Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения сухой функциональной комплексной смеси для кисломолочных продуктов

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве комплексной смеси из жмыха ягод брусники и клюквы для обогащенных кисломолочных продуктов, в частности йогурта.

Известен способ получения припасов из вытерок дикорастущих и культивируемых ягод (патент RU №2620301, МПК A23L 19/00, А23В 7/08, А23В 7/10, дата приоритета 26.08.2015, дата публикации 24.05.2017). Данным способом предусматривается предварительное получение вытерок из замороженных ягод с последующим получением ягодного полуфабриката. Недостатком данного изобретения является использование высокого содержания консервирующих веществ в готовом продукте, в частности сахара (до 50%) и лимонной кислоты (в количестве 10%).

Известен способ получения паст из мороженых выжимок ягод брусники и клюквы (патент RU №2560074, А23В 7/00, дата приоритета 20.03.2014, дата публикации 20.08.2015). Данный способ предусматривает использование продуктов плодоовощной продукции и относится к гомогенизированным пастам и маринадам с выжимками ягод брусники и клюквы повышенной микробиологической стойкости. Биологические и технологические свойства ягод (брусники, клюквы) и полученных из них выжимок определяются наличием в их химическом составе бензойной кислоты. Поскольку бензойная кислота обладает антисептическими свойствами и в сочетании с другими факторами обеспечивает хорошую способность к сохранности ягод и продуктов их переработки. На основании полученных данных мороженые выжимки ягод (брусники, клюквы) можно отнести к группе естественных консервантов и использовать при производстве продуктов питания. Однако недостатком данного способа являются требуемые энергозатраты при хранении замороженных выжимок ягод, а также возможное наличие нежелательных микроорганизмов в анабиотическом состоянии, ухудшающее микробиологические показатели продукта при использовании полуфабрикатов (паст) в составе кисломолочного продукта.

Известен способ получения сухого экстракта из выжимок ягод брусники или клюквы (патент RU №2626565, A23L 19/00, дата приоритета 24.10.2016, дата публикации 28.07.2017 г. ), который предполагает переработку вторичного сырья сокоперерабатывающей промышленности. Данный способ предусматривает сушку выжимок в сушильном шкафу с инфракрасным излучением, измельчение их, водно-спиртовое экстрагирование выжимок в поле СВЧ-излучения, фильтрование. После фильтрования проводят концентрирование экстракта до консистенции сиропа на роторном испарителе под вакуумом при температуре водяной бани, не превышающей 45°С и высушивание под вакуумом при температуре не выше 50°С до влажности не более 5%. Изобретение позволяет рационально использовать вторичное сырье сокоперерабатывающей промышленности, получить сухой экстракт из выжимок ягод брусники или клюквы с антиоксидантным и антимикробным действием, который может использоваться для повышения пищевой ценности готового продукта, и увеличить срок хранения скоропортящихся продуктов. Недостатками данного способа являются низкая эффективность способа производства, так как способ не предусматривает комплексное использование составных частей сырья, в связи, с чем не решается проблема загрязнения окружающей среды при переработке вторичных ресурсов сокоперерабатывающей отрасли.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения порошков из сушеных выжимок ягод брусники и клюквы (патент RU №2555592, А23В 7/015, A23L 1/212, А23В 7/02, A23L 3/54, дата приоритета 20.03.2014, дата публикации 10.07.2015). Выжимки ягод выкладывают равномерным слоем толщиной 10 мм на сетчатые противни, сушат радиационно-конвективным способом при температуре 70°С в течение 4 ч до остаточной влажности 20-17%. Высушенные выжимки ягод измельчают до получения частиц размером 0,4-0,5 мм, просеивают и упаковывают в вакуумные пакеты, металлизированные фольгой. Способ позволяет сохранить витаминный и минеральный состав полуфабрикатов. Недостатками данного метода могут являться отсутствие микробиологической стабильности, связанное с относительно высокой остаточной влажностью, более высокие потери при измельчении в связи с вязкостью более влажного материала и невозможность использования порошков в составе комплексных функциональных пищевых смесей для которых остаточное содержание влаги регламентируется на уровне не более 12%.

Решается задача получения физиологически ценной функциональной комплексной смеси, с гарантированным микробиологически стабильным составом, высоким выходом и длительным сроком хранения, за счет меньшей массовой доли влаги смеси, а также расширения ассортимента сырья для производства функциональных пищевых продуктов.

Сущность заключается в том, что получают сухую смесь жмыха ягод брусники и клюквы раздельно для каждого вида ягод, для чего жмых ягод выкладывают равномерным слоем на противни, сушат конвективным способом при температуре 45-50°С в течение 10 ч до содержания влаги не более 10%, затем высушенный жмых ягод измельчают до достижения размера частиц не более 0,5 мм, просеивают и затем жмых охлаждают до температуры 18-20°С, после чего жмых смешивают со стабилизирующими пищевыми добавками в течение 15 мин., затем пропускают через бункер, снабженный устройством УФ-облучения и упаковывают в пищевую тару.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного технического решения, состоит в получении сухой смеси из выжимок ягод брусники и клюквы со стабилизирующими пищевыми добавками для обогащенного кисломолочного продукта с гарантированным качеством. Помимо этого, разработанная смесь имеет низкое содержание влаги и может храниться длительное время, не теряя своих свойств, готовая к употреблению в составе кисломолочных продуктов.

Изобретение относится к составу сухой комплексной смеси из ягод брусники и клюквы и к технологии переработки побочного продукта сокоперерабатывающей отрасли, в частности жмыха. Состав сухой комплексной смеси включает побочный продукт извлечения сока из ягод (жмых) и пищевые добавки, такие как крахмал холодного набухания и концентрат молочного белка. Побочный продукт, полученный в результате извлечения соковой части из ягод (брусника и клюква) имеет средний размер частиц 0,5 мм, массовую долю влаги не более 85% и суммарное содержание кожуры и семян до 50% масс.В рамках данного изобретения предполагается переработка свежих ягод, однако, возможна также переработка замороженных ягод с использованием дополнительных технологических приемов. С целью обеспечения стабильных микробиологических показателей комплексных смесей для производства обогащенных кисломолочных продуктов предусматривается УФ-облучение перед фасовкой смеси.

Преимуществом изобретения является безотходная технология переработки ягод (брусники и клюквы), что позволяет решать проблемы загрязнения окружающей среды. Помимо этого, данное изобретение обеспечивает получение пищевых продуктов со стабильными функционально-технологическими свойствами, в результате чего расширяется линейка кисломолочных продуктов гарантированного качества. Дополнительным преимуществом изобретения является использование сухой смеси в составе йогурта, что позволяет получить обогащенный продукт питания, со стабильной структурой без расслоения. Использование жмыха ягод, который в высокой степени ферментируется микрофлорой толстой кишки и способствует увеличению выработки короткоцепочечных жирных кислот в пищеварительном тракте. Вышеперечисленные преимущества и особенности данного изобретения при определенных вариантах его осуществления могут быть оценены специалистами в области пищевой промышленности.

Достижение вышеуказанного технического результата предполагает изготовление сухой пищевой смеси, представляющей собой порошок измельченного жмыха ягод (брусники и клюквы), полученный в результате сушки побочного сырья сокоперерабатывающей отрасли при температуре 45-50°С в течение 10 ч до остаточной массовой доли влаги не более 10%. Для достижения размера частиц жмыха ягод до 0,5 мм его необходимо просеивать через сита с размером ячеек 0,5 мм. После просеивания измельченного жмыха ягод предусмотрено составление комплексной смеси с добавлением стабилизирующих пищевых добавок, в частности крахмала холодного набухания и концентрата молочного белка (КМБ) согласно разработанной рецептуре. Для обеспечения микробиологических показателей сухой комплексной смеси необходима УФ-обработка готовой смеси перед ее фасованием.

Способ производства сухой комплексной смеси осуществляется в две стадии:

первая стадия - производство сухой смеси из жмыха ягод: очищенные, промытые в проточной воде и предварительно высушенные ягоды (этот этап проводится раздельно для каждого вида ягод) подвергают отделению соковой части. В результате сокоперерабатывающего производства получают побочный продукт - жмых. Полученный жмых ягод с массовой долей влаги не более 90% подвергают сушке конвективным способом при температуре 45-50°С в течение 10 ч до содержания влаги не более 10%. Полученный жмых охлаждают до температуры 18-20°С, далее измельчают, измельченный жмых просеивают на ситах с размером ячеек 0,5 мм, что позволяет добиться размера частиц жмыха не более 0,5 мм;

вторая стадия - производство сухой комплексной смеси:

высушенный и измельченный жмых ягод в определенной пропорции согласно разработанной рецептуре смешивают со стабилизирующими пищевыми добавками (таблица 1) и перемешивают в течение 15 мин для равномерности распределения частиц в смеси. Готовую сухую комплексную смесь через бункер, снабженный устройством УФ-облучения, направляют на фасование в специализированную тару. Срок хранения готовой смеси составляет 2 года при условии соблюдения режимов хранения: температура воздуха должна быть не более 25°С, относительная влажность воздуха - не более 75%.

В таблице 1 представлена рецептура сухой комплексной смеси для пищевых продуктов, в частности для кисломолочных продуктов.

Физико-химические свойства комплексной смеси отображены в таблице

3.

Анализ физико-химических показателей комплексной смеси, приготовленной по заявляемому способу, показал, что разработанная смесь обладает высоким содержанием пищевых волокон, которые относятся к эссенциальным факторам рациона питания человека. Заявляемый способ приготовления смеси позволяет получить наполнитель для кисломолочных продуктов, в частности обогащенного йогурта. Высокое содержание пищевых волокон в разработанной смеси позволяет прогнозировать функциональные свойства пищевого продукта с ее добавлением. Помимо этого, данная разработка за счет внесения крахмала и концентрата молочного белка (КМБ) будет способствовать стабилизации молочной системы в процессе хранения. Данная смесь также позволит расширить ассортимент кисломолочных продуктов улучшенного состава.

Результаты исследования показателей безопасности смеси жмыха ягод брусники и клюквы в соответствии с Техническим регламентом Таможенного союза «О безопасности молока и молочной продукции» (TP ТС 033/2013) и Техническим регламентом Таможенного союза «Требования безопасности пищевых добавок, ароматизаторов и технологических вспомогательных средств» (TP ТС 029/2012) не превышают величины допустимых уровней, что гарантируют ее микробиологическую безопасность. Заявляемый способ приготовления сухой комплексной смеси был апробирован в лабораторных условиях международного научного центра «Биотехнологии третьего тысячелетия» Университета ИТМО, о чем свидетельствуют результаты проведенного исследования, представленные в таблицах 1-3. Данная смесь может быть дополнена компонентами на основе инкапсулированных биологически активных веществ.

Таким образом, заявленный способ позволяет получить сухую функциональную комплексную смесь из жмыха ягод брусники и клюквы с концентратом молочного белка и крахмалом холодного набухания, для производства молочных продуктов высокого качества.