Результат интеллектуальной деятельности: Способ производства спреда противоатеросклеротической направленности

Изобретение относится к пищевой промышленности, может быть использовано при производстве спредов противоатеросклеротической направленности, сбалансированных по содержанию полиненасыщенных жирных кислот.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения сливочно-растительного спреда [Пат. РФ №2506803, МПК A23D 7/00 Способ производства сливочно-растительных спредов [Текст] / А.Н. Остриков, А.В. Горбатова; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВПО «ВГУИТ»), Россия, Министерство образования Российской Федерации. - №2008122016/13; заявл. 14.06.2012; опубл. 20.02.2014, Бюл. №5], согласно которому арахисовое, кукурузное и льняное масла смешивают в соотношении 11,01:5:10,01, при котором достигается соотношение жирных кислот омега-3 : омега-6 = 1:3, полученную смесь масел очищают в фильтре и смешивают со сливками, эмульгатором Dimodan HP, отфильтрованным обезжиренным молоком в течение 30 мин при температуре 65°С, полученная эмульсионная смесь направляется на трехступенчатую кристаллизацию: на первой стадии эмульсионную смесь обрабатывают при температуре 22°С в течение 40 секунд, на второй стадии обрабатывают при температуре 11°С в течение 20 секунд, на третей стадии обрабатывают при температуре 10°С в течение 200 секунд, готовый закристаллизованный спред охлаждают до температуры +2°С в течение 36 часов.

Недостатками этого способа является сложная технология изготовления продукта, большое количество исходных компонентов и как следствие высокая продолжительность получения эмульсии необходимого качества.

Технической задачей изобретения является улучшение качества готовой продукции за счет оптимизации по жирнокислотному составу, подбора оптимального соотношения полиненасыщенных жирных кислот омега-3 и омега-6, рекомендуемого в качестве профилактики развития атеросклероза, интенсификация технологического процесса.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в способе производства спредов противоатеросклеротической направленности, включающем смешивание рецептурных компонентов, внесение эмульгатора Dimodan HP, кристаллизацию спреда, новым является то, что льняное, арахисовое, сливочное масло и масло зародышей пшеницы смешивают в соотношении 20:10:59,8:10, при котором достигается соотношение жирных кислот омега-3 : омега-6 = 1,0:2,7, добавляют эмульгатор Dimodan HP в количестве 0,2% к массе смеси и нагревают полученную смесь до температуры эмульгирования 65°С в течение 4,5 мин при частоте вращения рабочего органа 150 мин^-1, затем полученную эмульсию охлаждают до температуры кристаллизации 30°С в течение 16, 5 мин при частоте вращения рабочего органа 10 мин^-1, затем охлажденную эмульсию подвергают кристаллизации в течение 12 мин при частоте вращения рабочего органа 15 мин^-1 и при охлаждении до температуры 15°С, готовый спред охлаждают до температуры +2°С в течение 24 часов и отправляют на хранение при температуре 3±2°С в течение 21 суток.

Технический результат изобретения заключается в улучшении качества готовой продукции за счет использования растительных масел, богатых полиненасыщенными жирными кислотами, в получении необходимого соотношения жирных кислот омега-3 : омега-6 = 1,0:2,7 для получения их суточной номы, рекомендуемой для профилактики развития атеросклероза, в снижении материальных и энергетических затрат на производство спредов за счет небольшого количества исходных компонентов, в простоте производства, объединения процессов эмульгирования и кристаллизации, в расширении ассортиментной линейки спредов профилактической направленности и в интенсификации технологического процесса.

Эти растительные составляющие были выбраны благодаря высокому содержанию полиненасыщенных жирных кислот и большому количеству входящих в них витаминов. Арахисовое масло улучшает работу печени и предотвращает сахарный диабет. Льняное масло активизирует обменные процессы в организме, вследствие чего значительно уменьшается уровень холестерина, а кровеносные сосуды становятся более крепкими и эластичными. Также нормализует работу органов желудка, активизирует обновление клеток организма и помогает снизить аллергическую реакцию. Масло зародышей пшеницы способствует выделению шлаков и токсинов из организма. Так же это масло полезно при заболеваниях пищеварительной системы, для восстановления нервной системы и при нарушении гормонального фона.

Полученное соотношение полиненасыщенных жирных кислот омега-3 : омега-6 = 1,0:2,7 согласно рекомендациям института питания РАМН, рекомендуется для лечебного питания.

Масло зародышей пшеницы, масло арахисовое и льняное для растительной составляющей разрабатываемых спредов противоатеросклеротической направленности, должны быть свежими, здоровыми, соответствующей окраски и с высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот. Используемые для получения спреда масличные культуры являются широко распространенными в РФ.

Способ производства спредов противоатеросклеротической направленности осуществляют следующим образом.

Льняное, арахисовое, сливочное масло и масло зародышей пшеницы смешивают в соотношении 20:10:59,8:10, при котором достигается соотношение жирных кислот омега-3 : омега-6 = 1,0:2,7, добавляют эмульгатор Dimodan HP в количестве 0,2% к массе смеси и нагревают полученную смесь до температуры эмульгирования 65°С в течение 4,5 мин при частоте вращения рабочего органа 150 мин^-1, затем полученную эмульсию охлаждают до температуры кристаллизации 30°С в течение 16, 5 мин при частоте вращения рабочего органа 10 мин^-1, затем охлажденную эмульсию подвергают кристаллизации в течение 12 мин при частоте вращения рабочего органа 15 мин^-1 и при охлаждении до температуры 15°С, готовый спред охлаждают до температуры +2°С в течение 24 часов и отправляют на хранение при температуре 3±2°С в течении 21 суток. На 100 кг готового продукта приходится следующее содержание компонентов:

- масло арахисовое - 10 кг;

- масло зародышей пшеницы - 10 кг;

- масло льняное - 20 кг;

- масло сливочное - 59,8 кг;

- эмульгатор Dimodan HP - 0,2 кг.

Рецептура спреда представлена в таблице 1.

При выборе рецептурного состава смеси учитывали ряд факторов: повышенное содержание полиненасыщенных жирных кислот класса омега-3 и омега-6, мононенасыщенных жирных кислот.

После анализа жирнокислотного состава растительных масел были выбраны: льняное, арахисовое и масло зародышей пшеницы вследствие высокого содержания полиненасыщенных жирных кислот групп омега-3 и омега-6. Арахисовое масло имеет высокое содержание мононенасыщенных жирных кислот и улучшает органолептические показатели спреда.

Исходные ингредиенты перемешивают до образования стойкой эмульсии при температуре 65°С в течение 4,5 мин при частоте вращения рабочего органа 150 мин^-1. Данная температура необходима, во-первых, для максимальной приближенности реологических свойств исходных компонентов, а также она соответствует температуре плавления эмульгатора. Без достижения данной температуры будет невозможно получить стойкую эмульсию. Повышении температуры выше 65°С, например, 70°С, приводит только к дополнительным затратам энергии, и не имеет качественных целей.

Понижение температуры ниже 65°С, например, 60°С, приводит к образованию эмульсии с более высокой вязкостью, что требует повышенных энергозатрат и увеличении времени перемешивания. Это, в свою очередь, не только не улучшит равномерность получаемой эмульсии, а следовательно, и ее качество, но и повысит ее себестоимость.

Перемешивание в течение 4,5 мин обеспечивает образование стойкой эмульсии. Увеличение времени перемешивания более 4,5 мин, например, 5,0 мин, не улучшит однородность распределяемых компонентов, более того, может начаться процесс сегрегации частиц и потребует больших энергозатрат.

Уменьшение времени перемешивания менее 4,5 мин, например, 3,0 мин ухудшит однородность распределяемых компонентов, что скажется на качестве получаемого продукта.

Перемешивание при частоте вращения рабочего органа более 150 мин^-1, например 160 мин^-1, приведет только к повышению энергозатрат.

Перемешивание при частоте вращения рабочего органа менее 150 мин^-1, например 140 мин^-1, ухудшит однородность распределяемых компонентов.

Полученная эмульсионная смесь охлаждается до температуры кристаллизации в течение 16,5 мин при частоте рабочего органа 10 мин^-1. Экспериментально было получено, что при увеличении или уменьшении числа оборотов мешалки увеличивает длительность процесса. Сокращение времени обработки невозможно, т.к. не будет достигнута температура 30°С.

Если полученную эмульсионную смесь охлаждать более 16,5 мин, например в течение 17 мин, то эмульсионная смесь охладится до температуры ниже температуры кристаллизации 30°С. Таким образом, это приведет к нарушению технологического режима и ухудшению качества получаемого спреда.

Если полученную эмульсионную смесь охлаждать менее 16,5 мин, например в течение 15 мин, то эмульсионная смесь не охладится до температуры кристаллизации 30°С: ее температура будет выше температуры кристаллизации 30°С. Таким образом, это приведет к нарушению технологического режима и ухудшению качества получаемого спреда.

Если полученную эмульсионную смесь охлаждать при частоте рабочего органа менее 10 мин^-1, например 9 мин^-1, то полученная смесь не достигнет требуемой консистенции и однородной структуры.

Если полученную эмульсионную смесь охлаждать при частоте рабочего органа выше 10 мин^-1, например 11 мин^-1, то для получения смеси затрачивается больше энергии.

Далее охлажденный продукт направляют на кристаллизацию. Эмульсию обрабатывают при температуре от 30 до 15°С в течение 12 минут, при частоте вращения рабочего органа 15 мин^-1. При увеличении и уменьшении частоты вращения рабочего органа происходило изменение в большую сторону длительности процесса кристаллизации. Именно при температуре 30°С начинал менять свою структуру продукт, при 15°С имеет конечную закристаллизованную структуру.

Если охлажденную эмульсию подвергать кристаллизации в течение более 12 мин, например 14 мин, то это приведет к нарушению структуры спреда и ухудшению его товарного вида.

Если охлажденную эмульсию подвергать кристаллизации в течение менее 12 мин, например 10 мин, то не будет достигнута требуемая степень кристаллизации, что приведет к нарушению структуры спреда.

Изменение частоты вращения рабочего органа более 15 мин^-1 приведет к сбиванию спреда и нарушению кристаллизации. Изменение частоты вращения рабочего органа менее 15 мин^-1 приведет к нарушению кристаллизации.

Охлаждение закристаллизованного спреда до температуры 15°С обусловлено требованиями технологического регламента и физико-химическими свойствами компонентами, входящими в состав спреда.

Готовый закристаллизованный спред охлаждают до температуры +2°С в течение 24 часов, и хранят при температуре 3±2°С не более 21 суток.

Пример реализации способа производства спреда противоатеросклеротической направленности.

Льняное, арахисовое, сливочное масло и масло зародышей пшеницы смешивают в соотношении 20:10:59,8:10, добавляют эмульгатор Dimodan ИР в количестве 0,2% и нагревают полученную смесь до температуры эмульгирования 65°С в течение 4,5 мин при частоте вращения рабочего органа 150 мин^-1, затем полученную эмульсию охлаждают до температуры кристаллизации 30°С в течение 16, 5 мин при частоте вращения рабочего органа 10 мин^-1, затем охлажденную эмульсию подвергают кристаллизации в течение 12 мин при частоте вращения рабочего органа 15 мин^-1 и при охлаждении до температуры 15°С, готовый спред охлаждают до температуры +2°С в течение 24 часов и отправляют на хранение при температуре 3±2°С в течении 21 суток. На 100 кг готового продукта приходится следующие содержание компонентов: масло арахисовое - 10 кг, масло зародышей пшеницы - 10 кг, масло льняное - 20 кг, масло сливочное - 59.8 кг, эмульгатор Dimodan HP - 0.2 кг.

Исходные ингредиенты перемешивают до образования стойкой эмульсии при температуре 65°С. После внесения эмульгатора ингредиенты перемешивают 4,5 мин при частоте вращения рабочего органа 150 мин^-1.

Полученная эмульсионная смесь охлаждается до температуры кристаллизации 16,5 мин при частоте рабочего органа 10 мин^-1, после направляется на кристаллизацию. Эмульсию охлаждают при температуре от 30 до 15°С в течение 12 минут, при частоте вращения рабочего органа 15 мин^-1. Готовый закристаллизованный спред охлаждают до температуры +2°С в течение 24 часов.

Как видно из примера, было улучшено качество готовой продукции за счет использования растительных масел, богатых полиненасыщенными жирными кислотами, получено необходимое соотношения жирных кислот омега-3 : омега-6 = 1,0:2,7, равное их суточной норме, и рекомендуемое для профилактики развития атеросклероза, снижение материальных и энергетических затрат на производство спредов за счет небольшого количества исходных компонентов, простота производства, объединение процессов эмульгирования и кристаллизации, расширение ассортиментной линейки спредов профилактической направленности и интенсификация технологического процесса.

Основные показатели качества полученного спреда представлены в таблицах. Органолептические показатели - таблица №2, жирнокислотный состав - таблица №3. На фиг. 1 представлена сравнительная характеристика жирнокислотного состава спреда с нормой потребления.

Таким образом, использование предложенного способа производства спреда противоатеросклеротической направленности позволяет:

- получать спреды противоатеросклеротической направленности, сбалансированные по содержанию полиненасыщенных жирных кислот, а именно с соотношением групп жирных кислот омега - 3: омега – 6, равным 1,0:2,7;

- расширить ассортимент спредов профилактической направленности;

- снизить материальные и энергетические затраты на производство сливочно-растительных спредов за счет небольшого количества исходных компонентов, простоты производства, сокращения единиц оборудования и времени процесса производства;

- интенсифицировать технологический процесс.