БЕЗГЛЮТЕНОВЫЙ ЗЕРНОВОЙ БАТОНЧИК С ПЛОДОВО-ЯГОДНЫМИ КОМПОНЕНТАМИ И СПОСОБ ЕГО ПРОИЗВОДСТВА Российский патент 2024 года по МПК A23L7/126 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к пищеконцентратной и кондитерской, и может быть использовано при производстве специализированных безглютеновых зерновых батончиков с плодово-ягодными компонентами, в том числе для детского питания.

Диетотерапия - неотъемлемая часть лечения заболеваний органов пищеварения детского возраста. Строгая пожизненная диета является единственным способом лечения целиакии. Эффективность лечения целиакии напрямую зависит от приверженности к безглютеновой диете, которая нередко нарушается вследствие ограниченного ассортимента рекомендуемых продуктов и блюд особенно больными детского возраста [Всероссийский консенсус по диагностике и лечению целиакии у детей и взрослых Russian consensus on the diagnosis and treatment of celiac disease in children and adults, Принят на 42-й Научной сессии ЦНИИГ (2-3 марта 2016 г.)]

Принципиально важным является отказ от употребления хлеба, хлебобулочных и кондитерских изделий, макаронных изделий, пшеничной, манной, овсяной, перловой, ячневой круп и продуктов, которые содержат «скрытый» глютен, используемый в составе пищевой добавки в процессе производства. В питании детей больных целиакией должны быть включены в достаточном количестве продукты на зерновой основе не содержащие глютен, обеспечивающие детей углеводами, в том числе пищевыми волокнами, растительными белками, жирами, витаминами группы В, минеральными веществами (калием, магнием, селеном и др.) [Бельмер, С.В. Эпидемиология целиакии: факты и выводы / С.В. Бельмер // Лечащий врач. 2013. - №1. - С. 16-19].

Потребление специализированных продуктов позволяет снизить частоту и степень выраженности дефицитных состояний необходимых организму нутриентов [Детское питание. Руководство для врачей. Под редакцией В.А. Тутельяна, И.Я. Коня. М.: Медицинское информационное агентство, 2017 г.].

Продукты на основе таких безглютеновых зерновых как кукуруза, рис, гречиха и пшено традиционны для больных целиакией. К нетрадиционным зерновым культурам относится амарант и киноа. Российские и зарубежные исследования показали, что белок данных культур не токсичен для больных целиакией [Bergamo Р, Maurano F, Mazzarella G, Iaquinto G, Vocca I, Rivelli AR, et al. Immunological evaluation of the alcohol-soluble protein fraction from gluten-free grains in relation to celiac disease. Mol Nutr Food Res. (2011) 55:1266-70. 10.1002/mnfr.201100132].

Положительные результаты дали исследования по применению продуктов из амаранта в диетотерапии детей с непереносимостью глютена. Больные переносили диету без каких-либо аллергических и диспепсических реакций, наблюдалось улучшение показателей нутритивого статуса пациентов, а также снижение психоэмоционального напряжения благодаря внесению в рацион дополнительного ассортимента продуктов из амаранта [Бавыкина И.А, Звягин А.А., Мирошниченко Л.А., Гусев К.Ю., Жаркова И.М. Эффективность продуктов из амаранта в безглютеновом питании детей с непереносимостью глютена // Вопр. питания. 2017. №2. С.91-99. doi: 10.24411/0042-8833-2017-00038].

В настоящее время активно ведется исследовательская работа по разработке ассортимента безглютеновых продуктов с использованием амаранта. [Urubkov S.A., Khovanskaya S.S., Dremina N.V., Smirnov S.O. Grain-based products for baby food Вопросы детской диетологии. 2018. Т. 16. №4. С.67-72. doi: 10.20953/1727-5784-2018-4-67-72].

Популярной пищевой продукцией являются концентраты в виде сухих завтраков и злаковых батончиков, представляющие собой продукты готовые к употреблению, как правило, без дополнительной кулинарной обработки, изготовленные из зерна различных злаков, а также обладающими определенными функциональными свойствами. Натуральные зерновые батончики, применяемые в качестве перекуса способны дополнить рацион питания растительными белками, углеводами и пищевыми волокнами, а также восполнить запасы энергии необходимые организму в большом количестве. Зерновые батончики возможно обогащать биологически активными веществами. Кроме того, замена сахаристых кондитерских изделий зерновыми батончиками, содержащими плодово-ягодные компоненты, позволит снизить содержание простых Сахаров, жиров, а также исключить искусственные подсластители, вредные консерванты и красители.

Зерновое сырье, применяемое в качестве основных компонентов изделия обработано по технологии экспандирования или «взрывания». Аналогичный способ обработки применяется при приготовлении попкорна из зерна кукурузы. В качестве основных ингредиентов для разрабатываемых зерновых батончиков было выбрано экспандированное зерно таких безглютеновых культур как пшено, гречиха, рис, амарант и киноа. Подобная технологическая обработка зерна повышает биодоступность компонентов, что обеспечивает лучшее усвоение белка, жиров и углеводов. Кроме того, экспандированное сырье обладает хорошими органолептическими свойствами, что является существенным фактором для данного вида продукции.

Содержание основных пищевых веществ в экспандированном безглютеновом сырье представлено в таблице 1.

Особое место в разрабатываемых зерновых батончиках будет определено плодово-ягодному сырью, которое планируется добавлять сушеном виде: целыми ягодами и/или в виде мелкодисперсных порошков. Применение порошков и/или сушеных ягод в рецептурах батончиков способно обеспечить организм ребенка необходимыми питательными и биологически активными веществами, такими как природные сахара, пектиновые вещества, пищевые волокна, органические кислоты, биофлавоноиды и каротиноиды. Вместе с тем, данные компоненты положительно повлияют на органолептические свойства батончиков -придадут изделию яркий цвет, фруктовый или ягодный вкус и аромат.

Известен способ приготовления зернового батончика, который предусматривает измельчение семян амаранта и льна до частиц размером 2000 мкм, их перемешивание, сушку семян подсолнечника и тыквы, измельчение их до частиц размером 6000 мкм, перемешивание их с амарантом и льном, введение в готовую смесь приготовленного медового сиропа. Далее осуществляют формирование готовой смеси на противне и подсушивание в жарочном шкафу при температуре 180 градусов в течение 20 минут, нарезание полученного продукта на прямоугольники весом 100 грамм и упаковывание [Патент RU 2753976 С1; Опубл. 25.08.2021, Бюл. №24].

Недостатком данного способа является отсутствие в рецептуре плодово-ягодных компонентов, которые содержат природные пищевые волокна, пектиновые вещества, органические кислоты и антиоксиданты увеличивающие пищевую ценность получаемого продукта. Использование в рецептуре крупных частиц злаков уменьшает биодоступность компонентов входящих в их состав, а также ухудшает органолептические свойства готового продукта; термическая обработка изделия ведет к утрате части его полезных свойств. Применение семян льна уменьшает срок хранения готового изделия из-за деградации липидов, которые в относительно большом количестве содержатся в данной культуре. Кроме того, компоненты меда могут вызвать аллергическую реакцию организма.

Известен состав зернового батончика, который включает (вес. %) отруби овсяные 10-20, изюм 5-10, цитрат магния 3-5, сухое молоко 5-10, финики 5-10, семена или орехи жареные 5-20, какао-порошок 20% 5-10, мед пчелиный - остальное [Патент RU 2577460 С1; Опубл. 20.03.2016, Бюл. №8].

Недостатком данного батончика являются овсяные отруби, которые содержат в своем составе авенин-глютеновую фракцию белка, которая оказывает повреждающее/токсическое и аллергизирующее действие на организм человека с непереносимостью глютена. Цитрат магния (Е345) помимо положительных свойств может вызывать аллергическую реакцию организма и не рекомендован для включения в рацион питания детей. Использование меда и молочного белка также способно вызвать аллергическую реакцию организма и усугубить состояние пациента с глютеновой энтеропатией, приводя к нарушению всасывания и усвоения пищевых веществ.

Известен способ производства зернового батончика для функционального и специализированного питания характеризуется тем, что предусматривает последовательное смешивание муки чиа, семян чиа, измельченной черной смородины или измельченного винограда «киш-миш», измельченной черной сливы или абрикоса, масел из семян чиа и грецкого ореха в течение 5-7 минут до равномерного распределения масла в массе сырья, формование в виде батончика и выпекание в течение 20 минут при температуре 200°С. При этом компоненты используют при следующем соотношении, мас. %: мука чиа - 30, семена чиа -15, черная смородина измельченная или виноград «киш-миш» измельченный - 20, черная слива измельченная или абрикос - 30, масло из семян чиа - 1,7, масло грецкого ореха - 3,3 [Патент RU 2662184 С1; Опубл. 24.07.2018, Бюл. №21].

Недостатком данного способа является использование в рецептуре цельных семян чиа, которые, как и любое цельное зерно, практически не перевариваются организмом человека в виду отсутствия соответствующих ферментов. Применяемая тепловая обработка изделия улучшит биодоступность основных пищевых веществ, однако приведет к утрате большинства биологически активных компонентов входящих в состав продуктов переработки семян чиа и плодово-ягодного сырья.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является способ производства сухих питательных смесей на зерновой основе, который предусматривает термообработку, формование зерновой части и ее смешивание с получением целевого продукта с вкусовыми добавками, подразумевающий использование вспученного риса и пшеницы, хлопьев кукурузы, при этом в составе вкусовых добавок используют жареный арахис, изюм, семена подсолнечника, льна и кунжута, фруктозу, а также заменяемую часть сухих растительных компонентов, взятых в равном массовом соотношении [Патент RU 2192758 С1; Опубл. 20.11.2002, Бюл. №32]. Способ раскрывает композицию жевательного батончика на зерновой основе, содержащего зерновую часть и часть, представляющую связующий компонент. Зерновая часть может содержать зерна, переработанные в хлопья, плющеные, взорванные, вспученные или экструдированные зерна и/или орехи или сухофрукты, выбранные из пшеницы, ржи, ячменя, овса, пшеницы спельта, гречихи, кукурузы, сорго, риса, проса, тритикале и/или лебеды-квиноа.

Недостатком данного способа является использование глютенсодержащего зерна - пшеницы, применение которой в любом виде и соотношении недопустимо в рационе питания людей с непереносимостью глютена. Кроме того, отсутствие в рецептуре плодово-ягодных компонентов негативно сказывается на органолептическую и пищевую ценность получаемого продукта. Рис и кукуруза является традиционным сырьем безглютеновой продукции, при этом обладают низкими показателями биологической ценности белка, которые необходимо улучшать добавлением других безглютеновых культур.

Задачей изобретения является совершенствование рецептуры безглютенового батончика на основе экспандированного (взорванного) зерна не содержащих глютен культур с добавлением плодово-ягодных компонентов и способ его производства.

Техническим результатом изобретения является улучшение пищевой ценности безглютенового зернового батончика, а также отсутствие глютена в готовом изделии.

Достижение технического результата обеспечивается тем, что для приготовления безглютенового зернового батончика смешивают компоненты композиции, состоящей из связующего, добавок и экспандированного зерна. В качестве экспандированного зерна используют экспандированное зерно амаранта и киноа с возможным добавлением экспандированного риса и экструдированной кукурузы в виде шариков диаметром 3-5 мм, в качестве добавок - сушеные плодовые и ягодные компоненты в виде порошка, полученного путем дезинтеграционно-конвективно-кондуктивной сушки [Патент №2637528, 09.03.2016; Опубл. 14.09.2017, Бюл. №26 Дезинтеграционно-конвективно-кондуктивный сушильный агрегат устройство получения порошков из различных видов сельскохозяйственного сырья и дикоросов / Густинович В.Г., Черных В.Я., Годунов О.А.], с добавлением их в цельном виде.

В качестве связующего компонента добавляют патоку или сахаросодержащий сироп. При этом сначала связующее смешивают с добавками, перемешивают до получения однородной массы, затем добавляют экспандированное зерно и сушеные ягоды, перемешивают до равномерного распределения связующего. После получения однородной массы формуются изделия. Формируют единый пласт с последующей резкой на батончики заданной формы. После получения однородной массы формуются изделия. Формируют единый пласт с последующей резкой на батончики заданной формы. Также возможно формирование изделий с помощью формующего барабана. Изделия охлаждаются и упаковываются. Также возможна глазировка или дражировка изделий перед охлаждением.

При этом рецептурные компоненты входят в следующем соотношении, мас. %:

Дополнительно композиция может включать экспандированные зерна риса в количестве 0,1-10 мас. % и/или экструдированной кукурузы в виде шариков диаметром 3-5 мм в количестве 0,1-15 мас. % а также сушеные ягоды клюквы в количестве 0,1-5 мас. % или черники в количестве 0,1-5 мас. % брусники в количестве в количестве 0,1-5 мас. %

Рекомендуемые авторами показатели качества экспандированного сырья соответствуют требованиям, указанным в таблице 2.

Рекомендуемые физико-химические требования экспандированного сырья представлены в таблице 3.

Экспериментально установлено рациональное общее количество плодово-ягодных порошков в составе безглютенового батончика на основе экспандированного зерна - не более 15%, позволяющее повысить пищевую ценность готовых изделий, при сохранении необходимых органолептических показателей. А также повлияет на связующие свойства патоки или сахарного сиропа.

Экспериментально установлено рациональное количество связующего компонента добавляемого при изготовлении безглютенового батончика на основе экспандированного зерна - не менее 20% от массы зерновых компонентов. Содержание связующего компонента зависит от крупности зерновых компонентов их влажности.

Для сохранения необходимой плотности структуры готового изделия необходимо применять сырье соразмерное с крупностью экспандированного амаранта и киноа, так рекомендуется применение экструдированной кукурузы в виде шариков диаметром 3-5 мм.

Изобретение можно проиллюстрировать конкретными примерами производства безглютенового батончика на основе экспандированного зерна с добавлением плодово-ягодных компонентов.

Пример №1

В 2,5 кг патоки добавляют 1,0 кг яблочного порошка и 0,5 кг черничного порошка и перемешивают до получения однородной массы, затем добавляют 2,2 кг экспандированного амаранта, 2,1 кг экспандированного киноа, 1,4 кг экструдированной кукурузы и 0,3 кг сушеных ягод черники и продолжают процесс перемешивания в течение 3-5 мин до полного равномерного распределения патоки между зернами. Далее, полученную массу выкладывают на стол и раскатывают пласт определенной высоты, после чего режут его на батончики заданной формы и размеров.

Пример №2

В 3,0 кг сахарного сиропа добавляют 1,0 кг яблочного порошка и 0,3 кг клюквенного порошка и перемешивают до получения однородной массы, затем добавляют 2,4 кг экспандированного амаранта, 2,4 кг экспандированного киноа, 0,9 кг экспандированного риса и продолжают процесс перемешивания в течение 3-5 мин до полного равномерного распределения патоки между зернами. Далее, полученную массу выкладывают на стол раскатывают и пласт определенной высоты, после чего режут его на батончики заданной формы и размеров.

Пример №3

В 2,5 кг патоки добавляют 1,0 кг яблочного порошка и 0,5 кг брусничного порошка и перемешивают до получения однородной массы, затем добавляют 3,0 кг экспандированного амаранта, 3,0 кг экспандированного киноа, 0,1 кг сушеных ягод брусники и продолжают процесс перемешивания в течение 3-5 мин до полного равномерного распределения патоки между зернами. Далее, полученную массу выкладывают на стол и раскатывают пласт определенной высоты, после чего режут его на батончики заданной формы и размеров.

Расчетное содержание основных пищевых веществ и энергетической ценности готовой продукции с применением сухих безглютеновых смесей по предлагаемому способу на 100 г готовой продукции приведены в таблице 4.

Согласно представленным данным, дети возрастом старше трех лет потребляя 100 г безглютеновых зерновых батончиков с плодово-ягодными компонентами в среднем удовлетворят суточную потребность в белке на 7,6%, в т.ч. в белке растительного происхождения - на 21,7%; жирах - 3,2%, углеводах - 22,1%, в т.ч. пищевых волокнах - 33,2% и энергии - 15,2%.

Ежедневно ребенок школьного возраста должен получать 63-87 г белка, из них в среднем 26 г растительного происхождения [МР2.3.1.0253- 21 Методические рекомендации. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации]. Полученные расчетные данные удовлетворения РСП показывают, что разрабатываемые безглютеновые батончики могут служить источником растительного белка для детей старше трех лет, особенно учитывая проблему глютеновой энтеропатии которая приводит к нарушению принципа сбалансированного питания и влечет за собой дефицит поступления растительного белка и входящих в его состав аминокислот.Кроме того, растущий организм ребенка, постоянная высокая психоэмоциональная и интеллектуальная нагрузка требует относительно большего потребления энергии при сравнении с организмом взрослого человека. Потребление безглютеновых зерновых батончиков обеспечит растущий организм ребенка достаточным количеством энергии, а относительно высокое содержание углеводов, выраженных в большей степени крахмалом, а также пищевых волокон обеспечат длительное чувство насыщения организма.

Особую ценность представляют содержание биологически активных веществ в плодово-ягодном сырье (витамины, биофлавоноиды, антиоксиданты а также пектин и клетчатка). Кроме того, замена искусственных подсластителей, красителей и ароматизаторов за счет натурального ягодного компонента позволит снизить риск аллергических реакций и болезней ЖКТ, являющихся основными коморбидными патологиями при непереносимости глютена.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к пищеконцентратной и кондитерской, и может быть использовано при производстве специализированных безглютеновых батончиков. Предложенная композиция зернового безглютенового батончика содержит экспандированное зерно, добавки и связующий компонент. В качестве экспандированного зерна используют экспандированный амарант и экспандированное киноа. В качестве добавок используют яблочный порошок и ягодный порошок, выбранный из клюквенного порошка, или порошка смородины черной, или брусничного порошка, или черничного порошка. В качестве связующего компонента используют патоку или сахарный сироп. При этом композиция дополнительно содержит сушеные ягоды, выбранные из сушеной клюквы, или сушеной черники, или сушеной брусники. Причем исходные компоненты берут в следующем соотношении в мас.%: экспандированный амарант - 20-30; экспандированное киноа - 20-30; яблочный порошок - 5-10; клюквенный порошок, или порошок черной смородины, или брусничный порошок, или черничный порошок - 4-7; патока или сахарный сироп - 25-40. Также предложен способ приготовления зернового безглютенового баточника, включающий последовательное смешивание компонентов указанной композиции, состоящей из связующего, добавок, экспандированных зерен и сушеных ягод, с последующим формованием. Причем сначала связующее смешивают с добавками, перемешивают до получения однородной массы. Затем добавляют экспандированные зерна и сушеные ягоды, и перемешивают в течение 3-5 мин до равномерного распределения связующего, и формируют пласт с последующей резкой на батончики. При этом используют компоненты указанной композиции. Изобретение обеспечивает улучшение пищевой ценности безглютенового зернового батончика, а также отсутствие глютена в готовом изделии. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 табл., 3 пр.

1. Композиция зернового безглютенового батончика, содержащая экспандированное зерно, добавки и связующий компонент, отличающаяся тем, что в качестве экспандированного зерна используют экспандированный амарант и экспандированное киноа, в качестве добавок используют яблочный порошок и ягодный порошок, выбранный из клюквенного порошка, или порошка смородины черной, или брусничного порошка, или черничного порошка, в качестве связующего компонента используют патоку или сахарный сироп, при этом композиция дополнительно содержит сушеные ягоды, выбранные из сушеной клюквы, или сушеной черники, или сушеной брусники, при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%:

Экспандированный амарант 20-30 Экспандированное киноа 20-30 Яблочный порошок 5-10 Клюквенный порошок, или порошок черной смородины, или брусничный порошок, или черничный порошок 4-7 Патока или сахарный сироп 25-40

2. Композиция зернового безглютенового батончика, отличающаяся тем, что дополнительно содержит экспандированные зерна риса в количестве 0,1-10 мас.% и/или экструдированной кукурузы в виде шариков диаметром 3-5 мм в количестве 0,1-15 мас. %.

3. Композиция зернового безглютенового батончика, отличающаяся тем, что дополнительно содержит сушеные ягоды, выбранные из сушеной клюквы в количестве 0,1-5 мас.%, или сушеной черники в количестве 0,1-5 мас. %, или сушеной брусники в количестве в количестве 0,1-5 мас. %.

4. Способ приготовления зернового безглютенового баточника, включающий последовательное смешивание компонентов композиции по п.1, состоящей из связующего, добавок, экспандированных зерен и сушеных ягод, с последующим формованием, отличающийся тем, что сначала связующее смешивают с добавками, перемешивают до получения однородной массы, затем добавляют экспандированные зерна и сушеные ягоды и перемешивают в течение 3-5 мин до равномерного распределения связующего, формируют пласт с последующей резкой на батончики, при этом используют компоненты композиции по п.1.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что вместе с экспандированными зернами добавляют сушеные ягоды.