Результат интеллектуальной деятельности: МОЛОЧНЫЙ ПУДИНГ

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве десертов, в частности пудингов на основе молочного сырья, обладающих диетическими, диабетическими и функциональными свойствами, с высокими органолептическими показателями.

Известен десертный продукт, в частности пудинг (см. патент RU №2368144, кл. A23C 23/00, опубл. 27.09.2009), с пробиотическими свойствами, содержащий молоко цельное, рисовую или кукурузную муку, подслащивающий компонент, желатин (в виде капсул с иммобилизованными микроорганизмами).

Недостатком данного пудинга является использование желатина в качестве оболочки капсул с микроорганизмами. Употребление желатина нежелательно людям при тяжелой хронической сердечной недостаточности, нарушении водно-солевого обмена и при мочекаменной болезни.

Также известен молочный пудинг (см. патент RU №2425580, кл. А23С 23/00, опубл. 10.08.2011), содержащий молоко, сухое обезжиренное молоко или сухие сливки, порошок топинамбура, овсяную муку, сахар-песок, пищевые волокна Vitace1WF 200 или Vitace1WF 600, пищевкусовую добавку и воду. Пудинг дополнительно может содержать ароматизатор вкуса, кислоту лимонную, стабилизатор.

Недостатком данного пудинга является невысокая биологическая ценность, обусловленная высоким содержанием сахара.

Наиболее близким к заявленному является молочный пудинг (см. патент RU №2452188, кл. A23C 23/00, опубл. 10.06.2012), содержащий смесь камедей из гуара, ксантана и рожкового дерева, молочное сырье (молоко восстановленное), наполнитель. (водоросли, отваренные в медовом сиропе). Данный продукт, обладает повышенной пищевой и биологической ценностью, хорошими органолептическими показателями.

Основным недостатком молочного пудинга является то, что он воздействует не на все жизненно важные органы. Кроме того, мед, входящий в рецептуру молочного пудинга, является сильным аллергеном и может вызывать зуд, насморк, крапивницу, головные боли, желудочно-кишечные расстройства.

Изобретение направлено на решение задачи создания молочного пудинга, обладающего одновременно диетическими, диабетическими и функциональными свойствами за счет расширения спектра и количественного содержания витаминов, макро- и микроэлементов, пищевых волокон, а также имеющего высокие органолептические показатели.

Для решения поставленной задачи молочный пудинг, содержащий молочное сырье, наполнитель, полисахариды, согласно изобретению дополнительно содержит экстракт бересты, в качестве наполнителя - изолят соевого белка, в качестве молочного сырья - сыворотку молочную, а в качестве полисахаридов - полисахарид или водорослевого, или растительного, или микробного происхождения, или смесь водорослевого и растительного, или смесь микробного и растительного полисахаридов при следующем соотношении компонентов, мас. %:

В качестве водорослевого полисахарида пудинг может содержать йота-каррагинан в количестве 0,2-0,5%, в качестве растительного - либо гуаран в количестве 0,3-0,8%, либо камедь рожкового дерева (LBG) в количестве 0,5-0,8%, либо низкоэтерифицированный пектин (НЭП) в количестве 0,1-0,3%, в качестве микробного - ксантан в количестве 0,2-0,4%. В качестве смеси полисахаридов молочный пудинг содержит или смесь водорослевого и растительного полисахаридов в соотношении или 1:1, или 0,5:1, или 1,5:1, в частности йота-каррагинан с НЭП в количестве 0,2-0,5%, йота-каррагинан с гуараном в количестве 0,2-0,6%, или смесь микробного и растительного полисахаридов в соотношении или 0,5:1, или 1:1, в частности ксантана с LBG в количестве 0,1-0,3%, ксантана с гуараном в количестве 0,2-0,6%.

Дополнительно молочный пудинг может содержать подсластитель (либо фруктозу, либо стевиозид), крахмал, сливки, ароматизатор в количестве 0,03-0,05% и краситель в количестве 0,004-0,006%. В случае использования в молочном пудинге фруктозы ее количество составляет 6,0-8,0%, стевиозида - 0,01-0,03%. Количество крахмала может быть 0,5-1,0%, количество сливок - 5,0-8,0%.

В известных авторам источниках патентной и научно-технической информации не описано молочного пудинга, содержащего изолят соевого белка (текстурирующий агент) в сочетании с молочной сывороткой (белково-углеводной основой), полисахаридами (водорослевого, растительного и микробного происхождения) и их смесями и экстрактом бересты, обладающего, одновременно, диетическими, диабетическими, функциональными свойствами и высокими органолептическими показателями.

Авторами экспериментальным путем было подобрано соотношение компонентов, входящих в молочный пудинг, при котором получается однородная система с однофазной вязкой консистенцией. Данная система представляет собой сывороточно-белковую смесь, содержащую в своем составе белки, аминокислоты, ряд макро- и микроэлементов, т.е. компоненты, которые не всегда и не при любых значениях могут быть совместимы с полисахаридами без разделения системы на фазы.

Известно, что система белок-полисахарид-вода расслаивается при достаточно высокой концентрации в изоэлектрических условиях. Расслоение системы на две жидкие фазы сопровождается разделением макромолекулярных компонентов.

Основной задачей создания молочного пудинга являлось достижение однородной системы, без расслоения на фазы. Установлено, что изученная система (молочный пудинг) претерпевает обратимый переход из двухфазного состояния в однофазное при отклонении pH от изоэлектрической точки (ИЭТ).

Кроме того, авторами подобрано значение pH системы (pH 4,0-4,5), при котором система не расслаивается на фазы, а также установлен температурный режим подготовки и соединения компонентов.

Сказанное позволяет сделать вывод о наличии в заявленном решении «изобретательского уровня».

Молочная сыворотка (ГОСТ P 53438-2009) - побочный продукт переработки молока, получаемый при производстве сыра, творога и казеина. Сыворотка не оказывает побочных отрицательных воздействий на организм человека и практически не имеет противопоказаний к использованию. Она активно стимулирует секреторную функцию пищеварительных органов желудка, кишечника, поджелудочной железы, печени и может применяться с лечебной целью.

Изолят соевого белка - текстурирующий агент - получают из обезжиренных соевых хлопьев. После растворения белок отделяют от нерастворимых полисахаридов. Полученный экстракт содержит растворимый белок и углеводы, соли и другие минорные растворимые композиции. Затем осаждают большинство белковых фракций и удаляют оставшиеся водорастворимые вещества, а осадок подвергают распылительной сушке.

Изолят соевого белка образует текстуру, свойственную пудингу, без добавления или незначительного вложения крахмала, что позволяет придать продукту - пудингу диетические свойства. Кроме того, изолят соевого белка является полноценным по аминокислотному составу компонентом, т.к. содержит все незаменимые аминокислоты.

Каррагинан - полисахарид красных морских водорослей. По химической природе представляет собой неразветвленные сульфатированные галактаны, молекулы которых имеют линейную цепь, построенную из α- и β-галактозных остатков с чередующимися α(1→4)- и β(1→3)-связями.

Ксантан - полисахарид, полученный в процессе брожения культуры Xanthmonanscampestris на питательной среде - растворе натуральных углеводов. Его первичная структура базируется на линейной цепи, состоящей из остатков D-глюкоз, соединенных β(1→4)гликозидными связями.

Галактоманнаны - природные полисахариды, представляют собой нейтральные полисахариды, состоящие из остатков β-D-маннозы и α-D-галактозы. Маннозные остатки посредством β(1→4)-гликозидных связей образуют основную цепь, а боковая цепь состоит из галактозных остатков с α(1→6)-соединением. Наиболее изученными галактоманнанами являются гуаран (guargum) и каробан (locustbeangum), широко используемые в пищевой промышленности.

Пектин - основной представитель пектиновых веществ - полигалактуроновая кислота. Ее молекулярная цепь построена из остатков D-галактуроновой кислоты, соединенных α(1→4)-гликозидными связями. Остатки галактуроновой кислоты могут быть, как правило, этерифицированы метанолом. Доля этерифицированных остатков, выраженная в процентах, называется степенью этерификации (СЭ). Различают высокоэтерифицированные пектины (СЭ>50%) и низкоэтерифицированные (СЭ<50%). В молочной системе - пудинг молочный используется низкоэтерифицированный пектин.

Экстракт бересты - бетулинсодержащий, функциональный ингредиент. Обладает двойным назначением при введении его в пищевые продукты: не только обеспечивает функциональные свойства, но и решает технологические задачи, а именно продлевает сроки годности продукции за счет своего антиоксидантного и консервирующего действия.

Фруктоза (арабск. - гексулоза, левулоза, фруктовый сахар) - моносахарид-кетогексоза, в живых организмах присутствует исключительно D-изомер - в свободном виде почти во всех сладких ягодах и плодах, в качестве моносахаридного звена входит в состав сахарозы и лактулозы.

Стевиозид - подсластитель гликозидного происхождения, вырабатывается из растения - стевия (в 200-300 раз слаще сахарозы). Стевия - двулистник сладкий (Stevia rebaudiana Bertoni) - многолетнее растение семейства сложноцветных. В настоящее время ее выращивают во многих странах мира как культурное растение (Китай, Япония, Южная Корея и др.). Кроме того, листья стевии содержат полисахариды, пектины, витамины A, B, C, E и P, микроэлементы - K, Ca, Mg, Zn и Fe, 17 аминокислот (в т.ч. 8 незаменимых), протеин, клетчатку и другие полезные вещества.

Пудинг молочный готовят следующим образом. Осуществляют набухание полисахарида при температуре 23-25°C в течение 20-30 мин. В качестве полисахарида используют либо водорослевый, либо микробный, либо растительный, либо смесь водорослевого и растительного, либо смесь микробного и растительного полисахаридов. Нагревают раствор полисахарида или смеси полисахаридов на водяной бане при температуре 50-90°C (в зависимости от природы полимера) до полного растворения. Молочную сыворотку очищают от казеиновой пыли и жира и соединяют с изолятом соевого белка, оставляют для набухания на 10 мин. Затем соединяют полученную смесь с полисахаридом или смесью полисахаридов, перемешивают. После этого в смесь вносят экстракт бересты и, при необходимости, подсластитель (фруктоза, стевиозид), перемешивают. Пастеризуют при температуре 83-87°C с выдержкой 3-5 минут, охлаждают до температуры 60-64°C и направляют на фасовку.

Пример 1

Берут 0,4 г каррагинана, добавляют 14 мл дистиллированной воды и оставляют набухать при температуре 23°C в течение 20 минут. Нагревают полисахарид до растворения при температуре 60°C.

Берут подготовленную молочную сыворотку (pH 4,0-4,5).

Смешивают 57 г сыворотки с 1,0 г изолята соевого белка и оставляют для набухания на 30 минут.

Вводят раствор полисахарида в смесь сыворотки и изолята соевого белка. Добавляют к полученной смеси 0,03 г экстракта бересты и перемешивают.

Полученную систему пастеризуют при температуре 85°C в течение 3 минут, затем остужают, фасуют. В результате, при остывании получается однородная система средней плотности.

Пример 2

Берут 0,5 г гуарана, добавляют 14 мл дистиллированной воды и оставляют набухать при температуре 23°C в течение 20 минут. Нагревают полисахарид до растворения при температуре 60°C.

Берут подготовленную молочную сыворотку (pH 4,0-4,5). Смешивают 60 г сыворотки с 0,6 г изолята соевого белка и оставляют для набухания на 10 минут.

Вводят раствор полисахарида в смесь сыворотки и изолята соевого белка.

Добавляют к полученной смеси 0,04 г экстракта бересты и 0,01 г стевиозида, перемешивают.

Полученную систему пастеризуют при температуре 83°C в течение 5 минут, затем остужают, фасуют. В результате, при остывании получается однородная система средней плотности.

Пример 3

Берут 0,1 г ксантана и 0,1 г камеди рожкового дерева, добавляют 14 мл дистиллированной воды и оставляют набухать при температуре 23°C в течение 20 минут. Нагревают полисахарид до растворения при температуре 90°C.

Берут подготовленную молочную сыворотку (pH 4,0-4,5).

Смешивают 70 г сыворотки с 0,8 г изолята соевого белка и оставляют для набухания на 10 минут.

Вводят раствор полисахарида в смесь сыворотки и изолята соевого белка. Добавляют к полученной смеси 0,02 г экстракта бересты, 6 г фруктозы и перемешивают. Оставляют для набухания 20 минут

Полученную систему пастеризуют при температуре 85°C в течение 3 минут, затем остужают, фасуют. В результате, при остывании получается однородная система средней плотности.

Аналогично проводят исследования с различными концентрациями сывороточно-белковой основы и полисахаридов.

Концентрация изолята соевого белка была подобрана экспериментальным путем. При использовании в композиции изолята соевого белка в количестве менее 0,3% не образуется необходимая для пудинга текстура. При повышении концентрации более 1% у готового продукта появляется специфический привкус.

Концентрация каждой группы полисахаридов подобрана из следующих соображений: менее указанных концентраций (в частности, для i-каррагинана, ксантана менее 0,1%, а для галактоманнана менее 0,3%) приводит к образованию слабо вязких систем, а не пудинга.

Концентрация полисахаридов выше указанных (в частности, более 0,5% для i-каррагинана, более 0,4% для ксантана и более 0,7% для галактоманнана) приводит к образованию сильно вязкой системы - студень или желе, а не пудинг.

Из аналогичных соображений были подобраны концентрации смеси водорослевого и растительного полисахаридов: более 0,6% смеси i-каррагинана и галактоманнана, более 0,5% смеси i-каррагинана и НЭП приводит к образованию плотной студнеобразной системы, а менее 0,2% - к получению слабовязкой системы, а не пудинга. Для смеси микробного и растительного полисахаридов: более 0,5% смеси ксантана и галактоманнана приводит к образованию плотной, неоднородной системы, а менее 0,1% - к образованию жидкой системы.

Концентрация экстракта бересты была подобрана исходя из суточной нормы потребления. Адекватная норма потребления бетулина составляет 40 мг в сутки.

Концентрация сахарозаменителя также подобрана экспериментально: для стевиозида - менее 0,01% приводит к отсутствию сладкого вкуса, а более 0,03% - к горькому послевкусию; для фруктозы соответственно не менее 6% и не более 8%.

При приготовлении молочного пудинга необходимым условием является значение pH продукта - 4,0-4,5. При отклонении значения pH ниже значения 4,0, либо выше значения 4,5 система - пудинг расслаивается на две фазы.

В таблице 1 приведены рецептуры образцов молочных пудингов, в таблицах 2-4 органолептические, физико-химические показатели и энергетическая ценность продукта. В таблице 5 приведено обоснование функциональности разработанного продукта - молочного пудинга за счет содержания в его составе сыворотки молочной. Исследование показателей молочной сыворотки проводились на базе лаборатории Кемеровского технологического института пищевой промышленности.

Из таблицы 2 видна зависимость консистенции молочного пудинга от концентрации вносимых полисахаридов и изолята соевого белка. Наилучшие образцы у пудингов с йота-каррагинаном 0,3 и 0,4%, йота-каррагинаном и НЭП - 0,4%, йота-каррагинаном и гуараном 0,4%, с гуараном 0,4 и 0,5%, с ксантаном 0,2 и 0,3%, с ксантаном и LBG-0,1 и 0,15%, с ксантаном и гуараном - 0,2 и 0,3%.

Молочная сыворотка ценное нежирное молочное сырье, обладающее пищевой и биологической ценностью, а проблема переработки пищевыми предприятиями вторичного молочного сырья, в частности молочной сыворотки, является не менее важной. В настоящее время до 50% получаемой сыворотки не перерабатывается, что недопустимо как с экологической, так и с экономической точки зрения.

Таким образом, заявленный молочный пудинг является одновременно диетическим, диабетическим и функциональным продуктом, обладающим высокими органолептическими показателями.

Использование сыворотки в качестве основы для приготовления молочного пудинга приведет к удешевлению стоимости продукта по сравнению с известными аналогами, улучшит экологическую обстановку и расширит ассортимент продуктов питания.