Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕЛКОВЫХ БАТОНЧИКОВ ДЛЯ ПИТАНИЯ СПОРТСМЕНОВ

Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к способу производства белковых батончиков для спортсменов и людей, ведущих активный образ жизни.

Современные тенденции рационального питания диктуют необходимость использования, наряду с традиционной пищей, пищевых продуктов с заданными свойствами (функциональных, для спортивного питания) и биологически активных добавок к пище. Особенно это касается людей, испытывающих на себе повышенные физические нагрузки.

Из уровня техники известно кондитерское изделие «Energy+», представляющее собой покрытый глазурью отформованный корпус -батончик, содержащий мед, лимонную кислоту, измельченный орех грецкий, чернослив и курагу (патент RU №2400099, опубл. 27.09.2010).

В качестве недостатков данного изделия следует признать использование в составе фруктовой массы значительного количества меда, что оказывает негативный эффект на органолептические свойства в результате повышенной «налипаемости» к рукам, а также низкий срок хранения.

Известен состав и способ приготовления кондитерского батончика «Мюсли» (патент RU №2270581, опубл. 27.02.2006). Способ предусматривает приготовление инвертного сиропа, приготовление основного сиропа-связки из инвертного сиропа, патоки и меда с добавлением влагоудерживающей добавки. В другом варианте основной сироп-связку готовят на основе фруктозы с добавлением гуммиарабика, лимонной кислоты и натрий карбоксиметилцеллюлозы. Сироп готовят в две стадии, на первой из которых уваривают смесь фруктозы и воды в присутствии лимонной кислоты, а на второй в полученный сироп добавляют гуммиарабик и натрийкарбоксиметилцеллюлозу. Смесь сухих компонентов готовят из хлопьев овсяных, экструдированного продукта, сушеных ананасов, апельсиновой цедры, изюма, шоколадной глазури, орехов. Сироп вводят в смесь сухих рецептурных компонентов, готовят конфетную массу, формуют и упаковывают изделия.

Основными недостатками данного способа являются многостадийность и трудоемкость технологического процесса, а также высокое содержание патоки и меда.

Известен состав для производства зернового батончика (патент RU №2468606, опубл. 10.12.2012), содержащего в одном из вариантов аминокислотный витаминно-минеральный комплекс, включающий автолизат пивных дрожжей, витаминный премикс 730/4, кальция лактат, магния цитрат, янтарную кислоту, L-карнитин, хлопья гречневые, рис экструдированный, орехи жареные дробленые, патоку, мед, сахар-песок, кислоту лимонную, глицерин, ароматизатор «ванильный» при заданном соотношении компонентов.

Недостатками таких батончиков является использование в составе синтетических ароматизаторов и значительного содержания лимонной кислоты, которая активно выводит кальций из организма, что особенно нежелательно при физических нагрузках, а также невысокие эргогенические показатели.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (ближайшим аналогом) является способ производства фитнес-батончиков (патент RU №2595455, опубл. 27.08.2016), включающий подготовку и дозирование сырья, приготовление сиропа-связки путем смешивания инвертного сиропа на основе раствора сахара-песка с лимонной кислотой и основного сиропа, содержащего патоку и глицерин, внесение в сироп-связку сухих рецептурных компонентов в виде янтарной кислоты, L-карнитина, хлопьев гречневых, перемешивание, резку на отдельные батончики, отличающийся тем, что дополнительно в качестве рецептурных компонентов вносят сухой концентрат сывороточного белка молока, жмых ядра кедрового ореха, гемоглобин порошкообразный, порошок из гранатовых косточек, дополнительно в основной сироп вводят эритритол, взятый в соотношении с сахаром 1:20, а приготовление инвертного сиропа осуществляют при температуре 105-108°С в течение 5-7 мин до достижения массовой доли сухих веществ 86-87%, при следующем соотношении компонентов, мас. %: янтарная кислота - 0,8-1,2; L-карнитин - 0,6-0,8; хлопья гречневые - 12,0-15,0; патока - 16,0-20,0; сухой концентрат сывороточного белка молока - 18,0-20,0; жмых из ядер кедрового ореха -22,0-24,0; гемоглобин порошкообразный - 4,0-6,0; порошок из гранатовых косточек - 6,0-8,0; кислота лимонная - 0,02-0,05; глицерин - 0,3-0,7; сахар-песок и эритритол - остальное.

Недостатком данного изобретения являются недостаточно высокие эргогенические показатели фитнес-батончиков.

Технической проблемой, решаемой с использованием разработанного способа, является расширение ассортимента функциональных продуктов спортивного питания в виде белковых батончиков, которые имеют высокие эргогенические свойства.

Технический результат заключается в том, что разработан способ производства белкового батончика с высокой биологической ценностью и высокими эргогеническими показателями.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ производства белковых батончиков для питания спортсменов. Разработанный способ включает подготовку и дозирование компонентов, приготовление сиропа-связки из карамельной патоки и глюкозо-фруктозного сиропа, внесение в сироп дополнительных компонентов, перемешивание, формование, резку на отдельные батончики и покрытие их шоколадной глазурью, причем в качестве дополнительных компонентов используют овсяные хлопья, белково-витаминный комплекс, полученный из ядра кедрового ореха, кедровое масло, изюм, курагу, сорбат калия.

При реализации способа предварительно смешивают овсяные хлопья с водой в соотношении 1:5 и выдерживание в течение 20 мин.

Проводят приготовление сиропа-связки из карамельной патоки и глюкозо-фруктозного сиропа при нагревании до 105°С в течение 10 мин.

Смешивают готовый сироп-связку с набухшими овсяными хлопьями при нагревании полученной смеси до 115°С в течение 15 мин с последующим охлаждением до 70°С, добавляют к полученной смеси белково-витаминный комплекс, кедровое масло, изюм, курагу, сорбат калия, перемешивают, доводят температуру смеси до 35°C с последующим формованием и резкой пласта на отдельные батончики, которые покрывают шоколадной глазурью и упаковывают, при следующем соотношении рецептурных компонентов, масс. %:

хлопья овсяные - 12,0

кедровое масло - 1,5-5,0

глюкозо-фруктозный сироп - 10,0

патока карамельная - 16,0

сорбат калия - 0,5

изюм - 5,0

курага - 5,0

шоколадная глазурь - 10,0

белково-витаминный комплекс, полученный из ядра кедрового ореха -остальное.

В качестве белкового компонента при реализации способа используют белково-витаминный комплекс, полученный из ядра кедрового ореха, в качестве пищевых волокон - овсяные хлопья, в качестве источника жира используют кедровое масло, в качестве связующих веществ - глюкозо-фруктозный сироп, патоку карамельную, в качестве дополнительных рецептурных компонентов - консервант сорбат калия, в качестве наполнителей - изюм и курагу.

При этом используют белково-витаминный комплекс, полученный из кедрового жмыха путем щелочной экстракции. Для этого кедровый жмых, полученный после извлечения масла из ядра кедрового ореха методом холодного прессования, измельчают до размера частиц 0,1 см, заливают гексаном (массовое соотношение кедровый жмых : гексан 1:5), выдерживают смесь в течение 30 минут при температуре 25°С, фильтруют полученную суспензию с использованием воронки Бюхнера, промывают осадок гексаном и высушивают на воздухе в течение 60 минут до содержания влаги 10%. Далее обезжиренный кедровый жмых подвергают ферментативному гидролизу в биореакторе ферментным препаратом Диазим Х4 (рН=4,2, температура 45°С, фермент-субстратное массовое соотношение 1:100) в течение 60 минут. Проводят инактивацию фермента путем нагревания ферментируемой смеси до 70°С в течение 15 минут.

Далее доводят рН смеси до 10,5 с использованием 0,1 М раствора гидроксида натрия и ведут щелочную экстракцию данным раствором при температуре 35°С, гидромодуле 1:15 и продолжительности процесса 60 минут в условиях перемешивания 150 об/мин. По завершению щелочной экстракции полученную суспензию центрифугируют при 4000×g в течение 10 минут, и супернатант направляют на двухстадийную очистку. На первой стадии проводят ультрафильтрацию экстракта на установке МФУ-Р-45-300 (Россия) с использованием мембран с диаметром пор 50 кДа при рН=7,0. Вторая стадия включает очистку полученного фильтрата с помощью нескольких последовательных циклов обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ОФ ВЭЖХ) на хроматографе LC-20, элюируя белково-витаминный комплекс в градиенте концентраций хлористого натрия. Полученный после проведения ОФ ВЭЖХ продукт высушивают на распылительной сушилке (например, MiniSprayDryer В-290, Buchi, Швейцария) в течение 20 с при следующих параметрах: температура 65°С, скорость подачи раствора в сушильную камеру 5 мл/мин, скорость воздушного потока 20 м³/час.

Полученный белково-витаминный комплекс характеризуется высоком содержанием белка (98,0-98,5%), незаменимых аминокислот (содержание треонина 4,5-5,1 г/100 г белка, содержание метионина 2,5-3,0 г/100 г белка, содержание триптофана 1,8-2,0 г/100 г белка, содержание лейцина 7,4-7,7 г/100 г белка, содержание изолейцина 9,6-10,0 г/100 г белка, содержание фенилаланина 7,2-7,6 г/100 г белка, содержание лизина 8,5-9,0 г/100 г белка, содержание валина 5,5-5,9 г/100 г белка) и витаминов (содержание витамина Е 36,0-38,0 мг/100 г продукта, содержание витаминов группы В 510,0-513,0 мг/100 г продукта).

Способ производства белковых батончиков реализуют следующим образом.

Предварительно проводят подготовку основного и вспомогательного сырья путем инспектирования, в процессе которого отделяются посторонние примеси и включения. Дозируют компоненты белковых батончиков согласно рецептурам. Овсяные хлопья смешивают с водой в массовом соотношении 1:5 и выдерживают в течение 20 мин. Отдельно готовят сироп-связку из карамельной патоки и глюкозо-фруктозного сиропа при нагревании до 105°С в течение 10 мин. Готовый сироп-связку смешивают с набухшими овсяными хлопьями и нагревают полученную смесь до 115°С в течение 15 мин. Полученную смесь охлаждают до 70°С.

Отдельно смешивают остальные компоненты батончика: белково-витаминный комплекс, кедровое масло, изюм, курагу, сорбат калия. К полученной смеси добавляют овсяные хлопья, смешанные с сиропом-связкой, и перемешивают, доводя температуру смеси до 35°С, в течение 5 мин. Далее полученную массу направляют на формование прокаткой и резкой охлажденного пласта дисковыми ножами на отдельные батончики (размер батончиков 30×20×50 мм). Батончики покрывают шоколадной глазурью и упаковывают.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами (сравнение полученного белкового батончика для обоснования достижения указанного технического результата будет проведено с фитнес-батончиком по патенту RU 2595455).

Пример 1

Предварительно проводят подготовку основного и вспомогательного сырья путем инспектирования, в процессе которого отделяются посторонние примеси и включения. Дозируют компоненты белковых батончиков согласно рецептурам. Овсяные хлопья смешивают с водой в массовом соотношении 1:5 и выдерживают в течение 20 мин. Отдельно готовят сироп-связку из карамельной патоки и глюкозо-фруктозного сиропа при нагревании до 105°С в течение 10 мин. Готовый сироп-связку смешивают с набухшими овсяными хлопьями и нагревают полученную смесь до 115°С в течение 15 мин. Полученную смесь охлаждают до 70°С. Отдельно смешивают остальные компоненты батончика: белково-витаминный комплекс, кедровое масло, изюм, курагу, сорбат калия. К полученной смеси добавляют овсяные хлопья, смешанные с сиропом-связкой, и перемешивают, доводя температуру смеси до 35°С, в течение 5 мин. Далее полученную массу направляют на формование прокаткой и резкой охлажденного пласта дисковыми ножами на отдельные батончики (размер батончиков 30×20×50 мм). Батончики покрывают шоколадной глазурью и упаковывают. При этом рецептурные ингредиенты используют в следующем соотношении, масс. %:

белково-витаминный комплекс - 40,0

хлопья овсяные - 12,0

кедровое масло -1,5

глюкозо-фруктозный сироп - 10,0

патока карамельная - 16,0

сорбат калия - 0,5

изюм - 5,0

курага - 5,0

шоколадная глазурь - 10,0.

Пример 2

Предварительно проводят подготовку основного и вспомогательного сырья путем инспектирования, в процессе которого отделяются посторонние примеси и включения. Дозируют компоненты белковых батончиков согласно рецептурам. Овсяные хлопья смешивают с водой в соотношении 1:5 и выдерживают в течение 20 мин. Отдельно готовят сироп-связку из карамельной патоки и глюкозо-фруктозного сиропа при нагревании до 105°С в течение 10 мин. Готовый сироп-связку смешивают с набухшими овсяными хлопьями и нагревают полученную смесь до 115°С в течение 15 мин. Полученную смесь охлаждают до 70°С. Отдельно смешивают остальные компоненты батончика: белково-витаминный комплекс, кедровое масло, изюм, курагу, сорбат калия. К полученной смеси добавляют овсяные хлопья, смешанные с сиропом-связкой, и перемешивают, доводя температуру смеси до 35°С, в течение 5 мин. Далее полученную массу направляют на формование прокаткой и резкой охлажденного пласта дисковыми ножами на отдельные батончики (размер батончиков 30×20×50 мм). Батончики покрывают шоколадной глазурью и упаковывают. При этом рецептурные ингредиенты используют в следующем соотношении, масс. %:

белково-витаминный комплекс - 36,5

хлопья овсяные - 12,0

кедровое масло - 5,0

глюкозо-фруктозный сироп - 10,0

патока карамельная - 16,0

сорбат калия - 0,5

изюм - 5,0

курага - 5,0

шоколадная глазурь - 10,0.

Пример 3

Предварительно проводят подготовку основного и вспомогательного сырья путем инспектирования, в процессе которого отделяются посторонние примеси и включения. Дозируют компоненты белковых батончиков согласно рецептурам. Овсяные хлопья смешивают с водой в соотношении 1:5 и выдерживают в течение 20 мин. Отдельно готовят сироп-связку из карамельной патоки и глюкозо-фруктозного сиропа при нагревании до 105°С в течение 10 мин. Готовый сироп-связку смешивают с набухшими овсяными хлопьями и нагревают полученную смесь до 115°С в течение 15 мин. Полученную смесь охлаждают до 70°С. Отдельно смешивают остальные компоненты батончика: белково-витаминный комплекс, кедровое масло, изюм, курагу, сорбат калия. К полученной смеси добавляют овсяные хлопья, смешанные с сиропом-связкой, и перемешивают, доводя температуру смеси до 35°С, в течение 5 мин. Далее полученную массу направляют на формование прокаткой и резкой охлажденного пласта дисковыми ножами на отдельные батончики (размер батончиков 30×20×50 мм). Батончики покрывают шоколадной глазурью и упаковывают. При этом рецептурные ингредиенты используют в следующем соотношении, масс. %:

белково-витаминный комплекс - 38,5

хлопья овсяные - 12,0

кедровое масло - 3,0

глюкозо-фруктозный сироп - 10,0

патока карамельная -16,0

сорбат калия - 0,5

изюм - 5,0

курага - 5,0

шоколадная глазурь - 10,0.

Результаты определения эргогенических показателей полученных белковых батончиков в сравнении с фитнес-батончиком по патенту RU 2595455 представлены в таблице 1.

Из таблицы 1 следует, что введение разработанных белковых батончиков в рацион питания людей, занимающихся спортом, способствует положительной динамике силового индекса, силовой выносливости и общей физической работоспособности спортсменов. Так, динамика силового индекса на 83,3-89,7% превышает данный показатель для фитнес-батончика, полученного согласно RU 2595455, динамика силовой выносливости - на 51,8-55,8%, динамика общей физической работоспособности - на 27,6-37,3%.

Кроме того, белковые батончики, приготовленные согласно изобретению, характеризуются высоким содержанием белка, незаменимых аминокислот, витаминов группы В, витамина Е и фосфора (таблица 2), в связи с чем могут быть рекомендованы для питания спортсменов и людей, ведущих активный образ жизни.