Результат интеллектуальной деятельности: Состав для приготовления шоколадной массы

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ. К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности, к кондитерской отрасли и может быть использовано при производстве шоколада.

Изобретение направлено на создание шоколада повышенной пищевой ценности за счет введения в состав изделия белка до уровня, соотносимого с физиологическими нормами потребления в виде смоделированных белковых компонентов с полным набором незаменимых аминокислот и максимально возможным для каждого белкового компонента аминокислотным скором по лимитирующей незаменимой аминокислоте, а также микронутриента с гепатопротекторными свойствами и придание шоколаду устойчивости к процессу «поседения».

Термин шоколад указан в соответствии с определением по ГОСТ 31721-2012 Шоколад. Общие технические условия. Он предусматривает для шоколада содержание не менее 35% общего сухого остатка какао продуктов, в том числе не менее 18% какао масла и не менее 14% сухого обезжиренного остатка какао продуктов.

Пищевые продукты с повышенной пищевой и биологической ценностью указаны в соответствии с методическими указаниями: «Методические рекомендации «Гигиеническая оценка рационов питания обучающихся (воспитанников)» (утв. руководителем Управления Роспотребнадзора по городу Москве и директором НИИ гигиены детей и подростков НЦЗД РАМН 25.02.2008).

«Пищевые продукты с повышенной пищевой и биологической ценностью - пищевые продукты, пищевая и (или) биологическая ценность которых повышена по сравнению с естественной пищевой и биологической ценностью аналогичных видов продуктов за счет искусственного добавления тех или иных пищевых веществ, биологически активных добавок или (и) сохранения пищевых веществ и биологически активных компонентов сырья, используемого для производства этих продуктов. С целью повышения пищевой и биологической ценности пищевых продуктов проводится их обогащение микронутриентами и другими функциональными ингредиентами, то есть их искусственное внесение в пищевые продукты в процессе их производства или при приготовлении из них блюд и кулинарных изделий, чаще всего в форме биологически активных добавок, в том числе витаминных или витаминно-минеральных смесей (премиксов). В качестве продуктов повышенной пищевой ценности также можно рассматривать специализированные пищевые продукты, пищевая ценность которых сбалансирована (оптимизирована) за счет корректировки рецептур, специального подбора используемого сырья и (или) выбора наиболее оптимальных технологических процессов.»

Отличительной особенностью данной группы продуктов является наличие в их составе отдельных нутриентов (или их комплексов) в количестве, составляющем значимую долю от нормы физиологической суточной потребности (или рекомендуемого ежесуточного употребления) и обеспечивающем алиментарное обогащение рациона.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Традиционный шоколад на основе какао масла и сахара, содержит максимально 9,2 г белка, 50,4 г углеводов и 34,7 г жира /100 г изделия (см. Тутельян В.А. Химический состав и калорийность российских продуктов питания. Справочник. - М.: ДеЛи плюс, 2012, 284 с.). Как видно из представленных данных, традиционные шоколады содержат низкий процент белка, кроме того, в них не отрегулировано содержание незаменимых аминокислот. Содержание гепатопротекторов регламентируется в соответствии с MP 2.3.1.1915-04 Методические рекомендации. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ.

Одновременно, для повышения пищевой ценности шоколадных масс принимались различные попытки: включение в рецептуру дополнительных видов белоксодержащего сырья и добавок с более высоким содержанием протеина; введение биологически активных добавок или компонентов с повышенным содержанием микроэлементов.

Из уровня техники известен шоколад, содержащий какао тертое, какао-масло, молоко сухое, ядро ореха, соевый фосфатидный концентрат (лецитин), ванилин, сахарную пудру и бальзам «Агидель» (Патент РФ №2127982, A23G 1/00).

Известен состав для приготовления шоколада, который содержит какао тертое, какао-масло, лецитин, сахарную пудру, дополнительно вводят ароматизатор ванильно-сливочный, ароматизатор «Шоколад» и сухой экстракт ламинарии, при следующем соотношении компонентов, мас. %: какао тертое 35,4-35,85; какао-масло - 14,94-15,52; сухой экстракт ламинарии - 0,95-1; лецитин - 0,38-0,41; ароматизатор ванильно-сливочный - 0,05-0,06; ароматизатор «Шоколад» - 0,02-0,03; пудра сахарная - остальное (Патент РФ №2465777, МПК: A23G 1/30 A23G 3/48).

Недостатком приведенных выше составов является недостаточная пищевая ценность готового продукта, из-за низкого содержания белков при высоком содержании углеводов, неустойчивость к процессу «поседения».

Известен состав для приготовления шоколада «женьшень», содержащий какао тертое, какао-масло, ядро ореха жареное тертое, молочный продукт, соевый фосфатидный концентрат (лецитин), эссенцию ванильную, сахарную пудру и водно-спиртовую настойку биомассы женьшеня (Патент РФ №2061311, A23G 1/00).

Недостатком известного состава является, недостаточная пищевая ценность в связи с невысоким содержанием белка в шоколадной массе, неустойчивость к процессу «поседения».

Известен низкокалорийный пищевой батончик, содержащий белковый компонент, пищевые волокна, источник жира, подсластитель, связующие вещества, дополнительные рецептурные компоненты, кондитерское покрытие и наполнители, отличающийся тем, что в качестве белкового компонента он содержит молочный белок, в качестве пищевых волокон содержит водорастворимые цитрусовые волокна и полидекстрозу, в качестве источника жира содержит растительный жир, в качестве связующих веществ содержит лецитин, патоку карамельную, глюкозо-фруктозный сироп, глицерин, в качестве подсластителя содержит мальтитол порошковый, в качестве дополнительных рецептурных компонентов содержит консервант сорбат калия, натуральный антиоксидант, ароматизатор кокос-сливки, а в качестве наполнителей содержит мальтодекстрин и кокосовую стружку при следующем соотношении исходных компонентов в %:

(Патент РФ №2538114: МПК: A23G 3/00)

Недостаток данного изделия в том, что по составу его нельзя отнести к шоколадным изделиям и несбалансированность белкового компонента и высокое содержание углеводов в продукте (патока карамельная, глюкозно-фруктозный сироп), соответственно, невысокая пищевая ценность.

Известен состав для приготовления шоколада, содержащий какао тертое, какао-масло, лецитин, пудру сахарную, ароматизатор ванильно-сливочный, ароматизатор «Шоколад», отличающийся тем, что он содержит сухой творог и сухой шрот шиповника при следующем соотношении компонентов, мас. %:

(Патент РФ2548469, МПК A23G).

Недостатком известного состава является недостаточная пищевая ценность, связанная с невысоким содержанием белков, недостаточная сбалансированность белковой составляющей шоколада, не гармоничный вкус.

Общим недостатком известных аналогов, является недостаточная пищевая ценность, связанная с невысоким содержанием белков, недостаточная сбалансированность аминокислотного состава вводимых белковых компонентов, эти шоколады не обладают устойчивостью к процессу «поседения», ни в одном из них нет гепатопротекторного компонента, обеспечивающего соответствующие свойства.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей заявленного изобретения является разработка состава шоколадной массы для производства шоколада с повышенной пищевой ценностью за счет введения в состав шоколадной массы белка до уровня, соотносимого с физиологическими нормами потребления в виде смоделированных белковых компонентов с полным набором незаменимых аминокислот и максимально возможным для каждого белкового компонента аминокислотным скором по лимитирующей незаменимой аминокислоте, а также микронутриента с гепатопротекторными свойствами и придание шоколадной массе оптимальных технологических и органолептических свойств, и в том числе, устойчивости к процессу «поседения», что достигается за счет введения в белковый компонент муки высокобелковой подсолнечной с массовой долей в конечной шоколадной массе не ниже 4,0%.

Технической результат настоящего изобретения достигается за счет разработки состава для приготовления шоколадной массы, который содержит, мас. %: какао тертое 30-35; какао-масло 15,0-21,0; соевый фосфатидный концентрат (лецитин) 0,4-0,6; инулин 0,1-0,5; ароматизатор 0,1-0,2; белковый компонент 29-31, состоящий из смеси муки высокобелковой подсолнечной и концентрата белка молочной сыворотки в соотношении (7,9-8,0):(2,5-2,6) или из смеси концентрата молочного белка и муки высокобелковой подсолнечной в соотношении (8,61-8,65):(1,4-1,5) при этом массовая доля муки высокобелковой подсолнечной в конечной шоколадной массе не должна быть ниже 4,0%; стевия 0,1-0,2; порошок из сублимированных проростков расторопши 1,4-3,5; мальтит - остальное.

Шоколад указан в соответствии с определением по ГОСТ 31721-2012 Шоколад. Общие технические условия. Он предусматривает для шоколада содержание не менее 35% общего сухого остатка какао продуктов, в том числе не менее 18% какао масла и не менее 14% сухого обезжиренного остатка какао продуктов.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена зависимость светлоты L* от колебания температуры при хранении шоколада.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для получения шоколада с повышенной пищевой ценностью предлагается следующий состав шоколадной массы, мас. %:

какао тертое 30,0-35,0; какао-масло 15,0-21,0; соевый фосфатидный концентрат (лецитин) 0,4-0,6; инулин 0,1-0,5; ароматизатор 0,1-0,2; белковый компонент 29,0-31,0, состоящий, из смеси муки высокобелковой подсолнечной и концентрата белка молочной сыворотки в соотношении (7,9-8,0):(2,5-2,6); стевия 0,1-0,2; порошок из сублимированных проростков расторопши 1,4-3,5; мальтит - остальное.

При этом высокобелковой подсолнечной муки в конечной шоколадной массе не должно быть ниже 4,0%.

Указанные свойства обеспечиваются за счет сочетания компонентов заявленного состава.

Заявленная шоколадная масса содержит от 30 до 35% какао-тертого и 15,0-21,0 какао-масло, которые обеспечивают наиболее гармоничные органолептические свойства и оптимальные технологические свойства массы получаемого продукта.

Уменьшение количества какао тертого ниже 30 мас. % и какао масла ниже 15 мас. % приведет к ухудшению технологических и органолептических свойств продукта, выражающихся в потере усадки и характерного блеска.

Увеличение количества какао-тертого выше 35 мас. % и какао масла выше 21 мас. % приведет к ухудшению технологических свойств получаемых шоколадной масс - низкая вязкость и высокая текучесть массы, необоснованное удорожание продукта, снижение возможности введения белкового компонента.

Содержание соевого фосфатидного концентрата (лецитина) 0,4-0,6 мас. % обеспечивает оптимальную вязкость и текучесть шоколадной массы. Снижение количества соевого фосфатидного концентрата (лецитина) ниже 0,4 мас. % приведет к увеличению вязкости шоколадной массы, а увеличение количества соевого фосфатидного концентрата (лецитина) выше 0,6 мас. % приведет к увеличению текучести шоколадной массы. Оба изменения значительно усложнят ведение технологического процесса.

Заявленная шоколадная масса содержит белковый компонент 29,0-31,0 мас. %, состоящий из смеси муки высокобелковой подсолнечной и концентрата белка молочной сыворотки в соотношении (7,9-8,0):(2,5-2,6). Колебание соотношения данных белковых продуктов зависит от фактического содержания незаменимых аминокислот в конкретных применяемых партиях сырья. Из широкого спектра применяемых белковых продуктов нами предложено сочетание концентрата сывороточного белка и муки подсолнечной высокобелковой. Являясь, вторичным продуктом, получаемым в процессе переработки семян подсолнечника, мука подсолнечная высокобелковая значительно дешевле других белковых ингредиентов и имеет целесообразность использования ее для составления белковых смесей.

Наиболее эффективно белок используется, когда в рационе содержание всех незаменимых аминокислот точно соответствует нормам потребности. В мировой науке и практике такой белок получил название «идеальный». С учетом данных норм потребности в отдельных аминокислотах, и с использованием метода компьютерного моделирования составлена смесь, приближенная по содержанию незаменимых аминокислот к «идеальному» белку:

u_i- масса j-й компоненты смеси,

i - номер незаменимой аминокислоты,

d_i - масса i-й незаменимой аминокислоты в идеальном белке,

a_ij - масса i-й незаменимой аминокислоты в единице массы j-го компонента смеси.

Скор по каждой аминокислоты определяется формулой:

В идеальном случае

Необходимо составить смесь из компонентов так, чтобы отклонение от идеала было минимальным. Если идеальное значение не достижимо, то качество определяется по минимально достигнутому скору. Превышение скора так же не желательно, поэтому цель задачи - это минимизация максимального по модулю отклонения от идеального скора по всем аминокислотам:

Идеальный белок:

Пример 1

В 100 г применяемого концентрата белка молочной сыворотки в соответствии с документацией содержалось:

В 100 г муки высокобелковой подсолнечной содержалось:

С помощью математического моделирования рассчитана оптимальная белковая смесь:

Минимальный скор: 0.3783

Минимальный скор у аминокислоты: фенилаланин

Содержание незаменимых аминокислот в смоделированной смеси:

Как видно из представленных данных, в смоделированном белковом компоненте представлены все незаменимые аминокислоты, при этом минимальный скор: 0.3783; а цена оптимальна.

Пример 2.

В 100 г применяемого концентрата белка молочной сыворотки в соответствии с документацией содержалось:

В 100 г муки высокобелковой подсолнечной содержалось:

С помощью математического моделирования рассчитана оптимальная белковая смесь:

Минимальный скор: 0,375

Минимальный скор у аминокислоты: фенилаланин и валин

Содержание незаменимых аминокислот в смоделированной смеси:

Пример 3.

В 100 г применяемого концентрата белка молочной сыворотки в соответствии с документацией содержалось:

В 100 г муки высокобелковой подсолнечной содержалось:

С помощью математического моделирования рассчитана оптимальная белковая смесь:

Минимальный скор: 0,379

Минимальный скор у аминокислоты: фенилаланин и валин

Содержание незаменимых аминокислот в смоделированной смеси:

Пример 4.

В 100 г применяемого концентрата белка молочной сыворотки в соответствии с документацией содержалось:

В 100 г муки высокобелковой подсолнечной содержалось:

С помощью математического моделирования рассчитана оптимальная белковая смесь:

Минимальный скор: 0,373

Минимальный скор у аминокислоты: фенилаланин и валин

Содержание незаменимых аминокислот в смоделированной смеси:

Таким образом, благодаря математическому моделированию, мы получаем практически идентичные по составу незаменимых аминокислот белковые смеси с полным набором незаменимых аминокислот и максимально возможным для каждого белкового компонента аминокислотным скором по лимитирующей незаменимой аминокислоте.

Уменьшение количества белкового компонента ниже 29,0 мас. % нецелесообразно, учитывая нашу цель получение массы повышенной пищевой ценности и необходимость обеспечения минимального количества 4,0 мас. % муки высокобелковой подсолнечной.

Увеличение количества выше 31,0 мас. % ведет к ухудшению органолептических свойств, плитка плохо структурируется при охлаждении, масса приобретает пластилиноподобную структуру, и чрезмерно выраженную белковую сущность изделия.

В состав шоколадной массы входит инулин 0,1-0,5 мас. %. Инулин - пребиотик из группы растворимых пищевых волокон. В состав шоколадной массы он введен с целью облагораживания вкуса изделия. Было установлено, что он способен объединять и связывать между собой вкусы отдельных ингредиентов, создавая единое органичное восприятие вкуса шоколадной массы с высоким содержанием белка. Уменьшение количества ниже 0,1 мас. % не дает эффекта по облагораживанию вкуса массы, увеличение количества выше 0,5 мас. % не дает дальнейшего большего эффекта по облагораживанию вкуса массы.

В состав шоколадной массы входит стевия 0,1-0,2 мас. %. Введение данного ингредиента на нижнем уровне в сочетании с мальтитом обеспечивает наиболее оптимальные вкусовые свойства шоколадной массы особенно с высоким содержанием белка Уменьшение количества ниже 0,1 мас. % не дает эффекта нужной сладости массы, увеличение количества до 0,2 мас. % сохраняет традиционный вкус при использовании сахарозаменителей, выше 0,2 мас. % придает горьковатый привкус массе.

В состав шоколадной массы входит порошок из сублимированных проростков расторопши 1,4-3,5 мас. %. В данном количестве ингредиента содержится от адекватного до верхнего допустимого уровня потребления суточной нормы силимарина.

Силимарин (англ. Silymarin) - природная композиция биологически активных веществ, содержащаяся в плодах расторопши пятнистой и состоящая из семи флаволигнанов, одного флавоноида (совокупно около 83%) и дополнительных полифенолов и жирных кислот (совокупно около 17%). Основными компонентами силимарина, формирующими около 83% его природного состава, принято считать: силибин А, силибин В, изосилибин А, изосилибин В, силикристин, изосиликристин, силидианин, таксифолин. Силимарин обеспечивает основное фармакологическое действие расторопши. В силу нетоксичности и множества полезных свойств, является одной из самых изучаемых природных субстанций 21 века - более 3500 опубликованных научных работ. Широко применяется в клинической практике как гепатопротектор, антиоксидант и иммуномодулятор.

Флаволигнаны широко представлены в пищевых продуктах растительного происхождения. Регулярное потребление этих соединений приводит к достоверному снижению риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Высокая биологическая активность флавоноидов обусловлена наличием антиоксидантных свойств. Установлена также важная роль флавоноидов в регуляции активности ферментов метаболизма ксенобиотиков. Рекомендуемые уровни потребления флаволигнанов от 30 мг (адекватный уровень потребления) до 80 мг (верхний допустимый уровень потребления) Методические рекомендации MP 2.3.1.1915-04 Москва 2004 г.

С целью повышения пищевой ценности шоколадной массы нами был выбран порошок из сублимированных проростков расторопши, так как он содержит 2,25 г силимарина на 100 г порошка. И его введение в количестве всего 1,4 мас. % может обеспечить адекватный уровень потребления.

В состав шоколадной массы входит мальтит - остальное.

Этот ингредиент призван обеспечить сладость шоколадной массы. Мальтит применяется при необходимости снижения калорийности изделий, так как его калорийность ниже калорийности сахарозы.

При исследовании технологических свойств шоколадных масс с введением муки высокобелковой подсолнечной, было обнаружено ее свойство снижать или предотвращать процесс «поседения», но как видно из представленных ниже графиков (рис. 1), массовая доля муки подсолнечной высокобелковой в составе шоколадной массы должна быть не ниже 4,0 мас. %.

Для образования «поседения» образцы шоколада подвергали воздействию колебания температуры (цикл обогрев/охлаждение 32°С/-5°С). Диагностировали появление «поседения» путем изменения параметра светлоты L*(CIEL*a*b*), определенного с помощью инструментального измерения цвета поверхности шоколада. Более низкие значения светлоты L*(CIEL*a*b*) указывают на более темный внешний вид шоколада.

Авторами было установлено, что введение в рецептуру шоколадной массы муки высокобелковой подсолнечной менее 4,0 мас. % не стабилизирует жировую фазу: кривые изменения значений светлоты L* (CIEL*a*b*) данных образцов имеют идентичный характер с контрольным, т.е. все образцы имеют аналогичную тенденцию изменения цвета поверхности. Введение 4,0 мас. % и более муки высокобелковой подсолнечной значительно замедляет процесс жирового «поседения» шоколада. Причем с увеличением дозировки муки высокобелковой подсолнечной, устойчивость повышается: увеличение значений светлоты L*(CIEL*a*b*) от воздействия колебания температуры незначительное, цвет поверхности данных образцов более темный (фиг. 1).

Кроме того, указанный технический результат достигается при использовании белкового компонента из смеси концентрата молочного белка и муки высокобелковой подсолнечной в соотношении (8,6-8,65):(1,4-1,5). Колебание соотношения данных белковых продуктов зависит от фактического содержания незаменимых аминокислот в конкретных применяемых партиях сырья.

Из широкого спектра применяемых белковых продуктов нами предложено сочетание концентрата молочного белка и муки подсолнечной высокобелковой. Являясь, вторичным продуктом, получаемым в процессе переработки семян подсолнечника, мука подсолнечная высокобелковая значительно дешевле других белковых ингредиентов и имеет целесообразность использования ее для составления белковых смесей.

Пример 5.

В концентрате молочного белка содержалось:

В 100 г муки высокобелковой подсолнечной содержалось:

Оптимальная смесь:

Минимальный скор: 0.7339

Минимальный скор у аминокислоты: Фенилаланин

Как видно из представленных данных, в смоделированном белковом компоненте представлены все незаменимые аминокислоты, при этом минимальный скор: 0.7339, а цена оптимальна.

Пример 6.

В концентрате молочного белка содержалось:

В 100 г муки высокобелковой подсолнечной содержалось:

Оптимальная смесь:

Минимальный скор: 0,732

Минимальный скор у аминокислоты: Фенилаланин

Содержание незаменимых аминокислот в смоделированной смеси:

Пример 7.

В концентрате молочного белка содержалось:

В 100 г муки высокобелковой подсолнечной содержалось:

Оптимальная смесь:

Минимальный скор: 0,736

Минимальный скор у аминокислоты: Фенилаланин

Содержание незаменимых аминокислот в смоделированной смеси:

Пример 8.

В концентрате молочного белка содержалось:

В 100 г муки высокобелковой подсолнечной содержалось:

Оптимальная смесь:

Минимальный скор: 0,735

Минимальный скор у аминокислоты: Фенилаланин

Содержание незаменимых аминокислот в смоделированной смеси:

Таким образом, благодаря математическому моделированию, мы получаем практически идентичные по составу незаменимых аминокислот белковые смеси с полным набором незаменимых аминокислот и максимально возможным для каждого белкового компонента аминокислотным скором по лимитирующей незаменимой аминокислоте.

Заявленная шоколадная масса готовится следующим способом.

Первый этап заключается в получении белкового компонента из двух ингредиентов: концентрата молочной сыворотки и муки высокобелковой подсолнечной. На основании данных качественных удостоверений о содержании незаменимых аминокислот в используемых партиях сырья, рассчитывается математическая модель белковых компонентов с полным набором незаменимых аминокислот и максимально возможным для данного белкового компонента аминокислотным скором по лимитирующей незаменимой аминокислоте.

На втором этапе готовят шоколад.

Шоколад из предлагаемого состава готовят следующим образом.

После дозирования рецептурных компонентов в следующей последовательности: какао тертое, какао масло, белковый компонент, инулин, стевия, сахар, порошок из сублимированных проростков расторопши смешивают в меланжерах или смесителях в течение не менее 20 минут до получения массы с однородной, пластичной консистенцией. Осуществляют измельчение полученной шоколадной смеси с помощью пятивалковых или шариковых мельниц. Степень измельчения должна составлять 20-30 мкн.

Процессы разведения и гомогенизации шоколадной массы являются единой технологической стадией, на этой стадии происходит добавление ароматизатора и лецитина, и перевод шоколадной массы в текучее состояние с требуемой вязкостью. Конширование шоколадной массы осуществляют в конш-машине в течение 4-5 часов при 45-55°С.

Готовая шоколадная масса через фильтрование поступает в приемники для темперирования, оттемперированную шоколадную массу подают в воронку отливочной головки. Затем, шоколадная масса поступает для заполнения форм и далее на вибротранспортер для удаления пузырьков воздуха и равномерного распределения.

Способ получения шоколадной массы для шоколада с применением белкового компонента на основе муки высокобелковой подсолнечной и концентрата молочного белка, осуществляется аналогично за исключением первого этапа, на котором белковый препарат получают на основе муки высокобелковой подсолнечной и концентрата молочного белка.

Примеры реализации изобретения.

В соответствии с описанной технологией были приготовлены шоколадные массы для получения шоколада. Варианты реализации изобретения представлены в таблицах 1-6: