Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНСТАНТ-ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ КОНЦЕНТРАТОВ ПЛОДОВО-ЯГОДНЫХ СОКОВ, СОДЕРЖАЩИХ РАЗЛИЧНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ДОБАВКИ

Изобретение относится к области пищевой и пищеконцентратной промышленности для получения инстант-продуктов на основе концентратов плодово-ягодных соков, содержащих функциональные добавки, в частности для получения плодово-ягодных киселей, содержащих различные функциональные добавки, а также может быть использовано для интенсификации процесса сушки продуктов, содержащих вязкие компоненты (через предварительное гранулирование на инертном носителе).

На сегодняшний день известны различные способы получения быстрорастворимых пищевых продуктов, в частности концентратов киселей, быстрорастворимых напитков.

Известен способ (патент RU 2112406, опубл. 10.06.1998) получения пищевых продуктов в гранулах, который заключается в том, что для получения пищевых продуктов в гранулах перед гомогенизацией и распылительной сушкой готовят смесь из измельченной пищевой основы, размер частиц которой не превышает 0,5 мм, и производных полисахаридов, которые предварительно растворены в обезжиренном молочном продукте, при следующем соотношении компонентов (масс. % по сухому веществу): производные полисахаридов 0,3-15,0, обезжиренный молочный продукт 11,5-60,0, пищевая основа - остальное. При этом в качестве производных полисахаридов используют и/или натрий карбоксиметилцеллюлозу, и/или натрий карбоксиметилкрахмал, и/или альгинат натрия или их смесь, в качестве обезжиренного пищевого продукта используют и/или обезжиренное молоко, и/или обезжиренную молочную сыворотку, и/или обезжиренную пахту или их смесь, и/или обезжиренное сухое молоко, предварительно растворенное в водной фазе, в качестве пищевой основы используют как измельченное растительное сырье и высокоизмельченные или гомогенизированные продукты животного происхождения, так и/или красящие вещества, и/или ароматизаторы, и/или вкусовые вещества, а дополнительно продукты в гранулах могут содержать и/или микроэлементы, и/или витамины.

Недостатком данного способа является сложность обеспечения гомогенности смеси, дозирования и распылительной сушки продуктов, содержащих достаточно крупную пищевую основу (0,5 мм). Содержание в продукте искусственных красителей, ароматизаторов, вкусовых веществ.

Известен способ (патент RU 2242145, опубл. 20.12.2004) получения витаминизированного киселя, который заключается в смешивании измельченного до порошкообразного состояния натурального сухого фруктово-ягодного сырья яблочного, или брусничного, или клюквенного, или черничного, или апельсинового, или лимонного, или ананасового, или их смеси, сахара, крахмала, кислоты лимонной, кислоты аскорбиновой и поливитаминной смеси из витаминов С, В₁, В₂, В₆, В₁₂, РР, А, Е, D и кислоты фолиевой при следующем соотношении ингредиентов, масс. %: натуральный компонент - 2,8-3,2, крахмал - 25,0-27,2, кислота лимонная - 0,5-0,8, кислота аскорбиновая - 0,05-0,1, поливитаминная смесь - 0,16-0,78, сахар - остальное. Поливитаминная смесь может дополнительно содержать кислоту пантотеновую и биотин.

Кисель витаминизированный представляет собой сыпучую смесь различных предварительно подготовленных компонентов в виде однородной порошкообразной массы от светло-бежевого до различных оттенков коричневого цвета и предназначен для быстрого приготовления блюда.

Недостатком данного способа является сложность дозирования и однородного смешивания компонентов, низкие технологические свойства композиции (пыление) при хранении, дозировании и транспортировании порошкообразная смесь может расслаиваться из-за содержания компонентов, различающихся по плотности и весовому соотношению. При приготовлении готового блюда необходимо использование предварительно стадии смешивания сухого порошка с холодной водой.

Известен способ для получения напитков моментального приготовления в гранулах (патент RU 2317731, опубл. 27.02.2008). В смеситель при открытой крышке загружают используемые в процессе приготовления композиции компоненты для получения напитка: крахмал картофельный - 23 кг, яблочное пюре - 6,6 кг, порошок груши - 4,1 кг, порошок куркумы - 0,105 кг, витамин С - 0,5 кг, хлопья овсяные - 1,2 кг, кориандр - 0,05 кг, орех мускатный - 0,01 кг и сахарный песок - 62,96 кг, полученную смесь тщательно перемешивают в течение 10 мин.

Затем полученную смесь увлажняют отварами травы мелиссы - 0,015 л, настойками боярышника - 0,04 л, настойкой валерианы - 0,4 л, настойкой травы пустырника - 0,02 л и очищенной водой в количестве 6,25 л с предварительно растворенной в ней лимонной кислотой - 0,7 кг и снова перемешивают в течение 10 мин. Готовую смесь передают на влажное гранулирование.

Влажную массу загружают совком порциями в гранулятор и протирают смесь через сетку с отверстиями диаметром 4-5 мм. Далее из приемника влажный гранулят совком раскладывают на бумагу в лотки и сушат при температуре 30-80°С в сушильном шкафу в течение 8 часов при периодическом перемешивании.

Затем полученную сухую массу загружают в установку для получения сухого гранулята. Сухой гранулят собирают в приемник и добавляют ароматизатор, идентичный натуральному, - 0,2 кг.

Недостатком данного способа является многостадийность и большая длительность процесса, применение ручного труда, сильное переувлажнение смеси и, как следствие, длительная сушка, в процессе которой возможны нежелательные изменения свойств готового продукта.

Способ получения концентрата киселя (патент RU 2462097, опубл. 27.09.2012). Изобретение относится к крахмалопаточной и пищеконцентратной отраслям пищевой промышленности. Способ предусматривает просеивание и смешивание крахмала с влажностью 13-20% с сухим фруктовым или ягодным сырьем, или их смесью и раствором ингредиентов с получением смеси с массовой долей влаги 22,5-29,0%. В качестве последних раствор содержит лимонную кислоту, мальтозную патоку, инулин и пищевой краситель. Полученную смесь экструдируют при давлении 0,8-1,5 МПа, температуре 150-170°С в течение 20-40 с. Полученный экструдат охлаждают, измельчают, просеивают и фасуют с добавлением сахара-песка и поливитаминной смеси. В качестве крахмала может быть использован картофельный, или тапиоковый, или амилопектиновый или пшеничный.

Недостатком является сложность равномерного распределения поливитаминной смеси в объеме готового продукта, расслоение компонентов киселя при хранении и фасовке, большая энергоемкость из-за многостадийности процесса.

Наиболее близким к заявляемому способу является (патент RU 2273446, опубл. 10.04.2006) способ, предусматривающий получение концентрата - полуфабриката из растительного сырья, для чего предварительно смешивают дозированные количества измельченных крахмала и сахара, перерабатывают ягоды на сок и шрот, обезвоживают шрот до 8÷100% (масс.) остаточной влаги с последующим его измельчением до размеров частиц менее 0,02 мм, концентрируют сок до 55÷65% (масс.) сухого вещества, помещают обработанную твердую фазу в дозированном количестве в смеситель, а концентрированный сок - в мерник-смеситель. Витаминный препарат, йодид калия и железо сернокислое дозируют, растворяют в воде и вносят в мерник-смеситель непосредственно перед использованием и тщательно перемешивают с концентрированным соком. Затем все сухие компоненты перемещают в тарельчатый гранулятор с активатором. Увлажняют смешанные сухие компоненты концентрированным соком и раствором витаминного препарата, йодида калия и железа сернокислого до 60÷70% (масс.) от оптимальной влажности, а затем проводят доувлажнение смеси с получением гранул готового продукта.

Недостатком является сложность равномерного распределения концентрата сока при одновременном смешивании крахмала и сахара, что приводит к снижению качества конечного продукта в результате неоднородности смеси и слипанию в неоднородные прочные агломераты, или сплошного слипания смешиваемой массы.

Задачей, на решение которой направлен заявляемый способ, является усовершенствование известного способа, создание однородной смеси из гранул со структурой, обеспечивающей быстрое диспергирование в воде, улучшение качества и пищевой ценности готового продукта, упрощение технологии производства, снижение себестоимости за счет исключения многостадийности процесса, сокращения времени сушки готового продукта.

Данная задача решается за счет того, что заявленный способ обеспечивает получение инстант-продукта на основе концентрата плодово-ягодного сока за счет смешивания неводорастворимого компонента - крахмала с размером зерен 10÷100 мкм и концентрата плодово-ягодного сока (брусничного, черничного, клюквенного, облепихового, черносмородинового и т.д.) с содержанием сухих веществ 44÷57 мас. % в скоростном смесителе-грануляторе с образованием микрогранул размером до 120 мкм. После равномерного распределения концентрата в объеме крахмала и образования микрогранул в смеситель-гранулятор добавляется водорастворимый компонент - смесь сахарной пудры с размером частиц 80÷100 мкм и порошка лактозы с размером частиц 75÷100 мкм в соотношении 5:1 или смеси сахарной пудры и глюкозы в соотношении 1:3. По достижении требуемой однородности смешивания компонентов производится доувлажнение смеси водой или раствором 0,3÷0,7 мас. % лимонной кислоты в течение 5-10 мин и гранулирование в том же смесителе-грануляторе, но при меньшей, чем при смешивании скорости, после чего осуществляется сушка до остаточной влажности не более 14% с получением гранул готового продукта.

Техническим результатом при использовании способа является получение пористых гранул размером не более 2,5 мм, достаточной прочности и хорошей сыпучести. Структура гранул состоит из микроагломератов зерен крахмала, вязкой жидкой фазы и кристаллов сахарной пудры, лактозы, глюкозы. Благодаря полученной структуре сокращается время сушки влажных гранул. При приготовлении киселя достигается хорошая диспергируемость гранул в горячей воде (90÷100°С) при перемешивании в течение 10÷15 секунд и получение напитка однородной консистенции.

Сущность способа поясняется чертежом (фиг. 1), на котором схематично изображен процесс образования гранул концентрата киселя.

Способ получения гранул со структурой, объединяющей в себе микроагломераты крахмальных зерен 1 и жидкой фазы 2 и сопоставимые по размеру микроагломератам частицы сахарной пудры 3 и лактозы 4 заключается в следующем: первоначально в скоростном смесителе-грануляторе происходит смешивание неводорастворимого компонента - крахмала в количестве 22,0÷24,0 мас. % и концентратом сока 7,5÷10,0 мас. %. Как известно, крахмал является кристаллическим веществом, обладает хорошей гигроскопичностью и при нормальных условиях не является водорастворимым веществом, поэтому, первоначально происходит образование микроагломератов из зерен крахмала и вязкой жидкой фазы и перераспределение жидкой фазы в объеме крахмального порошка. После однородного смешивания с образованием микроагломератов в смеситель добавляются водорастворимые компоненты - смесь сахарной пудры и порошка лактозы в соотношении 5:1 или смесь сахарной пудры и глюкозы в соотношении 1:3, в количестве 66,0÷70,0 мас. %. Кристаллы водорастворимой фракции после смешивания с микроагломератами крахмала в течение 5-10 минут доувлажняют водой или раствором 0,3÷0,7 мас. % лимонной кислоты в количестве 1,0 мас. % в зависимости от рецептуры до рабочей влажности гранулирования. Процесс гранулирования проводится при скорости, меньшей, чем скорость смешивания компонентов. При этом частично растворяются водорастворимые компоненты и образуются гранулы. Гранулы сушатся до остаточной влажности не более 14%.

Пример 1.

Способ получения инстант-продукта на основе концентрата плодово-ягодного сока предусматривает добавление в неводорастворимый компонент - крахмал с размером зерен 10÷100 мкм сухого ягодного шрота плодово-ягодного сока (брусничного, черничного, клюквенного облепихового, черносмородинового и т.д.) с размером частиц не более 0,1 мм в соотношении 10:1. После чего следует смешивание с концентратом плодово-ягодного сока с содержанием сухих веществ 44÷57 мас. %, далее добавляют водорастворимый компонент - смесь сахарной пудры с размером частиц 80÷100 мкм и порошка лактозы с размером частиц 75÷100 мкм в соотношении 5:1 или смесь сахарной пудры и глюкозы в соотношении 1:3. Затем производят доувлажнение смеси водой или раствором 0,3÷0,7 мас. % лимонной кислоты в течение 5-10 мин и гранулирование, после чего осуществляют сушку до остаточной влажности не более 14% с получением гранул готового продукта.

Пример 2.

Способ получения инстант-продукта на основе концентрата плодово-ягодного сока предусматривает перед смешиванием добавление в концентрат сока витаминного премикса, после чего следует смешивание с неводорастворимым компонентом - крахмалом с размером зерен 10÷100 мкм, далее добавляют водорастворимый компонент - смесь сахарной пудры с размером частиц 80÷100 мкм и порошка лактозы с размером частиц 75÷100 мкм в соотношении 5:1 или смесь сахарной пудры и глюкозы в соотношении 1:3. Затем производят доувлажнение смеси водой или раствором 0,3÷0,7 мас. % лимонной кислоты в течение 5-10 мин и гранулирование, после чего осуществляют сушку до остаточной влажности не более 14% с получением гранул готового продукта.

Пример 3.

Способ получения инстант-продукта на основе концентрата плодово-ягодного сока предусматривает добавление в неводорастворимый компонент - крахмал с размером зерен 10÷100 мкм овсяной муки или рисовой. После чего следует смешивание с концентратом плодово-ягодного сока с содержанием сухих веществ 44÷57 мас. %, далее добавляют водорастворимый компонент - смесь сахарной пудры с размером частиц 80÷100 мкм и порошка лактозы с размером частиц 75÷100 мкм в соотношении 5:1 или смесь сахарной пудры и глюкозы в соотношении 1:3. Затем производят доувлажнение смеси водой или раствором 0,3÷0,7 мас. % лимонной кислоты в течение 5-10 мин и гранулирование, после чего осуществляют сушку до остаточной влажности не более 14% с получением гранул готового продукта.

Таким образом, данный способ позволяет получать пористые агломераты-гранулы, структура которых состоит из микроагломератов зерен крахмала и кристаллов сахарной пудры, лактозы или глюкозы, соединенных между собой первоначально прослойками вязкой, жидкой фазы, а после сушки солевыми мостиками, благодаря чему достигается быстрая диспергируемость гранул. На основе предложенного способа возможно расширение ассортимента быстрорастворимых пищевых продуктов высокого качества и пищевой ценности.