученный продукт представляет собой молочно-белую вязкую жидкость с ореховым привкусом, обладает сильным растительным запахом, свойственным семенам льна (табл.2).

Пример 3

Способ осуществляли аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что гидромодуль был увеличен до 1:20, а концентрация экстрагента - раствора NaCl, составила 0,6%. Полученный продукт представляет собой молочно-белую жидкость с ярко выраженным ореховым привкусом, незначительным растительным запахом (таб. 2).

Примеры по варианту 2

Пример 1

Льняной жмых, 30 г увлажняли до 80% и проводили измельчение влажного сырья на мельнице растирающего типа. Полученную массу смешивали с экстрагентом (0,6% NaCl) в соотношении 1:10 (гидромодуль) и проводили экстракцию при температуре 40°С, в течение 60 минут при постоянном перемешивании. При данных условиях образуется желеобразная масса, разделение которой на жидкую и твердую фракции затруднено.

Пример 2

Способ осуществляли аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что гидромодуль был увеличен до 1:20. Продукт представлял собой жидкость молочного цвета с желтоватым оттенком, с ярко выраженным ореховым привкусом и слабым растительным запахом.

Пример 3

Способ осуществляли аналогично примеру 1 с той лишь разницей, что гидромодуль был увеличен до 1:30. Продукт представлял собой быстро расслаивающуюся желтоватую жидкость с усилением солевого привкуса (табл. 2).

Заявленный способ характеризуется простотой технологических операций, доступностью технических средств и сырья отечественного производства, и обеспечивает получение напитка на растительной основе высокой пищевой ценности, содержащего основные физиологически необходимые макронутриенты: белки, жиры и углеводы в доступном усвояемом виде. Характеристика целевого продукта представлена в таблице 4.

Изобретение относится к области пищевой промышленности. Способ получения напитка на растительной основе из льняного сырья характеризуется тем, что в качестве льняного сырья используют семена льна масличного или льна долгунца, которые промывают и измельчают влажное сырье растиранием, а после промывки и измельчения влажных семян растиранием проводят смешивание влажных измельченных семян с 0,4-0,6%-ным раствором NaCL, экстракцию проводят при температуре 40-60°С, гидромодуле 1:10-1:20 в течение 60 мин при постоянном перемешивании, отделение целевого продукта от нерастворимой массы сырья проводят с помощью центрифугирования. По второму варианту - способ получения напитка на растительной основе из льняного сырья, характеризуется тем, что в качестве льняного сырья используют льняной жмых, который увлажняют до влажности 80% и измельчают влажное сырье растиранием, а после увлажнения льняного жмыха и измельчения растиранием проводят смешивание влажного измельченного жмыха с 0,4-0,6%-ным раствором NaCL, экстракцию проводят при температуре 40-60°С, гидромодуле 1:20 в течение 60 мин при постоянном перемешивании, отделение целевого продукта от нерастворимой массы сырья проводят с помощью центрифугирования. Изобретение позволяет получить целевой продукт со стабильной консистенцией. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл., 6 пр.

1. Способ получения напитка на растительной основе из льняного сырья, характеризующийся тем, что в качестве льняного сырья используют семена льна масличного или льна долгунца, которые промывают и измельчают влажное сырье растиранием, а после промывки и измельчения влажных семян растиранием проводят смешивание влажных измельченных семян с 0,4-0,6%-ным раствором NaCL, экстракцию проводят при температуре 40-60°С, гидромодуле 1:10-1:20 в течение 60 мин при постоянном перемешивании, отделение целевого продукта от нерастворимой массы сырья проводят с помощью центрифугирования.

2. Способ получения напитка на растительной основе из льняного сырья, характеризующийся тем, что в качестве льняного сырья используют льняной жмых, который увлажняют до влажности 80% и измельчают влажное сырье растиранием, а после увлажнения льняного жмыха и измельчения растиранием проводят смешивание влажного измельченного жмыха с 0,4-0,6%-ным раствором NaCL, экстракцию проводят при температуре 40-60°С, гидромодуле 1:20 в течение 60 мин при постоянном перемешивании, отделение целевого продукта от нерастворимой массы сырья проводят с помощью центрифугирования.