Результат интеллектуальной деятельности: Способ производства пастилы специализированного назначения на сорбите и стевиозиде, обогащенной добавкой "Йодказеин"

Настоящее изобретение относится к способу производства пастилы специализированного назначения на сорбите и стевиозиде, обогащенной добавкой «Йодказеин», представляющей собой основной белок молока, содержащий атомы йода [1].

Известен способ производства сбивных пастельных изделий, который осуществляется в следующем порядке: в сбивальную машину загружают сахарный песок, яблочное пюре, клеточный сок картофеля с содержанием сухих веществ 50-92% в количестве 0,5-0,8% по сухим веществам от массы изделия, смесь перемешивают и сбивают, затем в нее вводят агаросахаропаточный сироп, полученную массу формуют и охлаждают [2].

Недостатком данного технического решения является то, что пастила в этом случае обладает сравнительно низкой пищевой ценностью в связи с экономией сырья, что отрицательно влияет и на вкусовые качества.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является производство пастилы на агаре, обогащенной биологически активной добавкой «Йодказеин» с использованием следующего сырья: пюре яблочное, консервированное химическими консервантами по ГОСТ 32684, агар 900 (Италия), сахар-песок по ГОСТ 21 (в настоящее время сахар белый кристаллический по ГОСТ 33222), патока крахмальная карамельная по ГОСТ Р 52060, белок сухой яичный повышенной взбиваемости (Китай), ароматизатор «Ванильный» жидкий фирмы Symrise (Германия), кислота молочная пищевая 80%-я по ГОСТ 490, корица молотая. Пастилу готовят периодическим способом. Этот источник информации выбран в качестве прототипа [3].

Недостатком данного технического решения является то, что в пастиле содержится сахар, употребление которого не рекомендуется людям, страдающим нарушением углеводного обмена. Данная пастила не является продуктом специализированного назначения.

Задачей, на решение которой направленно заявляемое изобретение, является способ производства пастилы специализированного назначения на сорбите и стевиозиде с использованием добавки «Йодказеин», которая является перспективной, биологической активной, термостабильной, химически инертной добавкой, что служит эффективным приемом в комплексной диетотерапии людей, страдающих сахарным диабетом; женщинам с выявленным сахарным диабетом, находящимся во второй половине беременности или кормящим матерям в комплексной диетотерапии как дополнительный источник микроэлемента йода.

Поставленная задача решается следующим образом.

При производстве пастилы специализированного назначения с использованием сахарозаменителей способом, включающим подготовку сырья и добавок, приготовление агарового сиропа, приготовление обогащенной пастильной массы, разливку пастильной массы, структурообразование пастильной массы и подсушку пласта, нарезание пласта на отдельные изделия, сушку и охлаждение пастилы, обсыпку пастилы какао-порошком, упаковку, маркировку и хранение готового изделия, предлагается в качестве сахарозаменителей использовать сорбит в сочетании с гликозил стевиозидом «Кристалл», а в качестве добавки - органическую йодсодержащую добавку «Йодказеин».

В предложенном способе в качестве сахарозаменителей используют сорбит (Е 420) в сочетании с гликозил стевиозидом «Кристалл» (Е 960).

Стевиозид в широком смысле представляет комплекс дитерпеновых стевиолгликозидов (собственно стевиозид, ребаудиозиды А, В, С, дийкозид, стевиолбиозид и др.), где к общему агликону (стевиолу) присоединены углеводные остатки. Каждый из стевиолгликозидов имеет индивидуальтный диапазон коэффициента сладости, в результате чего этот показатель варьирует от 300 до 350.

Стевиозид «Кристалл» - гликозильный стевиозид «Кристалл», Е 960 - известен на рынке [4], имеет коэффициент сладости по отношению к сахарозе 130-150, не обладает горьковатым послевкусием. Произведенный из экстракта стевии по уникальной технологии межмолекулярной ферментации (гликозилирования), за счет гидролиза гликозил-гликозидных связей, в стевиозиде происходит расщепление молекулы, в целом уменьшение молекулярной массы (эмпирическая брутто-формула ребаудиозида А С₄₄Н₇₀О₂₃), удаление нежелательных фракций, соответственно снижение коэффициента сладости до 130-150. Спецификация стевиозида «Кристалл» приведена в [4].

Применение стевиозида «Кристалл» с пониженным коэффициентом сладости позволяет создавать рецептуры изделий с оптимальной потребительской сладостью, использовать сочетания с полиспиртами, имеющими коэффициент сладости меньше 1 (в частности, с сорбитом), использовать эффект синергизма, а также снижать дозировку низкокалорийных наполнителей для достижения объема и массы специализированных сахаристых кондитерских изделий.

«Йодказеин» представляет собой натуральный белок молока (казеин), обогащенный йодом. Йод находится в прочной ковалентной связи с бензольным кольцом ароматических аминокислот белка (тирозина и фенилаланина).

Химическая брутто-формула «Йодказеина»: C₄₂₆₅H₈₃₄₅N₁₉₀₃O₁₂₂₁S₁₉J₈₁. Хроматографическая чистота «Йодказеина» составляет более 99%. Йодказеин является термостабильной добавкой. Массовая доля общего йода в «Йодказеине» составляет 7-9%. Термогравиметрические исследования, проведенные ООО НПК «Медбиофарм», показали, что при нагревании до 200°С потеря массы не превысила 2% [1].

Оценку «Йодказеина» проводили на основе удостоверения качества и безопасности, выданного изготовителем на соответствующую партию. По внешнему виду добавка представляла собой аморфный порошок желто-коричневого цвета. Согласно указанному документу, дальнейшие расчеты производили исходя из заявленной массы общего йода, равной 7,7% [6].

Технология производства пастилы специализированного назначения, обогащенной «Йодказеином», состоит из следующих этапов: подготовка сырья и добавок; приготовление агарового сиропа; приготовление обогащенной пастильной массы; разливка пастильной массы; структурообразование пастильной массы и подсушка пласта; нарезание пласта на отдельные изделия; сушка и охлаждение пастилы; обсыпка пастилы какао-порошком; упаковывание, маркирование и хранение готовых изделий.

При составлении рецептур пастилы, обогащенной йодом, за основу была взята унифицированная рецептура пастилы «Ванильная» на агаре [3] (таблица 1), которая была оптимизирована.

При составлении рецептур пастилы, обогащенной «Йодказеином», основывались на следующем:

- рекомендуемая суточная норма потребления йода (далее - РСНП) дифференцирована по полу и возрасту: взрослые - 0,15 мг (150 мкг); женщины во вторую половину беременности - 0,22 мг (220 мкг); для кормящих женщин - 0,29 (290 мкг) [7];

- учитывая прочность химических связей йода в «Йодказеине» и термостабильность добавки, возможные потери йода при производстве не учитывались;

- суточное потребление кондитерских изделий должно составлять около 50 г, что примерно соответствует 2 стандартным экземплярам (брусочкам) пастилы размером 70×21×20 мм;

- предполагаемое содержание йода должно составлять: в пастиле для взрослых ≈0,075 мг/50 г (50% от РСНП для взрослых); в пастиле для женщин ≈0,25 мг/50 г (около суточной нормы для беременных и кормящих женщин);

- при обогащении «Йодказеином» пищевых продуктов исключается возможность передозировки йода, добавка не изменяет органолептических показателей продукта.

Норму закладки «Йодказеина» на 1 кг пастилы (X_i, мг) рассчитывали по формуле 1:

где m₁ - предполагаемое содержание йода в 50 г пастилы, мг (см. выше);

7,7% - массовая доля общего йода в «Йодказеине»;

50 - суточная норма потребления пастилы, г;

1000 - коэффициент пересчета на 1 кг продукта.

В итоге, рассчитанные по формуле 1, нормы закладки «Йодказеина» в рецептуры составили:

- пастилы для взрослых - 19,5 мг (0,0195 г);

- пастилы для беременных и кормящих женщин - 64,9 мг (0,0649 г). Таким образом, рецептурная закладка «Йодказеина» на 1000 кг готовой продукции составит:

- пастилы для взрослых (по примеру 2) - 0,02 кг;

- пастилы для беременных и кормящих женщин (по примеру 3) - 0,065 кг.

Пример 1 (по прототипу).

Сводная рецептура пастилы для взрослых на сахаре, обогащенной органической йодсодержащей добавкой «Йодказеин», представлена в таблице 2.

Пример 2 (по предлагаемому способу).

Подготовка сырья и добавок.

Для производства пастилы применяется не стерилизованное пюре из яблок, консервированное сорбатом калия, или пюре, подвергшееся стерилизации. Пюре готовят непосредственно на предприятии или получают от поставщиков. При оценке качества пюре производят определение массовой доли сухих веществ по рефрактометру. Рецептура составлена для пюре с массовой долей сухих веществ 10%. В случае отклонения значения при наличии на предприятии вакуумных сферических аппаратов производят уваривание яблочного пюре [5].

Подготовка сорбита, стевиозида, молочной кислоты и ароматизатора заключается в отмеривании рецептурных дозировок соответствующих ингредиентов.

Подготовка органической йодсодержащей добавки «Йодказеин». Поскольку «Йодказеин» растворяется в воде при рН>7,5, взвешенное по рецептуре количество кристаллического «Йодказеина» вводят в предварительно приготовленный 5%-й раствор гидрокарбоната натрия (температура около 50°С). Для полного растворения «Йодказеина» раствор периодически перемешивают в течение 20 мин. Хранение полученного непрозрачного раствора до его введения в пастельную массу осуществляют при температуре 4±2°С.

Приготовление раствора агара. Агаровый раствор готовят одновременно со сбиванием пастильной массы так, чтобы к окончанию процесса сбивания обеспечить необходимую температуру 70±5°С.

Рассчитанную дозировку агара замачивают в теплой воде на 30-35 мин при гидромодуле 1:8-10, затем вводят в кипящую воду (1 часть воздушно-сухого агара на 20 частей воды), кипятят 2-3 мин и затем поддерживают необходимую температуру раствора агара.

Приготовление обогащенной пастильной массы. Приготовление пастильной массы осуществляют в сбивальных машинах периодического действия, в которых обеспечивается регулируемое вращение лопастей вала со скоростью около 200 оборотов/мин.

В корпус машины помещают рецептурные количества яблочного пюре, сорбита, стевиозида, полидекстрозы, яичного белка и запускают процесс сбивания. Начальная температура сбивания составляет 18-20°С. Полное растворение сахарозаменителей и других ингредиентов рецептурной смеси при максимальной скорости вращения лопастей достигается в течение 4-5 мин, при этом температура смеси повышается до 35-40°С.

Через 5-6 мин после начала сбивания при работающей машине приоткрывают крышку и вводят раствор «Йодказеина», кислоты и ароматизатора, затем через 1-2 мин - раствор агара, уменьшив при этом в 2 раза скорость вращений лопастей сбивальной машины. Затем сбивание продолжают еще 1-2 минуты с открытой крышкой. Общая продолжительность сбивания составляет не более 10 мин.

Готовность массы определяют по уровню ее подъема в корпусе машины и по увеличению вязкости. Температура пастильной массы после вымешивания составляет (45,0±2,5)°С, плотность - 700±50 кг/м³. Готовую пастильную массу немедленно разливают.

Разливка пастильной массы. Разливка осуществляется из сбивальной машины в деревянные или металлические лотки размером 1380×320×21 мм, застланные полимерной пленкой или пергаментом.

При этом свободный конец застилочного материала с одной из торцевых сторон лотка выпускается на 4-5 см. Ровняльными ножами или специальными лопаточками выравнивают слой пастильной массы.

Структурообразование пастильной массы и подсушка пласта. В процессе выстойки пастильная масса застудневает, на ее поверхности образуется тонкая кристаллическая корочка. Начальная стадия студнеобразования пастильной массы проводится в холодильниках при температуре 9±1°С в течение 10-15 мин, после чего студнеобразование и подсушка пласта проводятся в условиях цеха в течение 6,5-7 часов.

Нарезание настильного пласта. Пастильные пласты нарезаются на отдельные изделия вручную. Пласты нарезают ножом с помощью шаблона на полосы (заготовки), размер которых составляет 70×21×20 мм.

Сушка и охлаждение пастилы. Полученная сырая пастила направляется на сушку в сушилки камерного типа при температуре 50±5°С в течение 5-6 ч. После сушки пастила охлаждается при комнатной температуре 1-2 ч.

Обсыпка пастилы какао-порошком. Высушенную и охлажденную пастилу обсыпают вручную какао-порошком с использованием сит диаметром отверстий 1 мм.

Упаковка, маркирование и хранение готовых изделий. Готовую пастилу упаковывают в потребительскую тару массой нетто до 500 г, маркируют и направляют на хранение.

Представленная технологическая схема производства специализированной обогащенной пастилы позволяет осуществлять введение добавки «Йодказеина» одновременно с другими вспомогательными рецептурными ингредиентами. Выбранная стадия введения способствует максимальной сохранности йода в пастиле.

Пример 3 (по предлагаемому способу).

Отличие настоящего примера от предыдущего заключается в том, что для производства пастилы применяется органическая йодсодержащая добавка «Йодказеин» с повышенной рецептурной дозировкой.

По результатам проведенных испытаний составлены сводные рецептуры пастилы специализированного назначения, обогащенные «Йодказеином» (таблицы 3-4).

Влажность готовой пастилы составляет 20,0% (+3,0%; +2,0%). Рекомендуется в комплексной диетотерапии людей, страдающих сахарным диабетом, как дополнительный источник микроэлемента йода.

Рекомендуемое суточное потребление пастилы составляет 2 изделия (≈40-50 г), что обеспечивает поступление в организм около 50% от РСНП йода в сутки (0,15 мг).

Влажность готовой пастилы составляет 20,0% (+3,0%; +2,0%). Рекомендуется женщинам с выявленным сахарным диабетом, находящимся во второй половине беременности или кормящим матерям в комплексной диетотерапии как дополнительный источник микроэлемента йода. Рекомендуемое суточное потребления пастилы составляет 2 изделия (≈40-50 г), что обеспечивает поступление в организм около одной РСНП йода для беременных и кормящих женщин (0,22-0,29 мг).

Содержание йода в обогащенной пастиле определялось на анализаторе ТА-2 методом катодной инверсионной вольтамперометрии [8].

ЛИТЕРАТУРА:

1. Биологически активная пищевая добавка-обогатитель «Йодказеин» / А.Ф. Цыб, В.Г. Скворцов, В.В. Шахтарин [и др.] // Пищевая промышленность. - 2001. - №1. - С. 46-47.

2. Пат. РФ №1454354, МПК⁴ A23G 3/00 / Способ производства сбивных пастельных изделий. Опубл. 30.01.1989. Бюл. №4.

3. Рецептуры на мармелад, пастилу и зефир / ВНИИКП. - М.: Пищевая промышленность, 1986. - 143 с.

4. https://agroserver.ru/b/steviozid-kristall-ekstrakt-stevii-optom-dlya-pishhevogo-proizv-754632.htm

5. Табаторович, А.Н. Особенности химического состава яблочного пюре как основа идентификации / А.Н. Табаторович, И.Ю. Резниченко // Техника и технология пищевых производств. - 2015. - №3(38). - С. 153-159.

6. Табаторович А.Н. Технология и оценка качества пастилы, обогащенной органическим йодом / А.Н. Табаторович, И.Ю. Резниченко // Техника и технология пищевых производств. - 2016. - №1(40). - С. 61-67.

7. MP 2.3.1. 2432-08. Методические рекомендации. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации. - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2008. - 50 с.

8. МУ 31-07/04 (по реестру ФГУ «Томский центр стандартизации, метрологии и сертификации»). Методические указания. Методика выполнения измерений содержания йода в пищевых продуктах, продовольственном сырье, кормах и продуктах их переработки, лекарственных препаратах, витаминах, БАДах, биологических объектах методом инверсионной вольтамперометрии на анализаторах типа ТА. - Томск, 2004. - 15 с.