Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САХАРНОГО ПРОДУКТА НА ОСНОВЕ САХАРОЗЫ С РЕГУЛИРУЕМОЙ СЛАДОСТЬЮ

Изобретение относится к пищевой промышленности и может использоваться в сахарной отрасли при получении функциональных сахарных продуктов с регулируемой сладостью на основе сахарозы.

Изобретение описывает высокоэффективный, простой и экономичный способ получения функциональных сахарных продуктов на основе сахарозы с высокими потребительскими свойствами (сбалансированным биохимическим составом) и удобных в использовании (регулируемая сладость).

Известен способ производства молочного сахара, предусматривающий очистку молочной сыворотки от несахаров путем обезжиривания, коагуляции и выделения белков молока, выпаривание сыворотки до получения сиропа, кристаллизацию молочного сахара, отделение кристаллов от мелассы, сушку кристаллов, размол и упаковку готового продукта [Продукты из обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки / Под ред. А.Г. Храмцова и П.Г. Нестеренко. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 292 с.].

Недостатком данного способа является сложность и длительность технологического цикла, что ведет к дополнительным энерго-, трудозатратам и удорожанию готового продукта. Несмотря на сложность и трудоемкость процесса, при котором готовый продукт может быть получен с различными степенями очистки от сахара-сырца до сахара пищевого и фармакопейного; коэффициент сладости всех видов молочного сахара варьирует незначительно, в пределах 0,16-0,18 ед. сладости. Молочный сахар-сырец как наиболее низкозатратный имеет невысокие потребительские характеристики ввиду низкой растворимости, желтовато-коричневого цвета, невысокой сладости.

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является способ получения сахарозы из растительного сырья (свекла и др.) [Сапронов А.Р. и др. Общая технология сахара и сахаристых веществ. - М.: Пищ. пром-сть, 1979. - 464 с.] - прототип, предусматривающий подготовку сахарного сырья, его измельчение, получение и очистку диффузного сока, сгущение диффузного сока выпариванием, кристаллизацию сахара-песка и переработку оттеков.

Недостатком известного способа является получение готового продукта с нерегулируемой сладостью. Так, конечный продукт - сахароза, являясь дисахаридом, состоящим из молекул глюкозы и фруктозы, имеет неизменную сладость (по международной шкале коэффициент сладости - 1), что не всегда удовлетворяет потребителей. Так, для употребления в диетическом питании важную роль играет использование сладких продуктов, идентичных по сладости тем, в которых использована сахароза, но имеющих пониженную энергетическую ценность по сахару, или с функциональными свойствами, дополняющими по ценности сахарозу, или более высокими, или иными специальными. В ряде технологических процессов вводимые подслащивающие компоненты должны отвечать определенным технологическим требованиям. Например, при изготовлении мороженого - это специальная структура и термостойкость готового продукта, при изготовлении помадных конфет это определенная дисперсность кристаллов сахара и устойчивость конфет к усыханию, при изготовлении сгущенного молока - это определенная вязкость и полнота вкуса готового продукта. Для решения указанных и иных задач возможно использование вместо чистой сахарозы сахарных продуктов с установленными функциональными и технологическими характеристиками и регулируемой сладостью получаемых введением в состав сахара специальных компонентов из перечня разрешенных к применению подслащивающих веществ с коэффициентами сладости большими или меньшими, чем у сахарозы. Таковых в мировой практике известно более 30. Наиболее употребляемые из них приведены в таблицах 1 и 2.

Таким образом, задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является создание высокоэффективного, простого и экономичного способа получения функциональных сахарных продуктов на основе сахарозы. Технический результат изобретения заключается в улучшении потребительских свойств готовых продуктов, оптимизации биохимического состава и регулируемой сладости.

Технический результат достигается тем, что способ получения сахарного продукта на основе сахарозы с регулируемой сладостью, предусматривающий подготовку сахарного сырья, его измельчение, получение и очистку диффузного сока, сгущение диффузного сока выпариванием, кристаллизацию сахара-песка и переработку оттеков, отличается тем, что перед сгущением диффузного сока выпариванием и/или после сгущения в процессе кристаллизации сахара-песка добавляют подслащивающие пищевые вещества углеводной (фруктозу, и/или глюкозу, и/или ксилозу, и/или мальтозу, и/или галактозу, и/или маннозу, и/или раффинозу, и/или лактозу) и/или не углеводной природы (ксилит, и/или мальтит, и/или сорбит, и/или манит, и/или стевиозит, и/или сукралозу, и/или алитам, и/или ацесульфам К, и/или аспартам, и/или сахарин, и/или цикламат, и/или тагатоза, и/или неотам, и/или тауматин) с коэффициентами сладости, отличными от сахарозы и/или имеющие определенные функциональные и технологические свойства; при этом сахарозы должно быть не менее 50%.

Способ реализуется следующим образом.

Входящие в состав функционального сахарного продукта углеводы и подслащивающие вещества (табл. 1 и 2) получают по технологии глубокой переработки растительного (свекла, сахарный тростник, топинамбур, цикорий, картофель, кукуруза, стевия и др.) и животного (молоко и молочная сыворотка) сырья или в результате проведения тонкого органического синтеза.

При производстве сахарозы осуществляют подготовку сахарного сырья, его измельчение, получение и очистку диффузного сока, сгущение диффузного сока выпариванием, кристаллизацию сахара-песка и переработку оттеков.

Получение некоторых пищевых веществ углеводной и не углеводной природы с коэффициентами сладости, отличными от сахарозы осуществляют биотехнологическими методами.

Производство функционального сахарного продукта с регулируемой сладостью на основе сахарозы предусматривает следующие последовательные технологические стадии:

- получение сахарозы в виде сиропа или сахара-песка;

- получение и подготовка в виде сиропов или в сухой (кристаллической) форме иных подслащивающих веществ с коэффициентами сладости, отличными от сахарозы;

- приготовление однородной смеси 2-х и более подслащивающих веществ в сиропообразном виде или в сухой форме;

- кристаллизация функционального сахарного продукта и при необходимости сушка кристаллов;

- контроль коэффициента сладости.

Коэффициент сладости (дескриптор) устанавливается после проведения сенсорной органолептической оценки в соответствии с арбитражными методиками [Родина Т.Г. Сенсорный анализ продовольственных товаров: Учебник для студ. высш. учеб. заведений. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 208 с.; Кантере В.М., Матисон В.А., Фоменко М.А. Сенсорный анализ продуктов питания. - М.: Типография РАСХН, 2003. - 400 с.; СТБ ISO 5492-2010 Сенсорный анализ. Словарь. - Мн.: Госстандарт, 2010. - 33 с.; ISO 4121:2003(Е) Sensory analysis - Guidelines for the use of quantitative response scales (Сенсорный анализ. Руководство по применению шкал количественных характеристик). - 2003 (International standard)].

Сахарный продукт на основе сахарозы с регулируемой сладостью имеет значительную пищевую ценность, обусловленную компонентным составом подслащивающих веществ из различных типов сырья.

Далее приведены примеры конкретного выполнения изобретения.

Пример 1

Продукт функциональный сахарный с регулируемым коэффициентом сладости (от 0,8 до 1) в составе сахароза и лактоза получают следующим образом.

Осуществляют подготовку сырья и материалов: сахарная свекла, молочная сыворотка.

По технологии производства сахара из сахарной свеклы, включающей подготовку сахарного сырья, его измельчение, получение и очистку диффузного сока, сгущение диффузного сока выпариванием, кристаллизацию сахара-песка и переработку оттеков получают сахарозный сироп с массовой долей сахарозы 60-80% или сахар-песок с массовой долей сахарозы 98,0-99,87%.

По технологии производства молочного сахара, включающей подготовку сырья, осветление, сгущение, кристаллизацию молочной сыворотки, отделение мелассы, промывку и сушку кристаллов лактозы, с применением при необходимости дополнительной очистки лактозы от посторонних примесей, получают молочный сахар в виде кристаллов различной степени очистки.

К полученному сахарозному сиропу или сахару-песку в зависимости от требуемого коэффициента сладости добавляют расчетное количество молочного сахара (5-10%) и смесь перемешивают до однородного состояния.

Полученную сиропную смесь нагревают до температуры 85-95°C и выдерживают при этой температуре до полного растворения лактозы и затем кристаллизуют (при получении сахарного продукта в кристаллическом виде из сахарного сиропа).

Пример 2

Продукт функциональный сахарный с регулируемым коэффициентом сладости (от 0,92 до 1,33) в составе сахароза, фруктоза и галактоза получают следующим образом.

Осуществляют подготовку сырья и материалов: сахарная свекла, молочная сыворотка.

По технологии производства сахара из сахарной свеклы, включающей подготовку сахарного сырья, его измельчение, получение и очистку диффузного сока, сгущение диффузного сока выпариванием, кристаллизацию сахара-песка и переработку оттеков получают сахарозный сироп с массовой долей сахарозы 60-80% или сахар-песок с массовой долей сахарозы 98,0-99,87%.

По технологии производства фруктозы из сахарозы, включающей подготовку сахарозы, получение сахарозного сиропа, биотехнологическую обработку сиропа с получением фруктозы, отделение фруктозы от примесей, сгущение фруктозного сока выпариванием, кристаллизацию фруктозы получают фруктозный сироп с массовой долей фруктозы 60-80% или фруктозу кристаллическую с массовой долей фруктозы 98,0-99,8%.

По технологии производства молочного сахара, включающей подготовку сырья, осветление, сгущение, кристаллизацию молочной сыворотки, отделение мелассы, промывку и сушку кристаллов лактозы, с применением при необходимости дополнительной очистки лактозы от посторонних примесей, получают молочный сахар в виде кристаллов различной степени очистки.

Из молочного сахара по технологии получения галактозы, включающей подготовку молочного сахара, приготовление сахарного сиропа, биотехнологическую обработку сиропа с получением глюкозы и галактозы, реагентное выделение галактозы, концентрирование галактозного сиропа, получают галактозу.

К полученному сахарозному сиропу или сахару-песку в зависимости от требуемого коэффициента сладости добавляют расчетное количество фруктозы и галактозы и смесь перемешивают до однородного состояния.

Полученную сиропную смесь нагревают до температуры 55-95°C и выдерживают при этой температуре до полного растворения кристаллов фруктозы и затем кристаллизуют (при получении сахарного продукта в кристаллическом виде из сахарного сиропа).

Пример 3

Продукт функциональный сахарный с регулируемым коэффициентом сладости (от 0,92 до 1,33) в составе сахароза, сукралоза, глюкозно-галактозный сироп, экстракт стевии получают следующим образом.

Осуществляют подготовку сырья и материалов: сахарная свекла, молочная сыворотка, экстракт стевии.

По технологии производства сахара из сахарной свеклы, включающей подготовку сахарного сырья, его измельчение, получение и очистку диффузного сока, сгущение диффузного сока выпариванием, кристаллизацию сахара-песка обработку сиропа с получением сукралозы, отделение сукралозы от примесей, сгущение сукралозного сока выпариванием, сушку сукралозы получают сукралозу с массовой долей сукралозы 95,0-97,0%.

По технологии производства глюкозно-галактозного сиропа, включающей подготовку сырья, осветление, ферментативный гидролиз, сгущение и очистку от примесей молочной сыворотки получают глюкозно-галактозный сироп различной степени очистки.

К полученному сахарозному сиропу или сахару-песку в зависимости от требуемого коэффициента сладости добавляют расчетное количество глюкозно-галактозного сиропа (5-49,5%) и экстракта стевии (0,5-1,0%) и смесь перемешивают до однородного состояния.

Полученную сиропообразную смесь нагревают до температуры 55-95°C и выдерживают при этой температуре до полного растворения экстракта стевии и затем кристаллизуют (при получении сахарного продукта в кристаллическом виде из сахарного сиропа).

Пример 4

Продукт функциональный сахарный с регулируемым коэффициентом сладости в составе: сахароза и неотам получают следующим образом.

Осуществляют подготовку сырья и материалов: сахарная свекла, аминокислоты (L-аспарагиновая кислоты и L-фенилаланин).

По технологии производства сахара из сахарной свеклы, включающей подготовку сахарного сырья, его измельчение, получение и очистку диффузного сока, сгущение диффузного сока выпариванием, кристаллизацию сахара-песка и переработку оттеков получают сахарозный сироп с массовой долей сахарозы 60-80%) или сахар-песок с массовой долей сахарозы 98,0-99,87%.

Неотам (состоит из двух аминокислот: L-аспарагиновой кислоты и L-фенилаланина, соединенных с двумя органическими функциональными группами: метилэфирной и неогексиловой) производят в результате химического синтеза. Фрагменты фенилаланина и аспарагиновой кислоты соединены амидной связью, сформированной за счет карбоксильной группы аспарагиновой кислоты и аминогруппы фенилаланина. Метоксигруппа соединена с карбонильной группой фенилаланина, формируя сложноэфирную (метилэфирную) группу, а неогексильный фрагмент присоединен к аминогруппе аспарагиновой кислоты. Метилэфирная группа и неогексильный фрагмент в связывании двух аминокислот участия не принимают. Связывание осуществляется исключительно за счет исходных частей молекул указанных аминокислот.

К полученному сахарозному сиропу или сахару-песку в зависимости от требуемого коэффициента сладости добавляют расчетное количество неотама и смесь перемешивают до однородного состояния. При этом количество сахарозы в смеси (в продукте) должно быть не менее 50%.

Полученную сиропную смесь нагревают до температуры 85-95°C и выдерживают при этой температуре до полного растворения неотама и затем кристаллизуют (при получении сахарного продукта в кристаллическом виде из сахарного сиропа).

Таким образом, разработанный способ получения функционального сахарного продукта с регулируемой сладостью на основе сахарозы высокоэффективен, прост и экономичен и позволяет вырабатывать продукт с востребованными потребительскими свойствами по коэффициенту сладости, который может быть широко использован в пищевой промышленности для создания различных функциональных продуктов питания, в том числе напитков.