Патент на изобретение №2296471

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВЗБИТОГО ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПРОДУКТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к молочной промышленности. Способ включает нормализацию сливок, созревание охлажденных сливок, взбивание и внесение вкусового наполнителя. Взбивание проводят в две стадии: на первой при 300-400 об/мин в течение от 1 до 3 минут, а на второй при 800-1200 об/мин в течение от 1 до 3 минут, на второй стадии взбивания вводят вкусовой наполнитель, в качестве которого используют термотропный гель в количестве от 10 до 30% к выходу готового продукта, полученный путем соединения смеси пектина и каррагинана с сахарным сиропом и с высушенной биомассой клеток культур пробиотиков – В. longum и/или В. breve, и/или В. adolescentis при следующем соотношении компонентов, %: пектин – от 2,0 до 4,0, каррагинан – от 2,0 до 4,0, высушенная биомасса клеток культур пробиотиков – от 1,0 до 2,0, сахарный сироп с концентрацией сахара от 10 до 30% – остальное. Соотношение смеси пектин-каррагинан с высушенной биомассой клеток культур пробиотиков составляет 4:1, причем на второй стадии взбивания дополнительно вводят витаминную эмульсию, приготовленную из водного раствора синтетического препарата витамина С в количестве от 50 до 75 мг% и масляного раствора витамина А в количестве от 100 до 200 мкг%. Изобретение позволяет повысить функциональные свойства целевого продукта, включая его витаминизацию, а также улучшить реологические показатели. 2 ил., 3 табл.

Изобретение относится к молочной промышленности и общественному питанию, в частности к способу получения взбитых продуктов для функционального питания, преимущественно для детей школьного возраста.

Аналогом выбран способ получения взбитых сливок (рецептура №614 Сборника рецептур блюд и кулинарных изделий для предприятий общественного питания. М., 1996, – 618 с.). К недостаткам способа следует отнести повышенную калорийность, отсутствие у продукта функциональных свойств, крайне низкое содержание витаминов С, А, нестойкость при хранении, зависимость взбитой структуры продукта от качества сливок, высокую себестоимость (из-за использования сливок).

Одним из близких аналогов является способ получения взбитых сливок, согласно которому сливки 35% жирности с плодово-ягодным наполнителем подвергают созреванию при температуре 3-5°С в течение от 14 до 16 часов и взбивают (см. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры, том 1. Цельномолочные продукты, Санкт-Петербург, ГИОРД, 2000, с.68-69).

Наиболее близким к изобретению является способ получения взбитого продукта (см. Патент RU 2246221 «Способ производства взбитого функционального продукта на основе животного и растительного сырья»), включающий нормализацию сливок, созревание охлажденных сливок, внесение вкусового наполнителя и взбивание, причем сливки нормализуют до массовой доли жира 15%, созревание проводят при температуре от 0 до 2°С с выдержкой в течение от 10 до 12 ч, а в качестве вкусового наполнителя используют экстракт плодов шиповника в количестве от 15 до 25% к выходу готового продукта, который вносят в конце взбивания. В данном случае процесс созревания позволяет получить качественный продукт, применяя сливки с меньшей массовой долей жира (15% против традиционных 35%). Положительное влияние созревания обусловлено отвердеванием основной части триглицеридов молочного жира, ответственных за эффект пенообразования и увеличением размеров частиц жировой фазы, что оказывает больший эффект стабилизации пенных пленок. Использование в рецептуре экстракта плодов шиповника обогащает целевой продукт простыми сахарами и витаминами.

Однако использование в качестве вкусового наполнителя экстракта плодов шиповника, который является жидкостью, способствует ухудшению реологических характеристик целевого продукта, так как происходит разбавление его структуры. Продукт также имеет низкие функциональные свойства и высокое адгезионное напряжение, что отрицательно сказывается на его потребительских характеристиках.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка и создание способа производства взбитого функционального продукта, обеспечивающего получение взбитого функционального продукта с повышенными потребительскими характеристиками.

Техническим результатом является повышение функциональных свойств целевого продукта, включая его витаминизацию, а также улучшение реологических показателей.

Этот результат достигается тем, что в способе производства взбитого функционального продукта, включающем нормализацию сливок, созревание охлажденных сливок, взбивание и внесение вкусового наполнителя, взбивание проводят в две стадии: на первой при 300-400 об/мин в течение от 1 до 3 минут, а на второй при 800-1200 об/мин в течение от 1 до 3 минут, на второй стадии взбивания вводят вкусовой наполнитель, в качестве которого используют термотропный гель в количестве от 10 до 30% к выходу готового продукта, полученный путем соединения смеси пектина и каррагинана с сахарным сиропом и с высушенной биомассой клеток культур пробиотиков – B.longum и/или В.breve, и/или B.adolescentis при следующем соотношении компонентов, %: пектин – от 2,0 до 4,0, каррагинан – от 2,0 до 4,0, высушенная биомасса клеток культур пробиотиков – от 1,0 до 2,0, сахарный сироп с концентрацией сахара от 10 до 30% – остальное, соотношение смеси пектин-каррагинан с высушенной биомассой клеток культур пробиотиков составляет 4:1, причем на второй стадии взбивания дополнительно вводят витаминную эмульсию, приготовленную из водного раствора синтетического препарата витамина С в количестве от 50 до 75 мг% и масляного раствора витамина А в количестве от 100 до 200 мкг%.

Способ реализуется следующим образом. Сливки охлаждают до температуры от 0 до 2°С, нормализуют их до массовой доли жира 15%, выдерживают при этой температуре от 10 до 12 ч для созревания и взбивают до увеличения в объеме примерно в 3 раза в две стадии (данный прием позволяет получить более стабильную структуру целевого продукта): на первой стадии взбивание осуществляют при 300-400 об/мин в течение от одной до трех минут, на второй – при 800-1200 об/мин в течение от одной до трех минут, при этом вносят вкусовой наполнитель в виде термотропного геля в количестве от 10 до 30% к выходу готового продукта при продолжающемся взбивании до получения однородной пышной массы и на второй стадии взбивания дополнительно вводят витаминную эмульсию. Для получения термотропного геля пектин и каррагинан просеивают, смешивают в равных соотношениях и соединяют с сахарным сиропом с концентрацией сахара от 10 до 30%. Полученную смесь перемешивают и нагревают до температуры от 50 до 99°С (это необходимо для полного растворения каррагинана), затем охлаждают до температуры от 20 до 40°С и смешивают с высушенной биомассой клеток культур пробиотиков, например B.longum, и/или В.breve, и/или B.adolescentis, при следующем соотношении компонентов, %: пектин – от 2,0 до 4,0, каррагинан – от 2,0 до 4,0, соотношение пектин : каррагинан – 1:1, соотношение смеси пектин-каррагинан с высушенной биомассой клеток культур пробиотиков как 4:1, сахарный сироп с концентрацией сахара от 10 до 30% – остальное. Для получения витаминной эмульсии соединяют и перемешивают водный раствор синтетического препарата витамина С и масляный раствор витамина А, при этом содержание витамина С составляет от 50 до 75 мг%, витамина А от 100 до 200 мкг%.

Таким образом, высокие функциональные свойства целевого продукта обеспечиваются за счет наличия в нем функционально активных ингредиентов: пребиотиков (пектина) и пробиотиков, а также витаминов С, А. Использование в составе наполнителя функционального назначения смеси пектина и каррагинана обеспечивает его высокую структурообразующую способность, что отражается в улучшении потребительских характеристик целевого продукта.

Свойства пектинов как функционально активных ингредиентов пищи объясняются прежде всего их способностью создавать комплексы с тяжелыми и радиоактивными металлами, различными токсинами и выводить их из организма человека без побочных эффектов. Пребиотические свойства пектина выражаются в его положительном влиянии на состав микрофлоры кишечника (возрастает доля полезных лактобацилл и снижается количество патогенной микрофлоры), благодаря чему восстанавливается перистальтическая активность, улучшаются переваривающая и всасывательная функции, уменьшается риск развития синдрома раздраженной кишки и др. Пектин нормализует обмен веществ, стабилизирует иммунную систему и минеральный состав крови, способствует снижению холестерина и сахара в крови, уменьшению накопления жиров, заживлению язвенных заболеваний желудка и кишечника, оказывает профилактическое и лечебное действие при ишемической болезни сердца, диабете, хроническом колите и др.

По данным Российской академии медицинских наук почти 90% населения России в той или иной степени страдает дисбактериозами, особенно остро эта проблема стоит среди детей, включая детей школьного возраста. Их проявления разнообразны: от бессимптомного течения до четко очерченных тяжело протекающих клинических форм. Восполнение в составе микробного пула кишечника дружественной микрофлоры возможно с помощью продуктов, обогащенных «живыми клетками», например B.longum, и/или В.breve, и/или B.adolescentis. Известно, что пробиотики – это живые микроорганизмы и вещества микробного и иного происхождения, оказывающие при естественном способе введения позитивное влияние на функционирование микрофлоры в организме человека и способствующие лучшей адаптации последнего к окружающей среде в конкретной экологической нише. В производстве функциональных продуктов питания особенно перспективно комплексное использование пробиотиков и пребиотиков, то есть наличие в продукте одновременно пектина и биомассы клеток культур пробиотиков, позволяет обеспечить высокие функциональные свойства целевого продукта и оказать максимально позитивный эффект на здоровье человека в результате его употребления.

Институтом питания РАМН выявлен дефицит витаминов у населения всех возрастных групп, в том числе и школьников, что делает целесообразным обогащение ими продуктов массового питания.

Витамин А необходим для роста, развития и поддержания иммунного статуса, его дефицит является одним из факторов риска возникновения злокачественных образований.

Витамин С (аскорбиновая кислота) не вырабатывается организмом человека и требует получения извне. Метаболические нарушения, возникающие при дефиците витамина С, значительны и многообразны. Витамин С способствует регулированию окислительно-восстановительных процессов, углеводного обмена, свертыванию крови, нормальной проницаемости капилляров, повышению выносливости и восстановления работоспособности организма, является профилактическим средством при острых заболеваниях верхних дыхательных путей. Причиной возникновения гиповитаминоза С является алиментарный фактор. Это обусловлено тем, что источником витамина С служат в основном овощи и фрукты, а их хранение и кулинарная обработка ведут к значительным потерям последнего.

Совместное поступление в организм человека пектина и витамина С усиливает их положительное воздействие. В сочетании с пектином аскорбиновая кислота проявляет свой антимутагенный эффект и благодаря свойству пектина фиксировать и плотно удерживать витамин С увеличивается время его нахождения в организме. Одновременно пектин сильнее проявляет себя как гипохолестерологическое вещество. В данном случае аскорбиновая кислота стимулирует процесс гидрооксидирования холестерина и, следовательно, его превращения в желчные кислоты, затем пектин связывает эти кислоты, предотвращает их ресорбцию и значительно увеличивает их выделение из организма.

Использование взбитого функционального продукта, полученного по предлагаемому способу, в питании детей школьного возраста будет способствовать улучшению их здоровья за счет комплексного положительного воздействия содержащихся в готовом продукте функциональных ингредиентов – витаминов, пектина, пробиотиков.

Заявляемый способ производства взбитого функционального продукта поясняется примерами конкретного выполнения.

Пример 1

Способ реализуется следующим образом. 850 г сливок охлаждают до температуры 0°С, нормализуют их до массовой доли жира 15%, выдерживают при этой температуре 10 ч для созревания и взбивают до увеличения в объеме примерно в 3 раза в две стадии: на первой стадии взбивание осуществляют при 300 об/мин в течение одной минуты, на второй – при 800 об/мин в течение трех минут, при этом вносят вкусовой наполнитель в виде термотропного геля в количестве 150 г при продолжающемся взбивании до получения однородной пышной массы и на второй стадии взбивания дополнительно вводят витаминную эмульсию. Для получения термотропного геля пектин и каррагинан просеивают, смешивают в равных соотношениях и соединяют с сахарным сиропом с концентрацией сахара 10%. Полученную смесь перемешивают и нагревают до температуры 55°С, затем охлаждают до температуры 25°С и смешивают с высушенной биомассой B.longum, при следующем соотношении компонентов, %: пектин – 2,0, каррагинан – 2,0, высушенная биомасса B.longum – 1, сахарный сироп с концентрацией сахара 10% – остальное. Для получения витаминной эмульсии соединяют и перемешивают водный раствор синтетического препарата витамина С и масляный раствор витамина А, при этом содержание витамина С составляет 50 мг %, витамина А 100 мкг%.

Выход готовой продукции 1000,0 г

Пример 2 (отимальный)

Способ реализуется следующим образом. 800 г сливок охлаждают до температуры 1°С, нормализуют их до массовой доли жира 15%, выдерживают при этой температуре 11 ч для созревания и взбивают до увеличения в объеме примерно в 3 раза в две стадии: на первой стадии взбивание осуществляют при 350 об/мин в течение от одной до трех минут, на второй – 1000 об/мин в течение двух минут, при этом вносят вкусовой наполнитель в виде термотропного геля в количестве 200 г при продолжающемся взбивании до получения однородной пышной массы и на второй стадии взбивания дополнительно вводят витаминную эмульсию. Для получения термотропного геля пектин и каррагинан просеивают, смешивают в равных соотношениях и соединяют с сахарным сиропом с концентрацией сахара 20%. Полученную смесь перемешивают и нагревают до температуры от 75°С, затем охлаждают до температуры 30°С и смешивают с высушенной биомассой клеток B.longum и В.breve, при следующем соотношении компонентов, %: пектин – 3,0, каррагинан – 3,0, высушенная биомасса B.longum и B.breve – 1,5, сахарный сироп с концентрацией сахара 20% – остальное. Для получения витаминной эмульсии соединяют и перемешивают водный раствор синтетического препарата витамина С и масляный раствор витамина А, при этом содержание витамина С составляет 60 мг%, витамина А – от 150 мкг%.

Выход готовой продукции 1000,0 г.

Пример 3

Способ реализуется следующим образом. 700 г сливок охлаждают до температуры 2°С, нормализуют их до массовой доли жира 15%, выдерживают при этой температуре 12 ч для созревания и взбивают до увеличения в объеме примерно в 3 раза в две стадии: на первой стадии взбивание осуществляют при 400 об/мин в течение трех минут, на второй – при 1200 об/мин в течение одной минуты, при этом вносят вкусовой наполнитель в виде термотропного геля в количестве 300 г при продолжающемся взбивании до получения однородной пышной массы и на второй стадии взбивания дополнительно вводят витаминную эмульсию. Для получения термотропного геля пектин и каррагинан просеивают, смешивают в равных соотношениях и соединяют с сахарным сиропом с концентрацией сахара 30%. Полученную смесь перемешивают и нагревают до температуры 90°С, затем охлаждают до температуры 40°С и смешивают с высушенной биомассой клеток B.adolescentis, при следующем соотношении компонентов, %: пектин – 4,0, каррагинан – 4,0, высушенная биомасса B.adolescentis – 2, сахарный сироп с концентрацией сахара 30% – остальное. Для получения витаминной эмульсии соединяют и перемешивают водный раствор синтетического препарата витамина С и масляный раствор витамина А, при этом содержание витамина С составляет 75 мг%, витамина А 200 мкг%.

Выход готовой продукции 1000,0 г.

Пример 4.

Способ реализуется следующим образом. 850 г сливок охлаждают до температуры 2°С, нормализуют их до массовой доли жира 15%, выдерживают при этой температуре 11 ч для созревания и взбивают до увеличения в объеме примерно в 3 раза в две стадии: на первой стадии взбивание осуществляют при 300 об/мин в течение одной минуты, на второй – при 800 об/мин в течение трех минут, при этом вносят вкусовой наполнитель в виде термотропного геля в количестве 150 г при продолжающемся взбивании до получения однородной пышной массы и на второй стадии взбивания дополнительно вводят витаминную эмульсию. Для получения термотропного геля пектин и каррагинан просеивают, смешивают в равных соотношениях и соединяют с сахарным сиропом с концентрацией сахара 10%. Полученную смесь перемешивают и нагревают до температуры 75°С, затем охлаждают до температуры 25°С и смешивают с высушенной биомассой В.breve, при следующем соотношении компонентов, %: пектин – 2,0, каррагинан – 2,0, высушенная биомасса B.breve – 1, сахарный сироп с концентрацией сахара 10% – остальное. Для получения витаминной эмульсии соединяют и перемешивают водный раствор синтетического препарата витамина С и масляный раствор витамина А, при этом содержание витамина С составляет 50 мг%, витамина А 100 мкг%.

Выход готовой продукции 1000,0 г.

Пример 5.

Способ реализуется следующим образом. 800 г сливок охлаждают до температуры 1°С, нормализуют их до массовой доли жира 15%, выдерживают при этой температуре 11 ч для созревания и взбивают до увеличения в объеме примерно в 3 раза в две стадии: на первой стадии взбивание осуществляют при 350 об/мин в течение от одной до трех минут, на второй – 1000 об/мин в течение двух минут, при этом вносят вкусовой наполнитель в виде термотропного геля в количестве 200 г при продолжающемся взбивании до получения однородной пышной массы и на второй стадии взбивания дополнительно вводят витаминную эмульсию. Для получения термотропного геля пектин и каррагинан просеивают, смешивают в равных соотношениях и соединяют с сахарным сиропом с концентрацией сахара 20%. Полученную смесь перемешивают и нагревают до температуры от 75°С, затем охлаждают до температуры 30°С и смешивают с высушенной биомассой клеток B.breve и B.adolescentis, при следующем соотношении компонентов, %: пектин – 3,0, каррагинан – 3,0 высушенная биомасса B.breve и B.adolescentis – 1,5, сахарный сироп с концентрацией сахара 20% – остальное. Для получения витаминной эмульсии соединяют и перемешивают водный раствор синтетического препарата витамина С и масляный раствор витамина А, при этом содержание витамина С составляет 60 мг%, витамина А от 150 мкг%.

Выход готовой продукции 1000,0 г.

Пример 6

Способ реализуется следующим образом. 700 г сливок охлаждают до температуры 2°С, нормализуют их до массовой доли жира 15%, выдерживают при этой температуре 12 ч для созревания и взбивают до увеличения в объеме примерно в 3 раза в две стадии: на первой стадии взбивание осуществляют при 400 об/мин в течение трех минут, на второй – при 1200 об/мин в течение одной минуты, при этом вносят вкусовой наполнитель в виде термотропного геля в количестве 300 г при продолжающемся взбивании до получения однородной пышной массы и на второй стадии взбивания дополнительно вводят витаминную эмульсию. Для получения термотропного геля пектин и каррагинан просеивают, смешивают в равных соотношениях и соединяют с сахарным сиропом с концентрацией сахара 30%. Полученную смесь перемешивают и нагревают до температуры 90°С, затем охлаждают до температуры 40°С и смешивают с высушенной биомассой клеток B.longum, В.breve и B.adolescentis, при следующем соотношении компонентов, %: пектин – 4,0, каррагинан – 4,0, высушенная биомасса клеток – 2, сахарный сироп с концентрацией сахара 30% – остальное. Для получения витаминной эмульсии соединяют и перемешивают водный раствор синтетического препарата витамина С и масляный раствор витамина А, при этом содержание витамина С составляет 75 мг%, витамина А 200 мкг%.

Выход готовой продукции 1000,0 г.

Анализ значений параметров качества готовых изделий показал, что целевой продукт, полученный по заявляемому способу производства, характеризуется значительно более высокими функциональными свойствами по сравнению с известным, за счет содержания пребиотиков, пробиотиков, а также витаминов, таблица 2.

Определение реологических показателей взбитого функционального продукта проводили на приборе «Структурометр». Определяли упругие и пластические характеристики, прочностные свойства при изгибе и резании, адгезионные свойства, таблица 3. Задаваемые начальные значения были следующими: F₀=0,5 H, V=100 мм/мин, F=7 Н, Т=100 с.

Прочность изделий оценивали по усилию, необходимому для разрезания образца (F), использовали насадку-нож из некорродирующего материала. Определение прочности продукта проводили в режиме 2 работы структурометра. Установлено, что усилия, необходимые для разрезания образцов, различаются весьма незначительно.

Адгезионная способность продукта, т.е. адгезионное напряжение, характеризует степень прилипания адгезива к ограждающей поверхности. В технологии производства взбитых продуктов высокое адгезионное напряжение является нежелательным, так как затрудняет процесс выборки готовых изделий из форм, готовый продукт имеет липкую поверхность, что отрицательно сказывается на его потребительских характеристиках. Из таблицы 3 видно, что заявляемый способ производства позволяет получить взбитый продукт функционального назначения, имеющий адгезионное напряжение меньше в 2 раза в сравнении с продуктом, полученным по известному способу. В целевом продукте, полученном по заявляемому способу, большая часть влаги связывается прочными химическими связями, чем и объясняется меньшее адгезионное прилипание в сравнении с контрольным образцом.

Улучшение реологических показателей целевого продукта является результатом использования в качестве вкусового наполнителя термотропного геля, обладающего высокой студнеобразующей способностью, которая обеспечивается за счет комплексного изпользования пектина и каррагинана, фиг.1. Повышенная студнеобразующая способность, по-видимому, является результатом образованием дополнительных водородных связей между пектином и каррагинаном в геле. Нами установлено, что 20% содержание сахарозы в геле на основе пектина-каррагинана позволяет устранить явление синерезиса, имеющее место в гелях на основе структурообразователей, фиг.2.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить взбитый функциональный продукт с повышенными функциональными свойствами, с высоким содержанием витаминов С и А, улучшенными потребительскими характеристиками, включая реологические свойства.

Формула изобретения

Способ производства взбитого функционального продукта, включающий нормализацию сливок, созревание охлажденных сливок, взбивание и внесение вкусового наполнителя, отличающийся тем, что взбивание проводят в две стадии: на первой при 300-400 об./мин в течение от 1 до 3 мин, а на второй при 800-1200 об./мин в течение от 1 до 3 мин, на второй стадии взбивания вводят вкусовой наполнитель, в качестве которого используют термотропный гель в количестве от 10 до 30% к выходу готового продукта, полученный путем соединения смеси пектина и каррагинана с сахарным сиропом и с высушенной биомассой клеток культур пробиотиков – В. longum, и/или В. breve, и/или В. adolescentis при следующем соотношении компонентов, %: пектин – от 2,0 до 4,0, каррагинан – от 2,0 до 4,0, высушенная биомасса клеток культур пробиотиков – от 1,0 до 2,0, сахарный сироп с концентрацией сахара от 10 до 30% – остальное, соотношение смеси пектин-каррагинан с высушенной биомассой клеток культур пробиотиков составляет 4:1, причем на второй стадии взбивания дополнительно вводят витаминную эмульсию, приготовленную из водного раствора синтетического препарата витамина С в количестве от 50 до 75 мг% и масляного раствора витамина А в количестве от 100 до 200 мкг%.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 12.07.2007

Извещение опубликовано: 10.03.2009 БИ: 07/2009