Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВКУСО-АРОМАТИЧЕСКОЙ ПИЩЕВОЙ ДОБАВКИ И ВКУСО-АРОМАТИЧЕСКАЯ ПИЩЕВАЯ ДОБАВКА

Изобретение относится к области производства вкусо-ароматических пищевых добавок для различных отраслей пищевой промышленности, например мясоперерабатывающей, пищеконцентратной, а также при производстве продуктов детского питания и лечебно-профилактического назначения и других.

Наиболее перспективным направлением в производстве вкусо-ароматических пищевых добавок является разработка продуктов на основе натурального пряно-ароматического сырья.

Для придания вкуса и аромата традиционно используют натуральные молотые пряности, что сопряжено с быстрой потерей ароматических компонентов, значительным уровнем микробиального обсеменения, сложностями при распределении в объеме продукта и изменением их органолептических свойств в процессе тепловой обработки.

Использование экстрактов пряно-ароматических растений в качестве вкусо-ароматических добавок позволяет стандартизировать оптимальную дозировку введения ароматических веществ и исключить дополнительное микробиологическое обсеменение, способствуя повышению качества готовых изделий. Однако из-за малых дозировок введения экстрактов возникает проблема их введения в большие объемы пищевых систем и равномерного распределения в них. Кроме того, все экстракты являются жиро- или спирторастворимыми, соответственно в системах содержащих большое количество воды их распределение неэффективно.

С целью лучшего распределения экстракты пряно-ароматических растений обычно смешивают с сухим носителем, растворяют в масле, спирте или эмульгируют в воде. Нанесение экстрактов на различные носители является трудоемким процессом, а также способствует увеличению количества вносимых пищевых добавок в готовый продукт. Растворение в масле экстрактов значительно ограничивает сферу применения подобных добавок. По химической природе экстракты пряно-ароматических растений гидрофобны, поэтому дисперсные системы, получаемые в промышленных смесителях, обладают крайне низкой стабильностью и требуют введения большого количества эмульгирующих и стабилизирующих средств.

Эмульгирование экстрактов способствует наиболее равномерному распределению их в объеме пищевой системы, что существенно улучшает вкусо-ароматических свойства готового изделия и способствует получению стабильных по качеству продуктов.

Известен способ получения водных эмульсий экстрактов пряностей на аппарате типа эмульсор (Труды ВНИИМП, выпуск XXIV. - М.: Издательство «Пищевая промышленность», 1970 г., с.259). Основным недостатком метода является крайне низкая стабильность получаемых эмульсий, которые необходимо готовить непосредственно перед добавлением в продукт, а также использование большого количества эмульгирующих веществ, снижающих качество и сроки хранения готовых эмульсий.

Известны вкусо-ароматические эмульсии и способ их получения (Справочник по гидроколлоидам, Г.О.Филлипс, П.А.Вильяме, пер. с англ. Под ред. А.А.Кочетковой и Л.А.Сарафановой. - СПб.: ГИОРД, 2006 г.- 536 с.), для производства которых используют вещества полисахаридной природы, стабилизирующие структуру эмульсий. Основным недостатком таких продуктов является высокое содержание полисахаридов, а также необходимость использования консервантов для увеличения сроков хранения, что неприемлемо для продуктов детского питания и лечебно-профилактического назначения.

Среди недостатков данного способа производства можно выделить использование высоких температур, резко снижающих качество экстрактов пряно-ароматических растений, за счет их химической трансформации.

Известен способ приготовления эмульсий, предусматривающий механическое перемешивание компонентов и ультразвуковое диспергирование с заданными параметрами (патент RU №2304460 C1 от 26.07.2006 г., опубл. 20.08.2006, бюл. №23). Недостатком этого способа производства эмульсий является его неприменимость для эмульгирования экстрактов пряно-ароматических растений. При получении эмульсий по данному способу происходит значительное повышение температуры системы, приводящее изменению вкуса и аромата экстракта за счет разрушения химических соединений, входящих в него.

Основным прототипом является способ производства пищевого ароматизатора, предусматривающий экстрагирование ароматического растительного сырья сжиженным газом, отделение жидкой фазы, удаление из нее сжиженного газа при вскипании последнего и введение полученного экстракта в жидкий носитель, выбранный в соответствии с видом и назначением приготовляемого ароматизатора (патент RU №2115490 C1 от 20.07.1998 г., опубл. 20.08.2006, бюл. №23).

Недостатком этого способа производства пищевого ароматизатора является то, что эмульгирование экстракта в жидком носителе возможно только непосредственно в процессе получения и очищения экстракта, поскольку прерывание цикла влечет к утрате условий для диспергирования ароматических веществ в жидком носителе за счет испарения сжиженного газа. Вследствие низкой интенсивности ультразвуковых колебаний, используемых при данном способе производства пищевого ароматизатора, полученные эмульсии будут характеризоваться низким нестабильным качеством за счет высокой скорости разделения фаз в хранении.

Технической задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента вкусо-ароматических добавок с одновременным увеличением стабильности и срока хранения добавки.

Эта задача решается тем, что в состав вкусо-ароматической пищевой добавки входят: экстракты пряно-ароматических растений 3-10%, вода 90-97%. В рабочую емкость объемом 50-500 мл ультразвукового эмульгирующего устройства помещают воду и экстракты пряно-ароматических растений, где проводят обработку при частоте 20 кГц, мощности 200 Вт, амплитуде 140 мкм в течение от 1-5 минут до образования однородной эмульсионной системы. Интенсивное перемешивание и диспергирование жировой фазы в воде достигается за счет создаваемых в рабочем объеме ультразвуковых колебаний высокой интенсивности, вызывающих гидроакустические потоки в жидкости совместно с появлением различных эффектов ультразвуковой кавитации (схлопывание пузырьков газа, локальный нагрев). Сочетание рабочего объема 50-500 мл с высокой интенсивностью ультразвуковых колебаний позволяет достичь эффективного смешения, диспергирования компонентов и формирования высокостабильной эмульсии без использования дополнительных перемешивающих устройств.

При обработке ультразвуком размеры жировых частиц дисперсионной фазы достигают 0,1-10 мкм, что оказывает большое влияние на стабильность и срок хранения вкусо-ароматических пищевых добавок.

Вместе с тем, за счет высокой дисперсности получаемых вкусо-ароматических пищевых добавок повышается их равномерность распределения при введении в пищевой продукт.

В связи с тем, что некоторые экстракты, например черного перца, содержат вещества с крайне низкой степенью растворимости, для увеличения сроков хранения вкусо-ароматической пищевой добавки, в состав которой они входят, предложено использовать лецитин, который добавляют в количестве 1%. Предварительно лецитин растворяют в воде с температурой 38°C путем перемешивания. Подготовленную смесь вместе с экстрактами пряно-ароматических растений подвергают эмульгированию ультразвуком с параметрами, описанными выше.

Лецитины играют очень важную роль в биохимических процессах, поскольку участвуют в построении биологических мембран в организме животных. В организме человека лецитин полностью расщепляется и усваивается.

Наличие в добавке эфирных масел пряно-ароматических растений, которые являются природными антиоксидантами, дает значительное увеличение сроков хранения самой вкусо-ароматической пищевой добавки и продуктов, ее содержащих.

Вкусо-ароматические пищевые добавки, в зависимости от различных экстрактов пряно-ароматических растений, представляют собой однородную эмульсию от белого до желто-оливкового цвета, обладающего пряным вкусом и ароматом, свойственным данному составу компонентов.

Применение различных комбинаций экстрактов пряно-ароматических растений в составе вкусо-ароматических пищевых добавок расширяет ассортимент вкусо-ароматических добавок.

При использовании данной вкусо-ароматической пищевой добавки происходит уменьшение закладки дополнительных ингредиентов, которые используют в качестве носителей, что способствует значительной экономии вспомогательных материалов и положительно отражается на уровне качественных показателях готового продукта.

Пример выполнения данного способа производства вкусо-ароматической добавки со вкусом кориандра.

Для приготовления 200 г добавки берут 6 г СО₂, экстракта кориандра и 194 г воды. Жидкости помещают в рабочую емкость ультразвукового эмульгирующего устройства, где проводят обработку при частоте 20 кГц, мощности 200 Вт, амплитуде 140 мкм в течение 4 минут, до образования однородной эмульсионной системы.

Полученную вкусо-ароматическую добавку используют при приготовлении различных пищевых продуктов, например вареной колбасы, взамен 200 г сухого кориандра. Вкусо-ароматическая пищевая добавка сохраняет стабильность в течение 40-60 суток хранения.

Пример выполнения данного способа производства вкусо-ароматической добавки со вкусом черного перца.

Для приготовления 100 г добавки берут 5 г СO₂ экстракта черного перца и 94 г воды и 1 г соевого лецитина.

В подогретой до 38°C воде растворяют лецитин. В рабочей емкости ультразвукового эмульгирующего устройства смешивают раствор лецитина и экстракт черного перца и проводят обработку при частоте 20 кГц, мощности 200 Вт, амплитуде 140 мкм в течение 1,5 минут, до образования однородной эмульсионной системы.

Приготовленную таким образом вкусо-ароматическую добавку используют при приготовлении, например, вареной колбасы взамен 100 г натурального молотого черного перца. Готовая вкусо-ароматическая добавка обладает высокой стабильностью и не проявляет признаков расслоения в течение более 30 суток хранения.

Таким образом, изобретение обеспечивает расширение ассортимента вкусо-ароматических добавок с одновременным увеличением стабильности и срока хранения добавки.