Результат интеллектуальной деятельности: Белково-углеводная кондитерская основа и способ ее получения

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к кондитерской.

Кондитерская основа представляет собой сложную многокомпонентную структурированную пищевую систему, содержащую добавки натуральных пищевых растительных гидроколлоидов, что позволяет избежать использование желатина - гидроколлоида животного происхождения, лежащего в основе множества традиционных рецептур. Необходимость такой замены диктуется ограничениями, накладываемыми на употребление желатина людьми с нарушением водно-солевого обмена и мочекаменной болезнью. Желатин также может содержать споры болезнетворных микроорганизмов и, кроме того, ввиду своего происхождения ограничивает использование приготовленных на его основе продуктов как в диетах этно-религиозных групп, так и в диетах вегетарианской направленности. Упругая консистенция, составляющая характерную отличительную особенность продуктов в настоящем изобретении, достигается за счет эффективного взаимодействия смеси ксантановой камеди и гуаровой камеди с яичным или сывороточным белком. Модификации рецептур на основе приведенных компонентов позволяют значительно повысить содержание пищевых волокон в изделиях и полностью исключить из их состава желатин.

Известен продукт маршмеллоу, содержащий желатин, воду, яичный альбумин, сахар, глюкозный и инвертный сиропы (Б.У. Минифай. Шоколад, конфеты, карамель и другие кондитерские изделия / Б.У. Минифай, перевод с англ. Т.В. Савинковой. - СПб.: Профессия, 2005. - 808 с.). Недостаток данного продукта заключается в содержании гидроколлоида животного происхождения (желатина).

Известен продукт «Marshmallow-type confections)) (патент US 5429830, МПК A23G 3/00, опубл. 1995), содержащий натуральные гидроколлоиды растительного и животного происхождения, сахар, воду, влагоудерживающий агент, вкусовые и ароматические добавки. Основной отличительной особенностью данного изобретения является наличие в его рецептуре 1,75-2,75% микрокристаллической целлюлозы, позволяющей повысить термостойкость продукта. При этом замена в рецептуре сахара на искусственный подсластитель, а желатина - на структурообразующий растительный гидроколлоид дает возможность получить низкокалорийный продукт, не содержащий добавок животного происхождения. Согласно изобретению производство продукта включает следующие общие стадии: приготовление жидкой смеси из воды, целлюлозосодержащего геля, влагоудерживающего агента (глицерин), сиропов; приготовление сухой смеси из сахара, структурообразующего агента, наполнителя (крахмал); соединение полученных жидкой и сухой смесей с последующим нагревом; внесение красителей, ароматических добавок, эмульгаторов; взбивание. Температура нагрева результирующей системы в зависимости от модификации рецептуры различна и составляет 65,5°С для приготовления термоустойчивого изделия на основе желатина, 93°С для низкокалорийного продукта на основе искусственных подсластителей и 88°С для изделия без добавок животного происхождения.

Недостатком изобретения является наличие микрокристаллической целлюлозы, являющейся обезвоживающим сорбентом, который препятствует усвоению организмом не только вновь поступивших питательных веществ, витаминов и минералов, но и приводит к постепенному выводу из него уже усвоенных; кукурузного сиропа, являющегося высококалорийным продуктом, вызывающим резкий рост жировой ткани в организме человека.

Известен продукт «Low density marshmallow-like products and methods of producing the same» (патент US 6376003, МПК A23J 3/00, опубл. 2002), состоящий из сахара, воды, пенообразователя, белка, наполнителя, красителя, ароматизатора, витаминно-минеральных добавок и консервантов. Отличительная особенность продукта - пониженное содержание влаги. Технологический процесс приготовления включает подготовку сухой смеси белка (альбумин), муки, сахара, пенообразователя (гидрокарбонат натрия); приготовление водного раствора ароматизатора, красителя, консерванта (сорбат калия); соединение и взбивание полученных смеси и раствора в миксере при комнатной температуре; формовка материала с последующей сушкой в течение 15 минут при температуре 88°С и охлаждением до 54°С.

Недостатком данной рецептуры является отсутствие в ней какого-бы то ни было структурообразующего агента, что в итоге не позволяет получить изделие с традиционным для продуктов на основе желатина свойством - упругой текстурой.

Известен продукт «Hydrocolloid confectionery» (патент US 6592926, МПК A23G 3/00, A23L 1/0532, опубл. 2003), включающий йота-каррагинан в качестве структурообразующего агента, воду, композицию сиропов и сахаров, желатин, красители и ароматизаторы, буферное соединение, пенообразователь, влагоудерживающий агент, белок. Технологический процесс приготовления продукта включает следующие основные стадии: растворение в воде глюкозного сиропа, буферного соединения (цитрат натрия) и структурообразующего агента с последующим доведением полученной смеси до кипения; добавление сахара и уварка до содержания сухих веществ 60-90%; добавление белка, красителей и ароматизаторов; взбивание.

Недостатком данного изобретения является высокая стоимость используемого структурообразователя. Кроме того, длительный нагрев каррагинана может привести к утрате его ценных технологических свойств.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является продукт «Gelatin-free gummy confection using gellan gum and carrageenan» (патент US 6586032, МПК A23G 3/00, A23L 1/0532, опубл. 2003), содержащий смесь структурообразователей растительного происхождения (геллановая камедь, каррагинан), воду, регулятор кислотности, буферное соединение, композицию сиропов и сахаров, красители и ароматизаторы. Технологический процесс приготовления продукта «Gelatin-free gummy confection using gellan gum and carrageenan» включает следующие основные стадии: раствор 45% сиропа глюкозы в 19,3% воды с последующим нагревом до 40°С; подготовка сухой смеси из 30% сахара, 2,5% каррагинана, 0,5% геллановой камеди и добавление ее к подогретому раствору глюкозного сиропа; доведение полученной смеси до кипения и уварка до содержания сухих веществ 72%; добавление буферных соединений: 1,3% лимонной кислоты и 1,3% цитрата натрия; взбивание; формовка и сушка до содержания сухих веществ 82-85%.

Недостатками данного изобретения являются высокая стоимость входящих в его состав компонентов (каррагинан), а также - отсутствие в рецептуре белка, играющего роль пенообразователя и делающего кондитерскую основу более полноценной как с пищевой, так и технологической точек зрения.

Технической задачей, решаемой изобретением, является разработка белково-углеводной кондитерской основы, обладающей более высокими пищевыми достоинствами, пониженной калорийностью, профилактическим действием, а также обеспечивающей расширение ассортимента продуктов питания для определенного круга населения, использующего вегетарианские и халяльные диеты. Также снижаются экономические затраты за счет применения наиболее дешевых составляющих: инвертного сиропа, ксантановой камеди и гуаровой камеди.

Поставленная задача решается в белково-углеводной кондитерской основе, содержащей воду, сахар, пищевую кислоту, структурообразователь, пенообразователь, причем изделие имеет рН среды от 3 до 5.

Отличием от прототипа является содержание в белково-углеводной кондитерской основе гидрокарбоната натрия, в качестве структурообразователя используют ксантановую камедь и гуаровую камедь, или ксантановую камедь и камедь рожкового дерева, в качестве пенообразователя яичный альбумин или сывороточный белок, в качестве пищевой кислоты - лимонную кислоту при следующем соотношении исходных компонентов, г:

Причем белково-углеводная кондитерская основа дополнительно содержит красители, ароматизаторы, биологически активные добавки, наполнитель. А способ производства белково-углеводной кондитерской основы включает в себя приготовление инвертного сиропа, для приготовления 100 г которого в 30,13 г воды растворяют 68,03 г сахара, полученный раствор доводят до кипения, после чего добавляют в него 0,39 г лимонной кислоты, растворенной в 0,58 г воды, полученную смесь доводят до кипения и варят в течение 20 мин, затем добавляют в горячий раствор при интенсивном помешивании 0,29 г гидрокарбоната натрия, растворенного в 0,58 г воды, приготовление основного сиропа, полученного растворением 14,31-15,32 г сваренного инвертного сиропа и 33,41-35,77 г сахара в 11,89-12,73 г воды, доведением полученного раствора до температуры 112°С с последующим его охлаждением до 71°С, подготовку структурообразующего геля путем растворения в 15,00-20,00 г воды сначала 0,60-1,00 г ксантановой камеди, а затем добавления в нее 0,70-0,90 г гуаровой камеди или 1,00 г камеди рожкового дерева, одновременно с этим набухание 0,60-0,64 г сывороточного белка или яичного альбумина в 3,58-3,83 г воды, добавление в охлажденный до 71°С раствор 14,21-15,21 г инвертного сиропа, структурообразующего геля и набухшего белка, взбивание и сушку.

Диетические достоинства разрабатываемой основы заключаются в том, что она может быть успешно реализована в системах питания не только этно-религиозных и вегетарианских групп населения с ограничением на употребление желатина в пищевых продуктах, но и в лечебных диетах людей с нарушением водно-солевого обмена и мочекаменной болезнью.

Инвертный сироп - широко известный в кулинарии и простейший в приготовлении сироп на основе воды и сахара, с массовой долей сухих веществ ≈70%. Сироп содержит примерно равные доли натуральных сахаров: фруктозы и глюкозы. Помимо этого сироп включает добавки регуляторов кислотности, предотвращающих в нем кристаллизацию сахара.

Ксантановая камедь - гидроколлоид микробного происхождения, получаемый как результат брожения культуры Xanthmonans campestris на питательной среде, представляющей раствор питательных углеводов. Физико-химические свойства ксантановой камеди определяются его строением: он обладает повышенной устойчивостью к воздействию химических и ферментативных соединений, растворяется как в горячей, так и холодной воде. В водных растворах сахара и в молоке ксантановая камедь, взятая даже в низких концентрациях, способна образовывать достаточно вязкие системы. Данный гидроколлоид сохраняет свои свойства при экстремальных температурах (успешно переносит заморозку и оттаивание) и значениях рН среды от 3 до 5. Механическое воздействие на водный раствор ксантановой камеди приводит к утрате им своей вязкости, которая, однако, мгновенно восстанавливается по снятию воздействия. Ксантановая камедь сочетается практически со всеми компонентами пищевых систем, придавая им текстуру, схожую с текстурой сливок.

Гуаровая камедь или камедь рожкового дерева - один из наиболее дешевых гидроколлоидов растительного происхождения, получаемых путем экстракции из семян зернобобовой культуры Cyamopsis tetragonoloba или соответственно. Данные камеди хорошо растворяются в воде и являются эффективными структурообразующими агентами. Также как и ксантановая камедь, гуаровая камедь или камедь рожкового дерева характеризуются выраженной устойчивостью к циклам заморозки и разморозки, в водных растворах образуют хорошо структурированный гель, проявляющий выраженные синергетические свойства при взаимодействии с другими гидроколлоидами.

Яичный альбумин и сывороточный белок - наиболее полноценные белки животного происхождения, содержащие широкий набор аминокислот. Хорошо растворимы в воде и не содержат углеводов. С технологической точки зрения ценность белков заключается в их эффективной способности формировать пышные, устойчивые пены, которые, будучи в дальнейшем структурированными, в итоге образуют продукт с упругой, воздушной текстурой. Особенность белков - уязвимость к действию высоких температур, вследствие чего происходит их денатурация - специфическое разрушение структуры макромолекул с утратой ценных технологических свойств.

Способ приготовления белково-углеводной кондитерской основы осуществляют следующим образом. Предварительно готовят инвертный сироп, для приготовления 100 г которого в 30,13 г воды растворяют 68,03 г сахара, полученный раствор доводят до кипения, после чего добавляют в него 0,39 г лимонной кислоты, растворенной в 0,58 г воды, полученную смесь доводят до кипения и варят в течение 20 мин, затем добавляют в горячий раствор при интенсивном помешивании 0,29 г гидрокарбоната натрия, растворенного в 0,58 г воды, приготовление основного сиропа, полученного растворением 14,31-15,32 г сваренного инвертного сиропа и 33,41-35,77 г сахара в 11,89-12,73 г воды, доведением полученного раствора до температуры 112°С с последующим его охлаждением до 71°С, подготовку структурообразующего геля путем растворения в 15,00-20,00 г воды сначала 0,60-1,00 г ксантановой камеди, а затем добавления в нее 0,70-0,90 г гуаровой камеди или 1,00 г камеди рожкового дерева, одновременно с этим набухание 0,60-0,64 г сывороточного белка или яичного альбумина в 3,58-3,83 г воды, добавление в охлажденный до 71°С раствор 14,21-15,21 г инвертного сиропа, структурообразующего геля и набухшего белка, взбивание, формовку и сушку.

Технологическая схема приготовления продукта показана на фигуре 1.

В таблице 1 представлены сравнительные данные показателей пищевой и энергетической ценности в предложенной белково-углеводной кондитерской основе и в аналогичном продукте по прототипу. Как видно из таблицы, предлагаемый продукт характеризуется более совершенными показателями пищевой ценности, так как содержит белок и жир. В это же время энергетическая ценность предлагаемого продукта несколько снижена, что выгодно отличает его от прототипа.

Активность воды в полученном продукте составляет 0,83 (Таблица 2), что позволяет отнести его к категории продуктов со средней влажностью. Текстура продукта практически совпадает с текстурой промышленно выпускаемого аналога, однако, размер и распределение газовых пузырьков в объеме продукта сильно варьируется, фигура 2.

Разработанный продукт был оценен членами дегустационной комиссии по пятибалльной системе. На основании полученных результатов построен график показателей, фигура 3. Как видно из графика, органолептический профиль предлагаемого продукта шире, чем у продукта-прототипа и превосходит его по таким показателями, как «вкус» и «консистенция», лишь незначительно уступая по показателю «запах».