СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА САХАРОСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА Российский патент 2024 года по МПК C13B50/00 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к сахарной отрасли.

Известен способ производства сахарсодержащего продукта, предусматривающий создание тонкого слоя влажного кристаллического сахара, распыление раствора добавки на кристаллы сахара, перемешивание сахара с указанной добавкой и сушку полученного продукта [RU 2162106, C13F 3/00. Опубл. 20.01.2001].

Недостатком этого способа является то, что раствор добавки наносится распылением недостаточно равномерно на неподвижный слой кристаллического сахара, и эта неравномерность введения добавки не устраняется при последующем перемешивании. В результате возможно проявление неоднородности вкусовых ощущений по потреблении готового продукта, а также ухудшение его потребительского качества.

Наиболее близким является способ производства сахарсодержащего продукта, предусматривающий создание тонкого слоя влажного кристаллического сахара, распыление раствора добавки на кристаллы сахара, перемешивание сахара с указанной добавкой и сушку полученного продукта.

Данный способ отличается тем, что используют кристаллы сахара, предварительно фракционированные в центробежном силовом поле до размеров 0,30-0,60 мм и влажностью 0,8-1,5% на выходе из центрифуг, которые подают в желобчатый виброконвейер для создания виброожиженного слоя толщиной 3,0-5,0 см, при этом над конвейером устанавливают ряд форсунок для распыления на поверхность кристаллов сахара натурального ароматизатора, полученного на основе эфирных масел, в смеси с раствором изомальта концентрацией 30-60% в равных долях, подаваемых в виде распыления капель размером 5-15 мкм из расчета 0,2-0,6% по массе кристаллов сахара [RU 2652127, С13В 50/002, Опубл. 25.04.2018].

Недостатком данного способа является то, что в нем не предусмотрены требования к гранулометрическому составу сахара, что ухудшает условия нанесения пищевой добавки, а значит и последующую разнородность сладости в готовом продукте. Кроме того, исключена возможность придания продукту дополнительного аромата и его фиксирования в продукте на длительный срок.

Техническим результатом, достигаемым изобретением, является улучшение качества конечного продукта и придание ему новых дополнительных пищевых свойств.

Способ производства сахаросодержащего продукта, характеризующийся тем, что кристаллический сахар после центрифугирования утфеля первой кристаллизации сахарного производства размером 0,20-0,50 мм и влажностью 0,5-1,0% с нанесенным на их поверхность раствора сахара-сырца концентрацией 65-72% сухих веществ в количестве 0,8-1,2% по массе кристаллов сахара при температуре 50-60°С и влажностью на выходе из центрифуги 0,5-0,7%, подают в желобчатый конвейер для создания виброожиженного слоя толщиной 2,5-3,5 см, при этом над конвейером установлен ряд форсунок для распыления на поверхность кристаллов сахара раствора из экстрактов агавы и куркумы взятых в равных количествах концентрацией 30-60% сухих веществ из расчета 1,0-2,0% к массе кристаллов сахара в виде капель размером 5-15 мкм, после чего кристаллы сахара сушат в потоке теплоносителя до влажности 0,2-0,3% при температуре 110-113°С.

Способ производства сахарсодержащего продукта осуществляется следующим образом.

Предварительно осуществляют фракционирование кристаллического белого сахара в центробежном силовом поле, с получением фракции кристаллов размером 0,20-0,50 мм. Эту операцию проводят в периодических центрифугах сахарного производства для утфеля I кристаллизации, оснастив их соответствующими ситами. При отсутствии такой возможности можно сделать ситовой рассеиватель с использованием комплекта латунных сит. Затем фракционированный сахар с размером кристаллов 0,20-0,50 мм подают в виброконвейер.

Тростниковый сахар-сырец состоит из кристаллов с небольшим включением несахаров и прилипшего к ним межкристаллитного раствора, в котором кроме растворенной сахарозы находится основная масса несахара. В состав смеси входят альдегиды, эфиры, органические кислоты, красящие вещества и другие соединения, придающие сахару-сырцу приятный вкус и фруктовый запах, а также редуцирующие сахара (глюкоза, фруктоза), высокомолекулярные соединения (пектины, декстран, протеины, пентозаны), жиры, воски, смолы, минеральные вещества. Качество тростникового сахара-сырца оценивают по процентному содержанию в нем сахарозы. Хорошим считается сахар чистотой 97-98%, низкого качества - чистотой менее 95%.

Химический состав тростникового сахара-сырца колеблется в следующих пределах, %: сахароза (поляриметрически) 96-98, вода 0,5-1,0, несахара 1,5-2, редуцирующие вещества 0,6-0,9, прочие органические вещества 0,7-1,0, зола (карбонаты) 0,4-0,5; цветность 35-45 у. ед.; рН раствора 5,4-6,5.

Поскольку основная масса несахара (70-80%) находится на поверхности кристаллов, часть его удаляется аффинацией сахара оттеком с более высокой чистотой, чем чистота пленки.

Указанный диапазон фракционированного сахара получен опытным путем и обеспечивает хорошие условия для нанесения на их поверхность пленки обогащающих компонентов. Влажность в диапазоне 0,5-0,7%) обусловлена как гранулометрией сахара, так и условиями их разделения в центробежном силовом поле. Указанный диапазон позволяет более равномерно распределить на поверхность кристаллов пищевые добавки. При запредельных значениях, т.е. при размере кристаллов менее 0,20 мм и влажности до 0,5%, а также более 0,50 мм и влажности свыше 0,7%, не обеспечивается достижение технического результата изобретения.

При подаче кристаллического сахара в виброконвейер формируют в нем слой в диапазоне 2,5-3,5 см. Эксперименты показали, что при этой толщине слоя сахара достигаются оптимальные условия для нанесения на их поверхность пищевых добавок и последующего закрепления на ней при минимальных затратах тепла.

В качестве желобчатого виброконвейера может быть использована установка, разработанная Н.М. Подгорновой и С.М. Петровым [Устройство для нанесения функциональных добавок на сахарный песок. - Сб. научных трудов VII ежегодной международной научно-практической конференции «Энерго- и ресурсосберегающие технологии сахарного производства» (16-21 апреля 2007 г. ). - М.: МГУПП, 2007. - С.177-181].

Для нанесения пищевых добавок, согласно предлагаемому способу, устройство снабжено форсунками. При этом, желобчатый виброконвейер обеспечивает высокую интенсивность вибрирования для создания виброожиженного слоя сахара. Эти условия позволяют кристаллам сахара находиться в постоянном движении, что улучшает формирование пленки добавок на поверхности кристаллов.

В качестве добавок в способе на кристаллы распыляют натуральный экстракт агавы и экстракт куркумы в равных долях концентрацией 30-60% сухих веществ из расчета 1,0-2,0% к массе кристаллам сахара. При этом распыляемые капли этой смеси имеют размер в диапазоне 5-15 мкм, а количество вводимой смеси составляет 0,2-0,3%) по массе кристаллов сахара.

Данный способ ориентируется в основном на использование натуральных экстрактов.

Использование экстрактов агавы и куркумы обусловлено их высокими свойствами для закрепления поверхности кристаллов сахара и улучшение при этом структуры готового продукта. Опыты показали, что при добавках экстрактов агавы и куркумы практически отсутствует в кристаллах сахара пылевая фракция.

Использование добавок в виде аэрозоля обеспечивает необходимую дисперсность капель смеси. Диспергирование раствора добавки осуществляют на влажный кристаллический сахар, имеющий на своей поверхности пленку воды вокруг кристалла. Такая пленка играет роль пограничного слоя и удерживается на кристаллах за счет молекулярных связей. Наличие поверхностной пленки соответствует влажности сахара в диапазоне 0,8-1,5%. Вводимые капли имеют размер 5-15 мкм и легко диффундируют в слой пленки. При запредельных значениях капель, т.е. менее 5 мкм или более 15 мкм, достижение результата изобретения ухудшается.

Экстракт агавы представляет собой многокомпонентную смесь. Отмечена также высокая водоудерживающая и жиро удерживающая способность инулина из агавы, которая измерялась как способность удерживать капли воды и стабилизировать эмульсии типа «вода в масле» за счет повышения вязкости водной фазы. Все это говорит о том, что агавин может быть использован в качестве функционального ингредиента для улучшения сенсорных свойств продукта, изменения текстуры, вязкости с целью снижения общей калорийности продукта. [Баязитов Б. А. и др. Разработка технологии кисломолочного продукта с использованием сиропа агавы. //Новые научные исследования. - 2021. - С.66-68].

Куркума известное лекарственное растение с многочисленными лечебными и профилактическими свойствами. Благодаря своему уникальному химическому составу, корни куркумы обладают антиоксидантными, противовоспалительными, иммунодулирующими свойствами. Благодаря этим свойствам препараты куркумы оказывают гастропротективное, гепатопротективное, ренопротективное, противоаллергическое, антиартритическое воздействие. Свойства куркумы подтверждены результатами мета анализов, рандомизированных, плацебо контролируемых исследований [Кароматов И. Д., Баротова Н. М. Куркума и сердечно-сосудистые заболевания (обзор литературы). //Биология и интегративная медицина. - 2018. - №. 2. - С.282-289].

Распыляемые форсунками экстракты агавы и куркумы, попадают на поверхность кристаллов в виде капель из расчета 1,0-2,0% по массе кристаллов сахара. Эти данные получены опытным путем и при их запредельных значениях, т.е. менее 1,0% или более 2,0%, не обеспечивают технический результат изобретения.

Пример 1. На кристаллический сахар после центрифугирования размером 0,50 мм и влажностью 1,0% наносят раствор сахара-сырца концентрацией 70% сухих веществ в количестве 1,0% по массе кристаллов сахара и влажностью на выходе из центрифуги 0,6% и распределяют слоем толщиной 3 см на желобе виброконвейера. Для распыления на поверхность кристаллов сахара раствора экстрактов агавы и куркумы в равных долях концентрацией 50% над конвейером устанавливают ряд форсунок. Этот процесс проводят в виброожиженном состоянии и распыление проводят в виде капель с размером 10 мкм. Затем продукт концентрируют в потоки теплоносителя до влажности 0,25% при температуре 111,5°С.

Пример 2. Его осуществляют в соответствии с прототипом. Кристаллический сахар с исходной влажностью 1,1% выгружают из центрифуги периодического действия и распределяют слоем толщиной 3 см на желобе виброконвейера. Через форсунки на кристаллы сахара распыляют биологически активную добавку - Ветрон (peг. удост.77.99.04.919.Б.000068.08.03 от 13.08.2003 г. ). Этот процесс проводят в виброожиженном состоянии, создавая интенсивность вибрирования желоба 1020 см²/с³ и распыление проводят в виде аэрозоля с размером капель 0,17 мкм. Затем продукт высушивают 12 мин в барабанной сушилке при температуре сушильного агента 74°С до конечной влажности 0,07%.

Полученный при этом продукт имеет не только хорошие, но и поврежденные кристаллы, а также некоторое количество пылевидной фракции. При хранении и транспортировании этого продукта ухудшается его структура, а доля пылевидной фракции возрастает.

Таким образом, продукт по предлагаемому изобретению имеет более лучшие качественные показатели, которые практически не ухудшаются при транспортировании и складировании, в ней также отсутствует наличие пылевидной фракции, а гранулометрический состав имеет лучшие показатели. Кроме того, этот сахар может иметь различный аромат, а значит, и более широкое применение в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ производства сахаросодержащего продукта, согласно которому кристаллический сахар после центрифугирования утфеля первой кристаллизации сахарного производства размером 0,20-0,50 мм и влажностью 0,5-1,0% с нанесенным на его поверхность раствора сахара-сырца концентрацией 65-72% сухих веществ в количестве 0,8-1,2% по массе кристаллов сахара при влажности на выходе из центрифуги 0,5-0,7% подают в желобчатый конвейер для создания виброожиженного слоя толщиной 2,5-3,5 см. Над конвейером установлены форсунки для распыления на поверхность кристаллов сахара раствора из экстрактов агавы и куркумы, взятых в равных количествах концентрацией 30-60% сухих веществ из расчета 1,0-2,0% к массе кристаллов сахара, после чего кристаллы сахара сушат до влажности 0,2-0,3%. Изобретение обеспечивает получение продукта однородного состава. 2 пр.

Способ производства сахаросодержащего продукта, характеризующийся тем, что кристаллический сахар после центрифугирования утфеля первой кристаллизации сахарного производства размером 0,20-0,50 мм и влажностью 0,5-1,0% с нанесенным на его поверхность раствора сахара-сырца концентрацией 65-72% сухих веществ в количестве 0,8-1,2% по массе кристаллов сахара при температуре 50-60°С и влажностью на выходе из центрифуги 0,5-0,7% подают в желобчатый конвейер для создания виброожиженного слоя толщиной 2,5-3,5 см, при этом над конвейером устанавливают ряд форсунок для распыления на поверхность кристаллов сахара раствора из экстрактов агавы и куркумы, взятых в равных количествах концентрацией 30-60% сухих веществ из расчета 1,0-2,0% к массе кристаллов сахара в виде капель размером 5-15 мкм, после чего кристаллы сахара сушат в потоке теплоносителя до влажности 0,2-0,3% при температуре 110-113°С.