Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА САХАРСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к сахарной отрасли.

Известен способ производства сахарсодержащего продукта, предусматривающий создание тонкого слоя влажного кристаллического сахара, распыление раствора добавки на кристаллы сахара, перемешивание сахара с указанной добавкой и сушку полученного продукта [RU 2162106, C13F 3/00. Опубл. 20.01.2001].

Недостатком этого способа является то, что раствор добавки наносится распылением недостаточно равномерно на неподвижный слой кристаллического сахара, и эта неравномерность введения добавки не устраняется при последующем перемешивании. В результате возможно проявление неоднородности вкусовых ощущений по потреблении готового продукта, а также ухудшение его потребительского качества.

Наиболее близким является способ производства сахарсодержащего продукта, предусматривающий создание тонкого слоя влажного кристаллического сахара, распыление раствора добавки на кристаллы сахара, перемешивание сахара с указанной добавкой и сушку полученного продукта.

Данный способ отличается тем, что используют сахар с влажностью 0,6-1,1% и его подают в желобчатый виброконвейер для создания виброожиженного слоя сахара толщиной 3,0-5,0 см. При этом над конвейером устанавливают ряд форсунок и раствор добавки распыляют при помощи последних в виде аэрозоля с размером капель 5-25 мкм на слой виброожиженного сахара. Причем на аэрозоль, направляемый на слой кристаллического сахара, воздействуют потоком нагретого до температуры 40-45°C воздуха для ускорения распределения раствора добавки на поверхности кристаллов сахара [RU 2323258, C13F 3/00, C13F 3/02. Опубл. 27.04.2008].

Недостатком данного способа является то, что в нем не предусмотрены требования к гранулометрическому составу сахара, что ухудшает условия нанесения пищевой добавки, а значит и последующую разнородность сладости в готовом продукте. Кроме того, исключена возможность придания продукту дополнительного аромата и его фиксирования в продукте на длительный срок.

Техническим результатом, достигаемым изобретением, является улучшение качества конечного продукта и придание ему новых дополнительных физиологических и пищевых свойств.

Этот результат достигается тем, что в предлагаемом способе производства сахарсодержащего продукта, предусматривающем создание тонкого слоя влажного кристаллического сахара, распыление раствора ароматизатора на кристаллы сахара, перемешивание сахара, обогащенного ароматизатором, и сушку полученного продукта, отличием является то, что в качестве сахара используют его кристаллы, предварительно фракционированные в центробежном силовом поле до размеров 0,30-0,60 мм и влажностью 0,8-1,5% на выходе из центрифуг, которые подают в желобчатый виброконвейер для создания виброожиженного слоя толщиной 3,0-5,0 см, при этом над конвейером устанавливают ряд форсунок для распыления на поверхность кристаллов сахара натурального ароматизатора, полученного на основе эфирных масел, в смеси с раствором изомальта концентрацией 30-60% в равных долях, подаваемых в виде распыления капель размером 5-15 мкм из расчета 0,2-0,6% по массе кристаллов сахара.

Способ производства сахарсодержащего продукта осуществляется следующим образом.

Предварительно осуществляют фракционирование кристаллического белого сахара в центробежном силовом поле, с получением фракции кристаллов размером 0,30-0,60 мм. Эту операцию проводят в периодических центрифугах сахарного производства для утфеля I кристаллизации, оснастив их соответствующими ситами. При отсутствии такой возможности можно сделать ситовой рассеиватель с использованием комплекта латунных сит. Затем фракционированный сахар с размером кристаллов 0,30-0,60 мм подают в виброконвейер.

Указанный диапазон фракционированного сахара получен опытным путем и обеспечивает хорошие условия для нанесения на их поверхность пленки обогащающих компонентов. Влажность в диапазоне 0,8-1,5% обусловлена как гранулометрией сахара, так и условиями их разделения в центробежном силовом поле. Указанный диапазон позволяет более равномерно распределить на поверхность кристаллов пищевые добавки. При запредельных значениях, т.е. при размере кристаллов менее 0,30 мм и влажности до 0,8%, а также более 0,60 мм и влажности свыше 1,5%, не обеспечивается достижение технического результата изобретения.

При подаче кристаллического сахара в виброконвейер формируют в нем слой в диапазоне 3,0-5,0 см. Эксперименты показали, что при этой толщине слоя сахара достигаются оптимальные условия для нанесения на их поверхность пищевых добавок и последующего закрепления на ней при минимальных затратах тепла.

В качестве желобчатого виброконвейера может быть использована установка, разработанная Н.М. Подгорновой и С.М. Петровым [Устройство для нанесения функциональных добавок на сахарный песок. - Сб. научных трудов VII ежегодной международной научно-практической конференции «Энерго- и ресурсосберегающие технологии сахарного производства» (16-21 апреля 2007 г.). – М.: МГУПП, 2007. - С. 177-181].

Для нанесения пищевых добавок, согласно предлагаемому способу, устройство снабжено форсунками. При этом, желобчатый виброконвейер обеспечивает высокую интенсивность вибрирования для создания виброожиженного слоя сахара. Эти условия позволяют кристаллам сахара находиться в постоянном движении, что улучшает формирование пленки добавок на поверхности кристаллов.

В качестве добавок в способе на кристаллы распыляют натуральный ароматизатор, получаемый на основе эфирных масел, в смеси с раствором изомальта концентрацией 30-60% в равных долях. При этом распыляемые капли этой смеси имеют размер в диапазоне 5-15 мкм, а количество вводимой смеси составляет 0,2-0,6% по массе кристаллов сахара.

Данный способ ориентируется в основном на использование натуральных ароматизаторов, но не исключает использование и синтетических аналогов, если речь не идет о детском питании.

Использование изомальта обусловлено его высокими свойствами для закрепления их поверхности кристаллов сахара и улучшение при этом структуры готового продукта. Опыты показали, что при добавках изомальта практически отсутствует в кристаллах сахара пылевая фракция.

Использование добавок в виде аэрозоля обеспечивает необходимую дисперсность капель смеси. Диспергирование раствора добавки осуществляют на влажный кристаллический сахар, имеющий на своей поверхности пленку воды вокруг кристалла. Такая пленка играет роль пограничного слоя и удерживается на кристаллах за счет молекулярных связей. Наличие поверхностной пленки соответствует влажности сахара в диапазоне 0,8-1,5%. Вводимые капли имеют размер 5-15 мкм и легко диффундируют в слой пленки. При запредельных значениях капель, т.е. менее 5 мкм или более 15 мкм, достижение результата изобретения ухудшается.

Используемый в способе изомальт относится к дисахаридным спиртам. Повышение содержания глюкозы в крови после потребления изомальта очень незначительно. Инсулиновый отклик тоже невелик. Изомальт полностью ферментируется в толстом кишечнике под действием присутствующей в ней микробиоты. Из-за слабого усвоения и метаболизма изомальт обеспечивает организм незначительной энергией. Изомальт GS хорошо подходит для глазирования благодаря его низкой растворимости и повышенной склонности к кристаллизации. Он обладает свойством усиливать все виды вкусов и ароматов [Митчелл X. Подсластители и сахарозаменители. - СПб.: Профессия, 2010. - 512 с.].

Помимо этого, указанные выше ароматизаторы разрешены к применению на территории РФ органами Минздрава. Все основные характеристики ароматизаторов, включая состав, вкус, цвет, концентрацию, термостойкость и растворимость в воде, отражаются в сертификате качества от завода-производителя.

Распыляемая форсунками смесь ароматизатора с изомальтом, попадает на поверхность кристаллов в виде капель из расчета 0,2-0,6% по массе кристаллов сахара. Эти данные получены опытным путем и при их запредельных значениях, т.е. менее 0,2% или более 0,6%, не обеспечивают технический результат изобретения.

Пример 1. Вначале проводят фракционирование кристаллического белого сахара с отбором фракции, содержащей кристаллы сахара размером 0,45 мм и влажностью 0,95% после центрифуг. После этого его подают в желобчатый виброконвейер для создания виброожиженного слоя толщиной 4 см. Затем с помощью форсунок распыляют на поверхность кристаллов смесь ароматизатора с раствором изомальта, концентрацией 45% в равных долях, подаваемых в виде распыления капель, размером 10 мкм из расчета 0,4% по массе кристаллов сахара и затем высушивают до готовности.

Получаемый при этом продукт имеет однородную кристаллическую структуру без пылевой фракции, улучшенные показатели качества и плотную структуру.

Пример 2. Его осуществляют в соответствии с прототипом. Кристаллический сахар с исходной влажностью 1,1% выгружают из центрифуги периодического действия и распределяют слоем толщиной 3 см на желобе виброконвейера. Через форсунки на кристаллы сахара распыляют биологически активную добавку - Ветрон (рег. удост. 77.99.04.919.Б.000068.08.03 от 13.08.2003 г.). Этот процесс проводят в виброожиженном состоянии, создавая интенсивность вибрирования желоба 1020 см²/с³ и распыление проводят в виде аэрозоля с размером капель 0,17 мкм. Затем продукт высушивают 12 мин в барабанной сушилке при температуре сушильного агента 74°C до конечной влажности 0,07%.

Полученный при этом продукт имеет не только хорошие, но и поврежденные кристаллы, а также некоторое количество пылевидной фракции. При хранении и транспортировании этого продукта ухудшается его структура, а доля пылевидной фракции возрастает.

Таким образом, продукт по предлагаемому изобретению имеет более лучшие качественные показатели, которые практически не ухудшаются при транспортировании и складировании, в ней также отсутствует наличие пылевидной фракции, а гранулометрический состав имеет лучшие показатели. Кроме того, этот сахар может иметь различный аромат, а значит, и более широкое применение в различных отраслях промышленности.