Результат интеллектуальной деятельности: Способ производства безалкогольного сиропа антиоксидантного действия

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для производства безалкогольных сиропов.

Безалкогольные сахарные сиропы являются удобным объектом для обогащения и моделирования антиоксидантных свойств, способствующих снижению оксидативного стресса, повышению иммунитета человека, так как они в силу большого содержания сахара имеют микробиологическую стойкость, не требуют использования консервантов, удобны для дозирования, легко растворимы в воде.

Известен способ производства пектинового сиропа для безалкогольных напитков, включающий варку сахарного сиропа, инверсию в течение 1,5-2 ч, охлаждение сиропа, смешивание со свекловичным пектином и фильтрацию (RU, Пат. 1833163) [1].

Недостатком данного способа является то, что сироп имеет пониженную пищевую ценность из-за отсутствия в рецептуре натурального свекольного сока, богатого не только водорастворимым пектином, но и полезными питательными веществами (сахарами, макро- и микроэлементами), а также высокая себестоимость за счет использования дорогостоящего пектина.

Известен способ производства фруктозного сиропа из топинамбура (RU, Пат. 2167198) [2]. Способ предусматривает измельчение клубней топинамбура, экстракцию измельченной массы горячей водой и отделение экстракта, содержащего полисахариды, от проэкстрагированной массы. В экстракт вводят пектофоетидин и проводят гидролиз при перемешивании среды, 50-70°С и pH 4,0-7,0 в течение 45-90 мин с получением гидролизата, содержащего не менее 70% моносахаридов от сухих веществ фруктозного сиропа и непрогидролизованные полисахариды. Фермент инактивируют, после чего гидролизат осветляют путем пропускания его через адсорбент. Осветленный гидролизат концентрируют до получения фруктозного сиропа.

Недостатком известного способа является сложность технологических операций для массового производства сиропа, дефицит исходного сырья - топинамбура.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, выбран способ получения сиропа (RU, патент №2185076) [3], предусматривающем варку сахарного сиропа, инверсию, смешивание с профилактическими добавками и фильтрацию, в качестве основного сырья используют натуральный свекольный сок 1-го отжима, а варку сахарного сиропа осуществляют на соке 2-го отжима. Сок 2-го отжима получают путем добавления к выжимкам воды в количестве 20-100% от первоначальной массы свеклы с последующим прессованием этой смеси, после чего сок первого отжима и готовый сахарный сироп смешивают, добавляя 10%-ный раствор смеси лимонной и янтарной кислот. При этом повышаются диетические свойства сиропа и его пищевая ценность, снижается его себестоимость.

Недостатком данного способа является узкая направленность его применения, так как он подразумевает использование только сырья свеклы, придающей специфический привкус и цвет сиропу, полученный сироп не обладает антиоксидантными свойствами.

Предлагаемое изобретение направлено на обогащение сахарного сиропа известной рецептуры функциональными пищевыми ингредиентами антиоксидантного действия, витамином С, биологически активными веществами травных экстрактов бадана, зеленого чая, шиповника, что позволяет получить сироп, способствующий повышению защитной функции организма человека к воздействию техногенных факторов, имеющий иммуномодулирующее действие, уменьшающий содержание свободных радикалов в организме человека, имеющий традиционные вкусоароматические характеристики и внешний вид, а также расширить ассортимент функциональных безалкогольных сиропов.

Это достигается тем, что данный способ производства безалкогольного сиропа антиоксидантного действия предусматривает приготовление антиоксидантного модуля функциональных пищевых ингредиентов, введение данного модуля в сахарный сироп, содержащий лимонную кислоту, и розлив сиропа, причем модуль готовят путем смешения раствора аскорбиновой кислоты, растворенной в соотношении 1:1 с подготовленной водой, раствора сухого экстракта бадана, приготовленного растворением сухого экстракта бадана в соотношении 1:5 с подготовленной водой, раствора сухого экстракта шиповника, приготовленного растворением сухого экстракта шиповника в соотношении 1:5 с подготовленной водой, раствора сухого экстракта зеленого чая, приготовленного растворением сухого экстракта зеленого чая в соотношении 1:5 с подготовленной водой; далее антиоксидантный модуль вносят в отфильтрованный сахарный сироп, содержащий лимонную кислоту, приготовленный перемешиванием в течение 1,5-2 ч пропеллерной мешалкой мощностью 20 об/мин сахара, лимонной кислоты и подготовленной воды, с дальнейшим кратковременным перемешиванием в течение 15 мин якорной мешалкой с частотой 15 об/мин и подачей купажного сиропа на розлив, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Функциональная направленность сиропа достигается за счет того, что после введения антиоксидантного модуля безалкогольный сироп имеет антиоксидантную активность не менее 55 моль/экв. на дм³ сиропа.

При подборе компонентов модуля использовали ингредиенты, способные повышать иммунитет, снижать оксидативный стресс и количество свободных радикалов в организме человека, а именно: бадан содержит до 25-27% дубильных веществ, глюкозид бергенин (4,5%), фенолы, сахара (глюкозу и сахарозу), дубильные вещества, глюкозид арбутин (до 22%), галловую кислоту и свободный гидрохинон (2-4%), обладает противовоспалительным и гемостатическим действием, эффективно увеличивает частоту сердечных сокращений, понижает артериальное давление [4]; аскорбиновая кислота участвует в синтезе коллагена, гормонов и нейротрансмиттеров, способствует усвоению железа, участвует в иммунной и антиоксидантной функции; повышает сопротивляемость организма при воздействии вредных факторов окружающей среды, усиливает действие флавоноидов; шиповник содержит витамин С - 1000 мг, бета-каротин - 4,9 мг, витамин А - 817 мкг, витамин Е - 3,8 мг, витамин В2 - 0,3 мг, витамин РР - 1,4 мг, клетчатку - 23,2 г, железо, кальций, соли калия, фосфор, магний, марганец, эфирное масло, ликопин, положительно влияет на большинство окислительно-восстановительных реакций организма; зеленый чай содержит дубильных веществ - 15-30%, танины - до 50%, пектин - 2-3%, кофеин - 1,5-3,5%, катехины - 20-24%, укрепляет иммунитет, снимает спазмы сосудов головного мозга, активизирует работу сердца [5].

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ производства сиропа с использованием данного антиоксидантного модуля пищевых функциональных ингредиентов в заявляемой совокупности признаков.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример. При приготовлении безалкогольного сиропа антиоксидантного действия проводят традиционную водоподготовку на ионообменных фильтрах любого типа до показателей щелочности не более 1,0 ед., жесткости - не более 1 мг-экв./дм³, включающую фильтрацию воды на угольном фильтре для устранения привкусов и запахов, фильтрацию на песочном фильтре для устранения механических примесей, фильтрацию воды на полипропиленовых фильтрах любого типа с диаметром пор 5 мкм и обеззараживание на установке жесткого ультрафиолета. Далее готовят сахарный сироп путем внесения 58,0 кг сахара-песка (58,0 мас.%) в наполненный подготовленной водой в количестве 3,77 л (33,77 мас.%) с температурой 65-80°С сиропный бак. Вместе с сахаром загружают лимонную кислоту в количестве 0,939 кг (0,939 мас.%). Затем сироп перемешивают в течение 1,5-2 ч пропеллерной мешалкой мощностью 20 об/мин до полного растворения сахара, инверсия сахарозы не предусмотрена. Далее сахарный сироп фильтруют на полипропиленовых фильтрах любого типа с диаметром пор 60 мкм и пастеризуют на установке для пастеризации и охлаждения жидких пищевых продуктов ПМР-02-ВТ с роторными нагревателями при температуре 85°С и быстро охлаждают до 20°С. После пастеризации сахарного сиропа последний перегоняют центробежным насосом Прима NC-900/40HE в купажный бак, в купаж загружают антиоксидантный модуль, состоящий из раствора аскорбиновой кислоты, полученного растворением в соотношении 1:1 0,220 кг (0,220 мас.%) аскорбиновой кислоты в воде, в количестве 0,220 кг (0,220 мас.%); раствора сухого экстракта шиповника, полученного растворением в соотношении 1:5 0,877 кг (0,877 мас.%) сухого экстракта шиповника в соотношении 1:5 в воде, в количестве 4,390 кг (4,390 мас.%); раствора сухого экстракта зеленого чая в соотношении 1:5, полученного растворением 0,132 кг (0,132 мас.%) сухого экстракта зеленого чая в воде, в количестве 0,660 кг (0,660 мас.%). Купажный сироп перемешивают в течение 15 мин якорной мешалкой с частотой 15 об/мин. Затем купажный сироп через полипропиленовый фильтр любой марки с величиной пор 30 мкм подают на розлив.

Полученный безалкогольный сироп антиоксидантного действия имеет насыщенный, сладко-кислый, гармоничный вкус; травный аромат, содержание сухих веществ 60,3%, кислотность 4,2 см³ 1 М раствора NaOH, пошедшего на титрование 100 см³ сиропа, имеет антиоксидантную активность не менее 55 моль/экв. на дм³ сиропа.

Преимущество заявляемого способа по сравнению с существующим прототипом заключается в том, что использование антиоксидантного модуля позволяет придать сиропу массового употребления антиоксидантные свойства, тогда как прототип имеет узконаправленное использование. Внесение антиоксидантного модуля в сахарный сироп непосредственно перед розливом и его кратковременное перемешивание низкоскоростной мешалкой позволяет повысить сохраняемость витамина С и флавоноидов травных экстрактов.

Использование предлагаемого способа производства безалкогольного сиропа антиоксидантного действия обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: обогащение сиропа массового спроса антиоксидантами; витамином С, биологически активными веществами травных экстрактов бадана, зеленого чая, шиповника, что позволяет получить сироп, способствующий повышению защитной функции организма человека к воздействию техногенных факторов, имеющий иммуномодулирующее действие, уменьшающий содержание свободных радикалов в организме человека, имеющий традиционные вкусоароматические характеристики и внешний вид, а также расширить ассортимент функциональных безалкогольных сиропов.

Источники информации

1. Патент СССР 1833163 A3, кл. A23L 2/00. Способ производства пектинового сиропа для безалкогольных напитков.

2. Патент РФ №2167198. Способ производства фруктозного сиропа из топинамбура. Опубл. 20.05.2001.

3. Патент РФ №2185076. Способ производства сиропа. Опубл. 20.07.2002 (прототип).

4. Пастушенков Л.В. Лекарственные растения. - СПб.: Лениздат, 1990. - С. 378. - 384 с.

5. Спиричев, В.Б. Витамины-антиоксиданты в профилактике и лечении сердечно-сосудистых заболеваний. Витамин Е. / В.Б. Спиричев // Вопросы питания. - 2003. - №6. - С. 45-51.