Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САХАРСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА

Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к способам получения сахарсодержащих продуктов функционального назначения.

Известен способ получения сахарсодержащего продукта, предусматривающий подачу затравочных гранул в устройство для гранулирования, содержащее вращающийся вертикальный цилиндрический барабан и радиально расположенные в нем неподвижные лопасти с отверстиями для подачи горячего воздуха в слой затравочных гранул, введение сахарного сиропа в указанный слой в количестве 0,1-2,0 кг на 1 кг гранул при перемешивании [Пат. №2332468 Российская Федерация, МПК C13F 3/00, C13F 1/02 (2006.01). Способ получения гранулированного сахара с добавками / Ананских В.В., Лукин Н.Д.; заявитель и патентообладатель ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов. - №2006146749/13; заявл. 28.12.2006; опубл. 27.08.2008, Бюл. №24.].

Недостатком этого способа является то, что он не позволяет получить продукт с повышенной пищевой ценностью.

Наиболее близким является способ получения сахарсодержащего продукта, предусматривающий подачу затравочных гранул в устройство для гранулирования, содержащее вращающиеся вертикальный цилиндрический барабан и радиально расположенные в нем неподвижные лопасти с отверстиями для подачи горячего воздуха в слой затравочных гранул, причем в качестве затравочных гранул используют гранулы фруктоолигосахарида в смеси с β-циклодекстрином в равных количествах, причем гранулы β-циклодекстрина предварительно насыщены экстрактом кофе, а для их последующего наращивания используют сахарный сироп, смешанный в равных количествах с натуральным подсластителем - стевиозидом, концентрацией 80-83% сухих веществ и затем высушивают до влажности 0,3-0,4% [Пат. №2654716 Российская Федерация, МПК С13В 50/00 (2011.01). Способ получения сахарсодержащего продукта / А.А. Славянский, К.В. Галко, Д.А. Закарян, Н.Н. Лебедева; заявитель и патентообладатель Славянский А.А. - №2017131738; заявл. 11.09.2017; опубл. 27.08.2008. - Бюл. №15.].

Данный способ не позволяет получить равномерные по составу и достаточно прочные гранулы. Кроме того, данный способ не позволяет получить продукт с высокими вкусоароматическими характеристиками.

Технический результат изобретения заключается в повышении пищевой ценности готового продукта с приданием ему функциональных свойств.

Этот результат достигается тем, что способ получения сахарсодержащего продукта, предусматривает подачу затравочных гранул в устройство для гранулирования, содержащее вращающийся вертикальный цилиндрический барабан и радиально расположенные в нем неподвижные лопасти с отверстиями для подачи горячего воздуха в слой затравочных гранул, причем в качестве затравочных гранул используют кристаллы сахара размером 0,2-2,5 мм в смеси с β-циклодекстрином, предварительно обогащенным экстрактом черного перца в количестве 4-7% к массе сахара, в соотношении 1:1, затем к полученным обогащенным кристаллам сахара добавляют порошок кофе в соотношении 1:3 к массе сахара, а для их последующего наращивания используют сахарный сироп, содержащий 75-85% сухих веществ, предварительно обогащенный экстрактом женьшеня в количестве 0,8-1,3% к массе затравочных гранул и затем высушивают до влажности 0,2-0,3%).

Способ получения сахарсодержащего продукта осуществляется по следующей технологии

Используется устройство, описанное в способе [RU 2332468 С1]. При этом в качестве затравочных гранул используют кристаллы сахара размером 0,5-2,5 мм в смеси с предварительно обогащенными экстрактом черного перца в количестве 4-7% к массе сахара (3-циклодекстрины в соотношении 1:1 и порошком кофе. Далее на образовавшиеся гранулы наносят сахарный сироп, содержащий 75-85% сухих веществ, обогащенный экстрактом женьшеня в количестве 0,8-1,3% к массе затравочных гранул. Высушивают до влажности 0,2-0,3%.

Внесение β-циклодекстрина, напитанного черным перцем в количестве 4-7% к массе сахара, позволяет обогатить микро- и/или макронутриентами сахаросодержащий продукт. Напыление на гранулы сахаросодержащего продукта сахарного сиропа концентрацией 75-85%, обогащенного экстрактом женьшеня в количестве 0,8-1,3% к массе затравочных гранул позволяет повысить энергетическую ценность сахарсодержащего продукта.

Циклодекстрины - углеводы, циклические олигомеры глюкозы, которые получают ферментативным путем из крахмала. β-циклодекстрин - пищевая добавка Е459. Широко применяются в биотехнологии, фармацевтике и пищевых технологиях. На поверхности молекул циклодекстрин находятся все ОН-группы.

Внутренняя полость циклодекстринов гидрофобна и в водных растворах может образовывать комплексы включения с другими молекулами органической и неорганической природы. Во время образования комплексов меняется большое количество исходных свойств включаемых соединений.

Нерастворимые в воде вещества приобретают большую растворимость, становятся стабильными в процессах гидролиза и окисления, меняют органолептические свойства. β-циклодекстрин не имеет токсичных свойств, негативно влияющих на здоровье человека [Роговский B.C. Антиоксиндатная и противовоспалительная активность новых производных дигидрокварцетина и их водорастворимых форм. Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук (спец. 14.03.06). - М.: РНИМУ, 2013.-137 с. ]; [Левит М.Л. Функциональные водорастворимые полимеры-носители гидрофобных биологически активных веществ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. - СПб.: ИБС РАН, 2014. - 132 с].

Черный перец - известная специя, лечебные свойства которого известны с древности. Жгучий вкус перца обусловлен присутствием гликозида пиперина (5-9%), а запах - эфирным маслом (0,9-2,5%). Химический состав и пищевая ценность. В состав перца черного молотого входят, %: воды-10,1; белковых веществ-11,0; жиров-3,3; углеводов-38,3 (в виде крахмала), клетчатки-26,5; смолистых веществ-1-2; из витаминов: группы В, С, РР, К и др.; из минеральных веществ- K, Na, Са, Mn, Mg, Fe, Cu, Si, Zn и др.. Энергетическая ценность: 235ккал/100 г [Атлас аннотированный. Продукты растительного происхождения: (Учебное пособие для вузов)/ О.А. Рязанова, А.И. Бакайтис, М.А. Николаева и др. - СПб.: Лань, 2020.-556 с].

Применение порошкообразного кофе обусловлено особыми его свойствами для придания сахарсодержащему продукту аромата кофе. Основной биологический компонент - кофеин. Он является умеренным стимулятором, воздействующим через отделы головного мозга на центральную нервную систему, что приводит к обостренному восприятию действительности. В состав входят: азотистые вещества, жир, сахара, декстрин, клетчатка, гемицеллюлозы, зольные элементы, кофеин, хлорогеновая кислота [Жохова Е.А., Вьюхина Д.С. Химический состав кофе и его влияние на организм человека. // Экологические проблемы региона и пути их разрешения. - 2019. - С.199-204.].

Сахарный сироп, обогащенный экстрактом женьшеня, позволяет усилить физиологические и пищевые свойства получаемого сахарсодержащего продукта.

Женьшень обладает тонизирующим, адантогенным и стимулирующим действиями. Основными действующими веществами являются панаксозиды. В состав женьшеня входят эфирные масла, жирные кислоты, пектиновые вещества, смолы и витамины группы В. Из макроэлементов - фосфор, кальций, магний, калий. Микроэлементы: железо, сера, молибден, марганец, цинк, титан, хром, алюминий, кремний [Производство и переработка лекарственно-технического сырья (Учебное пособие). - Горно-Алтайск: БИЦ ГАГУ, 2021. -83 с].

Применение для наращивания затравочных гранул сахарного сиропа, обогащенного экстрактом женьшеня, содержащего 75-85% сухих веществ, обосновано экспериментальным путем.

При запредельных значениях этого диапазона, т.е. менее 75% или более 86%, ухудшаются условия обеспечения технического результата.

Требования по влажности полученного продукта в диапазоне 0,2-0,3% также обоснованы опытным путем и при их запредельных значениях качественные показатели готового продукта ухудшаются.

Пример.

Готовят затравочные гранулы путем перемешивания кристаллов белого сахара размером 1,15 мм в соотношении 1:1 с предварительно обогащенными экстрактом черного перца в количестве 6% к массе сахара (3-циклодекстринам, затем к полученным кристаллам сахара добавляют порошок кофе в соотношении 1:3 к массе сахара. Далее подают в вертикальный цилиндрический вращающийся барабан, где через слой движущихся гранул в неподвижные полые лопасти подают горячий воздух температурой 80°С. Для поддержания затравочного слоя в сыпучем состоянии регулируют подачу сахарсодержащего раствора 0,45 кг на 1 кг затравочных гранул. В качестве исходного сиропа используют сахарный сироп, содержащий 81% сухих веществ, обогащенный экстрактом женьшеня в количестве 0,8% к массе затравочных гранул. Размер гранул доводят до 4,2 мм и высушивают до влажности 0,3%).

Параллельно осуществляется способ по прототипу. Вначале готовятся затравочные гранулы путем перемешивания в равных количествах фруктоолигосахарида с β-циклодекстрином, предварительно насыщенным экстрактом кофе с размером 0,6 мм, которые подают для последующего наращивания в вертикальный цилиндрический вращающийся барабан, где через слой движущихся гранул в неподвижные полые лопасти подают горячий воздух температурой 80°С. Для поддержания затравочного слоя в сыпучем состоянии регулируют подачу сахарсодержащего раствора 0,5 кг на 1 кг затравочных гранул [RU 2332468, C1]. В качестве исходного сиропа используют сахарный сироп в смеси со стевиозидом в равных количествах концентрацией 82% сухих веществ. Сироп распределяется в тонкой пленке по поверхности затравочных гранул, выкристаллизовывается, влага удаляется и размер гранул увеличивается. Размер гранул доводили до 4 мм и высушивали до влажности 0,35%.

Таким образом, полученный по разработанному способу продукт обладает повышенной физиологической и пищевой ценностью, а также улучшенными вкусовыми свойствами за счет введения в него экстракта черного перца. Полученный способ позволяет повысить пищевую ценность готового продукта с приданием ему функциональных свойств.