Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САХАРСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА

Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к способам получения сахарсодержащих продуктов функционального назначения.

Известен способ получения гранулированного сахара, предусматривающий подачу затравочных гранул в устройство для гранулирования, содержащее вращающийся вертикальный цилиндрический барабан и радиально расположенные в нем неподвижные лопасти с отверстиями для подачи горячего воздуха в слой затравочных гранул, введение сахарного сиропа в указанный слой в количестве 0,1-2,0 кг на 1 кг гранул при перемешивании [RU 2181774, Cl, C13F 3/00. Опубл. 27.04.2002. Бюл. №12].

Получаемый по данному способу продукт представляет собой изделие, состоящее на 90-92% из сахарозы, которая на 75-85% состоит из кристаллов, и 10-8% несахаров, перешедших из сырья.

Недостатком этого способа является то, что он не позволяет обеспечить функциональность получаемого продукта и является высококалорийным.

Наиболее близким является способ получения сахарсодержащего продукта, предусматривающий подачу затравочных гранул в устройство для гранулирования, содержащее вращающийся вертикальный цилиндрический барабан и радиально расположенные в нем неподвижные лопасти с отверстиями для подачи горячего воздуха в слой затравочных гранул, введение сахарного сиропа в указанный слой в количестве 0,1-2,0 кг на 1 кг гранул при перемешивании. Его отличием является то, что на гранулы после смешивания их с сиропом напыляют концентрированный раствор плодового экстракта в количестве 3-5% в пересчете на сухие вещества, при этом используют сахарный сироп с содержанием 80-85% сухих веществ, полученный из сахарного песка [RU 2332468, C1, C13F 3/00, С13F 1/02. Опубл. 27.08.2008. Бюл. №24].

Недостатком способа являются невысокие физиологические и пищевые свойства, а также количественные показатели готового продукта.

Технический результат изобретения заключается в улучшении качественных показателей готового продукта, а также его физиологической и пищевой ценности.

Достижение этого технического результата осуществляется следующим образом.

Способ получения сахарсодержащего продукта, предусматривающий подачу затравочных гранул в устройство для гранулирования, содержащее вращающийся вертикальный цилиндрический барабан и радиально расположенные в нем неподвижные лопасти с отверстиями для подачи горячего воздуха в слой затравочных гранул, отличающийся тем, что в качестве затравочных гранул используют гранулы фруктоолигосахарида в смеси с β-циклодекстрином в равных количествах, причем гранулы циклодекстрина предварительно насыщены экстрактом кофе, а для их последующего наращивания используют сахарный сироп, смешанный в равных количествах с натуральным подсластителем - стевиозидом, концентрацией 80-83% сухих веществ и по завершении наращивания высушивают до влажности 0,3-0,4%.

Способ получения сахарсодержащего продукта осуществляется по следующей технологии.

В качестве устройства используется установка, описанная в способе [RU 2332468 С1] (прототип). При этом в качестве затравочных гранул для подачи в устройство используют фруктоолигосахариды в смеси с β-циклодекстрином в равных количествах, причем гранулы циклодекстрина предварительно насыщены экстрактом кофе.

Замена гранул сахарозы как затравочных на фруктоолигосахариды и β-циклодекстрин позволяет значительно снизить энергоемкость нового сахарсодержащего продукта, при этом существенно повысить его функциональные и пищевые свойства.

Фруктоолигосахариды (ФОС) являются полимерами фруктозы, их называют также фруктанами. В промышленности ФОС можно получать либо из сахарозы с помощью трансфруктозилирующего действия грибкового фермента фруктофуранозидазы, либо из инулина цикория путем частичного гидролиза с ферментом эндогликозидазы. Их различают по степени гранулирования, содержанию сахара и средней степени полимеризации. Они поставляются в порошках, гранулах, в быстрорастворимой форме, в форме геля, а также с низким содержанием сахара.

Промышленно выпускаемые ФОС характеризуются степенью сладости в 30-65% сладости сахарозы. Профиль сладости сопоставим с ее профилем, благодаря чему ФОС можно использовать в качестве заменителей сахара и глюкозного сиропа. Растворимость ФОС выше, чем у сахарозы. Энергетическая ценность ФОС, как у инулина, 1,0-1,5 ккал/г. При этом они могут специфически стимулировать активность бифидобактерий. Поскольку ФОС перевариваются не полностью, они во многих странах (Австралия, Новая Зеландия, Франция, США) считаются пищевыми волокнами [Митчелл X. Подсластители и сахарозаменители / Х. Митчелл (ред.-сост.) - Пер. с англ. - СПб.: Профессия, 2010. - 512 с.].

Под циклодекстринами понимают углеводы, циклические олигомеры глюкозы, получаемые ферментативным путем из крахмала. β-циклодекстрин зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е459. Благодаря своим свойствам они широко применяются в пищевых технологиях, биотехнологии, фармацевтике.

Все OH-группы в циклодекстринах находятся на внешней поверхности молекулы. Поэтому внутренняя полость циклодекстринов является гидрофобной и способна образовывать в водных растворах комплексы включения с другими молекулами органической и неорганической природы. В комплексах включения кольцо циклодекстрина является «молекулой хозяином», включенное вещество называют «гостем». В процессе образования комплексов меняются многие исходные свойства включаемых соединений. Нерастворимые в воде вещества приобретают большую растворимость, становятся стабильными в процессах окисления и гидролиза, меняют вкус, цвет, запах. Циклодекстрин не имеет токсичных свойств, негативно влияющих на здоровье человека [Роговский B.C. Антиоксидантная и противовоспалительная активность новых производных дигидрокварцетина и их водорастворимых форм. Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук (спец. 14.03.06). - М.: РНИМУ, 2013. - 137 с.]; [Левит М.Л. Функциональные водорастворимые полимеры-носители гидрофобных биологически активных веществ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. - СПб.: ИВС РАН, 2014. - 132 с.].

Применение экстракта кофе обусловлено особыми его свойствами для придания сахарсодержащему продукту аромата кофе. Это вызвано тем, что данный продукт предлагается использовать как добавку к кофе или как пищевой компонент соответствующих кондитерских изделий.

Создание смеси фруктоолигосахарида и β-циклодекстрина в равных количествах этих компонентов получено опытным путем по вкусовым показателям. При отклонении от их соотношения в равных количествах достижение технического результата ухудшается.

Использование для последующего наращивания затравочных гранул сахарного сиропа в смеси с натуральным подсластителем - стевиозидом - позволяет усилить физиологические и пищевые свойства получаемого сахарсодержащего продукта, при этом существенно уменьшить его энергетические показатели за счет замены на 50% сахарозы.

Стевиозид представляет собой дитерпеновый гликозид и в природе он содержится в листьях стевии (Steviarebaudiana). Использование стевиозида - вещества не углеводной природы - позволяет получить сахарсодержащий продукт, обладающий диетическими и профилактическими свойствами: иммуномодулирующими, бактерицидными, а также кардиотонизирующим эффектом и антикариесным действием. Он не разрушается при нагреве, что делает его хорошим сладким компонентом [Митчелл X. Подсластители и сахарозаменители / X. Митчелл (ред.-сост.) - Пер. с англ. - СПб.: Профессия, 2010. - 512 с.].

Применение для наращивания затравочных гранул сахарсодержащего сиропа в смеси со стевиозидом концентрацией 80-83% сухих веществ обосновано экспериментальным путем.

При запредельных значениях этого диапазона, т.е. менее 80% или более 83%, ухудшаются условия обеспечения технического результата.

Требования по влажности полученного продукта в диапазоне 0,3-0,4% также обоснованы опытным путем и при их запредельных значениях качественные показатели готового продукта ухудшаются.

Пример. Вначале готовятся затравочные гранулы путем перемешивания в равных количествах фруктоолигосахарида с β-циклодекстрином, предварительно насыщенным экстрактом кофе с размером 0,6 мм, которые подают для последующего наращивания в вертикальный цилиндрический вращающийся барабан, где через слой движущихся гранул в неподвижные полые лопасти подают горячий воздух температурой 80°C. Для поддержания затравочного слоя в сыпучем состоянии регулируют подачу сахарсодержащего раствора 0,5 кг на 1 кг затравочных гранул [RU 2332468, C1]. В качестве исходного сиропа используют сахарный сироп в смеси со стевиозидом в равных количествах концентрацией 82% сухих веществ. Сироп распределяется в тонкой пленке по поверхности затравочных гранул, выкристаллизовывается, влага удаляется и размер гранул увеличивается. В примере размер гранул доводили до 4 мм и высушивали до влажности 0,35%.

Анализ полученного продукта, в сравнении с прототипом, показал на существенное улучшение его качественных показателей, повышение физиологических и пищевых свойств, улучшение вкусовых свойств за счет введения в него экстракта кофе, а также наличия в нем профилактических свойств: иммуномодулирующих, бактерицидных и др.

Технический результат изобретения указывает на повышение качественных показателей готового продукта и пищевой ценности, а также улучшение его физиологических, профилактических, вкусовых качеств.