Результат интеллектуальной деятельности: Способ производства функционального продукта

Изобретение относится к производству функциональных продуктов с большим содержанием углеводов и жира растительного происхождения.

Изобретение относится к крахмалопаточной промышленности и может быть использовано при производстве кормов для сельскохозяйственных животных в качестве заменителя цельного молока для выпаивания телят и в качестве престартера. Может найти применение в производстве сухих смесей для детского питания и сухих смесей при изготовлении мороженого в домашних условиях. Функциональный продукт -сухая смесь мальтодекстрина с гидрогенезированным растительным жиром.

Известен способ получения функционального продукта, содержащего углеводы растительного и животного происхождения, предусматривающий смешивание 50%-ного раствора мальтодекстрина с 50%-ным раствором молочной сыворотки в соотношении 1:1 с последующим высушиванием на распылительной сушилке. [Патент RU №2609282, 2017].

Известен способ получения молочно-растительной кормовой добавки, предусматривающий смешивание свежей молочной сыворотки, жмыхов тыквенных культур, поваренной соли, бишофита порошкообразного в соотношении 1:4,0-4,5:0,06:0,12. [Патент RU №2314709,2008].

Известен способ получения сухой смеси, которую применяют при изготовлении мороженого в домашних условиях. Сухую смесь, состоящую из жира, СОМО (сухой обезжиренный молочный остаток), сахарозы и желирующего крахмала, восстанавливают в воде в соотношении 1:1,1. Наличие в смеси сухого жирного компонента обеспечивает получение однородной массы при разведении водой. Способ позволяет получить мороженое с высокими органолептическими показателями [Патент RU №2146474, 2000].

Указанные способы производства функционального продукта и кормовых добавок обладают недостаточно высокой энергетической ценностью, есть затруднения при растворении сухих компонентов смесей.

Предлагаемый способ производства позволяет получить добавку к корму с высоким содержанием легкоперевариваемых углеводов и высокой энергетической ценностью за счет высокожирного компонента.

Добавка к сухим смесям для детского питания и смесям при изготовлении мороженого в домашних условиях при смешивании с жидкой композицией позволяет получить однородную массу. Частички мальтодекстрина, прилипшие к жировым шарикам масла, равномерно смачиваются растворителями (водой, молоком) и растворяются по мере погружения их в раствор. Процесс растворения сухих компонентов смесей осуществляется значительно быстрее, без образования комочков, тем самым, улучшаются органолептические свойства, повышается усвояемость.

Мальтодекстрин - полимер глюкозы, в молекулу которого входит 5-20 глюкозных остатков. Мальтодекстрин характеризуется содержанием в нем редуцирующих веществ (РВ) в пределах 15-35%. Мальтодекстрин получают из любого вида крахмала или крахмалсодержащего сырья путем его ферментативного гидролиза. Является легкоперевариваемым углеводом пролонгированного действия.

Проблема заключается в оптимизации технологического процесса, увеличении калорийности готового продукта, быстром, равномерном растворении сухих смесей, в состав которых он вводится, улучшении органолептических свойств, повышении усвояемости.

Проблема решается таким образом, что вначале проводят ферментативный гидролиз крахмала (кукурузного, пшеничного, картофельного и т.д.) до содержания РВ 25-32%. При этом получают сироп с содержанием сухих веществ 35-38%, а затем его концентрируют до 50% СВ и направляют в гомогенизатор. В гомогенизаторе мальтодекстрин смешивают при помощи ультразвука с подогретым до 58-60°С гидрогенизированным растительным маслом в соотношении 1:1,5 по сухим веществам. Ультразвук обеспечивает максимальное дробление и перемешивание дисперсных фаз за счет кавитации, обеспечивает относительную устойчивость гомогенизированной смеси. Затем эту смесь направляют на распылительную сушилку.

Принципиальная схема производства представлена на чертеже. Полученная сухая смесь может использоваться в качестве добавки к ЗЦМ (заменитель цельного молока) для выпаивания молодняка сельскохозяйственных животных и в качестве добавки к сухим смесям при изготовлении мороженого в домашних условиях.

Способ осуществляют следующим образом.

Кукурузный крахмал разводят водой до концентрации суспензии 35-38% сухих веществ (СВ). В приготовленную крахмальную суспензию вносят расчетную порцию ферментного препарата термостабильной α-амилазы и направляют в реактор первой стадии разжижения. В реакторе поддерживается температура 95°С, а разжижение продолжается в течение 60 мин. При этом теплообмен проходит через греющую рубашку без смешивания греющего пара с продуктом. Концентрация СВ продукта не снижается. Далее разжиженный продукт направляют на разваривание с целью гарантированного перевода всех зерен крахмала в клейстеризованное состояние. Разваривание осуществляют при температуре 125-135°C с последующим выдерживанием 5-10 мин. Нагрев разжиженного крахмала идет водяным паром путем прямого смешивания с продуктом. При снижении температуры продукта, после его выхода из разварника, часть влаги испаряется за счет самоиспарения, концентрация сиропа почти не изменяется. Затем разваренный продукт направляют на вторую стадию разжижения, где вносят дополнительную порцию термостабильной α-амилазы с целью расщепления зерен крахмала, клейстеризованных на стадии разваривания. На II стадии разжижения продукт может находиться от 30 до 120 мин в зависимости от требуемых значений РВ. После этой операции получают готовый сироп мальтодекстрина концентрацией 35- 38% СВ. С целью экономии энергозатрат, прежде чем отправить сироп на сушку, его концентрируют от 40 до 60% СВ под вакуумом в выпарном аппарате любой конструкции. Уваренный сироп мальтодекстрина смешивают с гидрогенезированным растительным маслом. Гидрогенезированное растительное масло при комнатной температуре представляет собой пастообразный продукт. Перед подачей на станцию гомогенизации его предварительно подогревают 58-60°С, при такой температуре масло имеет жидкую консистенцию, и не происходит распада жирных кислот.

В процессе гомогенизации смеси ультразвуком, за счет кавитации, происходит дробление «жировых шариков», жир равномерно распределяется в общей массе продукта (в растворе мальтодекстрина), в результате чего получают однородную многофазную систему. Далее готовую композицию направляют на распылительную сушилку.

Соотношение смеси мальтодекстрина и масла составляет 1:1,5. Это максимальное количество масла, при котором сушка протекает технологично. При доли масла выше 1,5 в соотношении мальтодекстрин: масло происходит налипание частиц на стенках сушильной камеры и процесс сушки нарушается.

Процесс сушки протекает при следующем температурном режиме:

- температура воздуха на входе 200°С;

- температура воздуха на выходе 80°С.

Готовый продукт представляет собой белый порошок влажностью 4-5%, содержащий до 40% углеводов и до 60% жира растительного происхождения, при этом содержит РВ около 10%.