Результат интеллектуальной деятельности: Безалкогольный напиток

Изобретение относится к безалкогольной промышленности и может быть использовано в условиях малых производств. Продукт предназначен для непосредственного употребления в пищу.

В настоящее время уделяется большое внимание разработке пищевых продуктов для функционального питания, потребление которых способствует повышению иммунитета человека, а также безалкогольных напитков с использованием принципиально новых ингредиентов для повышения полезных свойств напитков и, следовательно, потребительского интереса. При выборе ингредиентов исходят из того, что они не должны ухудшать потребительские свойства продукта (вкус, цвет, запах, консистенцию и т.п.) и санитарно-гигиенические характеристики.

Известны безалкогольные напитки функционального питания и способы их получения, включающие введение витаминов, пищевых волокон и биологически активных веществ. Наиболее часто при производстве безалкогольных напитков используют биологически активные вещества растительного происхождения в виде экстрактов, порошков, настоев (например, RU 2016135966, A23L 2/00), или в качестве источников биологически активных веществ применяют антоцианы, женьшень и др. (например, RU 2623629, A23L 2/00; A23L 33/105; A23L 2/385). Известен напиток Алоэ Вера, содержащий стабилизированный гель Алоэ Вера в количестве 5-20% от общей массы напитка, включающий кусочки растения Алоэ Вера (РФ Патент № 244580, A23L 2/38). Способ получения данного напитка основан на использовании консервированных кусочков Алоэ Вера, прошедших неоднократную термическую обработку и консервацию. Наличие мякоти в напитке, т.е. увеличенное количество клетчатки полезно для пищеварения, но присутствие мякоти влияет на внешний вид напитка, кардинально меняет его текстуру и органолептические свойства. Недостаток напитка Алоэ Вера, состоит в том, что кусочки растения подвергаются термической обработке, в результате которой разрушаются практически все содержащиеся природные витамины, таким образом, его биологическая ценность снижена. А также для производства данного напитка требуется нетиповое дорогостоящее оборудование, исключающее поточное движение продукта по трубопроводам производственной линии и, следовательно, в нем не достигается равномерного распределения компонентов, наблюдается расслаивание продукта при хранении, что сказывается на его внешнем, не всегда приятном виде, поэтому напиток предусматривает его встряхивание перед употреблением.

Растение чиа или испанский шалфей (Salvia hispanica) принадлежит к числу натуральных продуктов, в течение многих лет традиционно использовавшихся в питании населения латиноамериканских стран (Мексики, Боливии, Эквадора). Чиа до сих пор используют в этих, а сейчас уже во многих других странах в пищу, как пищевые добавки, а также для приготовления напитков. Семена чиа содержат растительные белки и пищевые волокна, богаты протеинами и, клетчаткой. Важной особенностью продукта является уникально высокое содержание в нем ω-3 полиненасыщенных жирных кислот в сочетании со значительным уровнем природного антиоксиданта альфа-токоферола, что важно для предупреждения онкологических заболеваний.

Для придания безалкогольным напиткам лечебно-профилактических свойств в них вводят семена чиа. Продукты, полученные с использованием семян чиа, оказывают на организм человека оздоравливающее действие, а также могут применяться в качестве профилактики при лечении сердечно-сосудистых заболеваний, болезней ЖКТ. Кроме того, экспертами отмечаются хорошие органолептические качества данного продукта и широкие возможности его использования в пищевой промышленности (добавка к хлебобулочным изделиям, кондитерская промышленность, приготовление напитков, завтраков и др.). В жидкости семена чиа разбухают и увеличиваются в размере в 12 раз. После соприкосновения с водой вокруг зёрен появляется гель. При малом количестве семян в напитке, геля недостаточно для равномерного распределения семян, и они оседают при стоянии. Если семян много, напитки с семенами чиа имеют студнеобразную густую клейкую консистенцию неприемлемую для употребления в качестве напитка. Существуют методы обработки семян чиа, для устранения их клейкой оболочки при которых семена сначала замачивают, а затем размалывают в водном растворе (US 2012015093, A23L 1/0526, B02C 23/18), пропускают через сито с определенными размерами пор (1,2 мм), и из оставшегося на сите твердого порошка получают высушиванием сыпучую пудру практически растворимую в воде, которая при смешении с водой образует гомогенный напиток с семенами чиа, не обладающий свойствами геля. Или по другому способу (US 9386795, A23L 1/10; A23L 1/36; A23L 2/52; A23L 1/30), семена также замачивают, затем отделяют их от геля, высушивают, измельчают в пудру до 80-90 микрон, с вязкостью от 1000 до 1500 санти-пуаз при 50%-ном разбавлении водой. Получение напитков из пудры из семян чиа с высоким содержанием семян по этим способам дает возможность избежать образования густого студнеобразного геля, но при этом часть полезных компонентов и микроэлементов теряется вместе с удалением гелевой оболочки. Кроме того, сам процесс предварительной обработки затратен, требует применения дополнительного оборудования для измельчения семян, дополнительных стадий для отделения геля, что значительно усложняет процесс и увеличивает стоимость напитков. Известны способы получения нанокапсул из семян чиа с получением в дальнейшем из них напитков и других продуктов полезного питания, например, нанокапсул семян чиа в оболочке из каррагинана (RU 2624533, A61K 36/537, A61K 47/36, A61K 9/51, A61J 3/07, B01J 13/02, B82B 3/00), нанокапсул семян чиа в оболочке из натрий карбоксиметилцеллюлозы (RU 2631884, A61K 36/537, A61K 47/38, A61K 9/51, B82B 1/00), нанокапсул семян чиа в оболочке из геллановой камеди (RU 2633747, A61K 36/537, A61K 47/36, A61K 9/51, A61J 3/07, B82Y 5/00), нанокапсул семян чиа в оболочке из ксантановой камеди (RU 2637629, A61K 9/51, A61J 3/07,1 B01J 13/02, B82B 3/00). Эти способы предназначены для получения растворимых в водной среде напитков чиа, но еще более затратны, чем предыдущие. Технология получения нанокапсул также связана с применением органических растворителей: бензола, ацетонитрила, петролейного эфира, гексана, хлороформа, метиленхлорида, которые необходимы для создания нано оболочек из каррагинана, из камеди или из карбоксиметилцеллюлозы для нанопорошка из семян чиа. Даже допуская, что все эти растворители удаляются полностью и их следы не остаются в нанокапсулах, тем не менее, сами технологии их получения далеко не безвредны и небезопасны.

Наиболее близким (прототип) по назначению и технической сущности является способ получения напитка по патенту (US 20090181114, A61K 36/537; A23L 2/00; A23L 2/52; A61P 1/00; A23L 1/0526), «Напиток из семян чиа и соответствующий метод его получения»: Напиток для улучшения работы желудочно-кишечного тракта и улучшения сердечной деятельности, пастеризованный с целью длительного хранения, получают из фруктовых соков и/или воды, с добавками природных или искусственных ароматизаторов и стерильных целых семян чиа, которые стерилизуют, чтобы предотвратить их прорастание. Полученный напиток представляет собой рН-зависимый, густой, вязкий, не требующий загустителей напиток, предназначенный для употребления людьми.

Семена чиа по этому способу намачивают в воде при соотношении семена:вода (весовые доли) от 1:9 до 1:30 при температуре от 5 до 25 ⁰С в течение от 3 до 24 часов до образования гелеподобной оболочки на каждом семени, тем самым обеспечивая образование студнеобразного напитка, причем довольно густого. Добавляют соки, подсластители, и консерванты, или их комбинацию, затем пастеризуют для получения напитка долгого хранения. Густота напитка может быть немного снижена при добавлении кислот, поэтому в него добавляют подкислители; рН готовых напитков может находиться в пределах от 3 до 6,5. В напиток могут быть добавлены жидкие или сухие протеиновые концентраты, фруктовые смузи и другие добавки.

Недостатком вышеприведенного напитка является то, что собственных желирующих веществ в семенах чиа недостаточно, чтобы удерживать их во взвешенном состоянии в напитке длительное время, если семян в напитке немного (до 1 %), то напиток практически не проявляет свойств гелеобразования. В том случае, когда количества семян в напитке много, например, 1:9 (семена чиа:вода 10% семян по отношению к весу воды), как в прототипе, питьевые качества у такого продукта невысокие, из-за того, что образуется довольно густая кашеобразная студнеподобная масса, а при еще большем количестве семян, масса становится гуще и это уже не питьевой напиток, а студень (при соотношении 1:30, как в прототипе). Густоту напитка пытаются снизить, добавляя большое количество подкислителей, вплоть до рН = 3, то есть напитки получаются очень кислые, а это ведет к ухудшению органолептических свойств. Кроме того, высокая концентрация семян чиа в напитке экономически невыгодна.

Технический результат изобретения - улучшение органолептических свойств напитка с семенами чиа за счет создания более устойчивого питьевого напитка с улучшенными реологическими свойствами и более равномерным распределением семян чиа по всему объему.

Технический результат достигается тем, что безалкогольный напиток, включающий семена чиа, фруктово-ароматический наполнитель, подсластитель, подкислитель, и воду, дополнительно содержит стабилизатор на основе смеси геллановой и конжаковой камедей, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, кг на 1000 литров готового продукта:

В качестве стабилизатора используют четырехкомпонентный стабилизатор ХС-31, производства компании ООО "КЛИНФОРС", РФ, г. Москва,

следующего состава:

Геллановая камедь (Е418) 20%

Конжаковая камедь (Е425) 10%

Цитрат натрия (Е331) 40%

Карбонат кальция (Е170) 30%

Отличительной особенностью заявляемого напитка с семенами чиа является то, что при его изготовлении используется такой технологический прием, при котором в низких концентрациях от 0,01 до 1% (0,1 -10,0 кг семян на 1000 л напитка) семена чиа находятся во взвешенном состоянии, распределяются равномерно по всему объему водной массы напитка, и при этом не опускаются на дно, даже при длительном стоянии. Достигается такой результат добавкой вышеприведенного стабилизатора. Полученный по этой технологии продукт имеет отличительное потребительское качество – новизна использования компонента (семена чиа) на российском рынке, удовлетворяющего двум характеристикам - "польза для здоровья" и равномерное распределение в объеме питьевого напитка не выпадающих в осадок семян чиа - технологический эффект в результате, которого продукт не теряет свои преимущества "для удовольствия".

Все известные способы получения безалкогольных напитков включают операции: купажирование, пастеризацию, охлаждение до нужной температуры. Внесение стабилизирующего ингредиента (стабилизатора на основе геллановой и конжаковой камедей) осуществляют на стадии купажирования, что облегчает производственную задачу.

Перед внесением в купаж, семена чиа предварительно подвергают термической обработке – стерилизуют в течение 5 минут для предохранения от порчи с сохранением биологических свойств (биодоступности полезных веществ в семенах). Затем семена вносят в готовый купаж. Процесс розлива производится на разливочном аппарате типа квадроблок (ополаскивание бутылки, заполнение на 1/3 бутылки напитком семенами, заполнение до необходимого уровня, укупорка).

Заявляемый безалкогольный напиток содержит (на 1000 л) 0,1-10,0 кг стабилизированных семян чиа, 0,05-200,0 кг сахара и /или заменителя, 0,01-3,0 кг стабилизатора.

Раствор стабилизатора с лимонной кислотой готовится предварительно, при этом дополнительного внесения желирующих агентов, буферных солей и комплексообразователей не требуется, так как они уже содержатся в стабилизаторе. Затем раствор стабилизатора добавляется в купаж, туда же вносят приготовленные, как указано выше, семена чиа. В напиток может быть добавлен ароматизатор. Все это позволяет получить напиток, обеспечивающий полноценное и сбалансированное питание с прекрасными органолептическим свойствами, слегка студенистый, при этом текучий, особенностью которого является стабилизация и равномерное распределение дисперсной фазы (семян чиа).

Полезные свойства продукта обусловлены пользой комплекса антиоксидантов, омега-3 жирных полиненасыщенных кислот, клетчатки, содержащихся в семенах чиа.

Заявляемый напиток представляет собой стойкую, прозрачную, слабо опалесцирующую, слабовязкую суспензию с равномерно распределенными в ней семенами чиа в водном или фруктовом растворе сахаров (любые пищевые сахара в разных соотношениях: или индивидуальные, или полиолы, или интенсивные подсластители) во взвешенном состоянии, с добавлением пищевых кислот и вкусоароматических компонентов (ароматизаторы и соки).

Способ производства заявленного напитка состоит из следующей последовательности действий:

1. Гидратирование стабилизатора ХС-31 Гидратирование осуществляют путем перемешивания стабилизатора с водой при 10-40⁰С до полного растворения стабилизатора, при этом для получения прозрачного раствора добавляют пищевую (лимонную, яблочную, аскорбиновую, и др.) кислоту при температуре 80⁰С. Прозрачным раствор становится в результате нейтрализации карбоната кальция кислотой. Повышение температуры влияет на скорость процесса его растворения. За счет содержания в составе стабилизатора буферной соли (цитрата натрия), достигается эффект удержания семян чиа во взвешенном состоянии, а также благодаря образованию кристаллической решетки из геллановой камеди, и сохранением текучей жидкой среды, благодаря содержанию конжаковой камеди.

2. Внесение в желированный раствор сахара и/или его заменителей в любом виде, удобном для ведения технологического процесса (раствор, сироп, суспензия, кристаллическая форма). Сахар и заменители сахара (подслащивающие вещества) – пищевые продукты (например, сахароза, мед, глюкозно-фруктозный сироп, любые пищевые сахара в разных соотношениях или индивидуальные или полиолы и интенсивные подсластители) и пищевые добавки (например, интенсивные подсластители и сахарозаменители), придают готовому продукту сладкий вкус. В качестве интенсивных подсластителей сахарозаменителей могут быть использованы природные и искусственные подслащивающие вещества, например: тауматин (Е957), стевиозид (Е960), изомальтит (Е953), ксилит (Е967), лактит (Е966), мальтит (Е965), манит (Е421), сорбит (Е420), аспартам (Е951), ацесульфамкалия (Е950), неогесперединдегидрохалкон (Е959), сахарин (натриевая, калиевая, кальциевая соли) (Е954), сукралоза (Е955), цикламовая кислота и ее натриевая, калиевая, кальциевая соли (Е952).

3. Внесение подготовленных семян чиа. Стабилизация семян чиа в дисперсной среде создается за счет того, что они вносятся в предварительно желированный раствор геллановой и конжаковой камедей, при этом образуется жидкость с постоянной вязкостью, независимая от внешнего напряжения, которое на нее воздействует. Такая технология приготовления позволяет получить текучую питьевую структуру напитка и удерживать семена во взвешенном состоянии по всему объему напитка. Эффект достигается именно благодаря наличию в смеси этих двух камедей вместе с буферными солями, введенной в правильной последовательности и по определенной технологии в раствор. Стабилизация дисперсной фазы (семян чиа) в водной среде происходит за счет изменения реологических свойств жидкости под действием введенных компонентов. Формируется структура, в которой напиток представляет собой псевдо кристаллическую структуру, и в отсутствие внешних воздействий ведет себя как твердое тело (поэтому дисперсная фаза «висит»), а при малейшей нагрузке (переливание, встряхивание) ведет себя как жидкость. Поскольку при употреблении в пищу такой субстанции касательные напряжения велики, то по органолептике это будет напиток, а при хранении это будет псевдокристалл и синерезис его будет минимальным.

Таким образом, входящие в состав семена чиа функциональные ингредиенты позволяют получить функциональный напиток, который оказывает благотворное влияние на организм, предотвращает развитие заболеваний. Профилактическое действие напитка с семенами чиа обусловлено улучшением его потребительских свойств и биологической ценности за счет введения вышеуказанного количества семян, используемых для коррекции химического состава пищи человека (дополнительный источник аминокислот, витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон и т.п.).

4. Перед розливом в емкости в полученный напиток вносится ароматизатор. Добавляемые в готовый напиток вкусоароматические компоненты улучшают его органолептические свойства. Напиток имеет вкус, соответствующий виду применяемого ароматизатора.

Для микробиологической стабильности и обеспечения стойкости используется асептическая технология розлива, либо используются консерванты, обладающие бактериостатическими свойствами, в частности - бензоат натрия и сорбат калия. Таким образом, напиток становится устойчивым к микробиологической порче при соблюдении соответствующих, указанных производителем, условий хранения.

При изготовлении напитка с семенами чиа следует иметь в виду то, что введение такого функционального ингредиента, как семена чиа, не требует изменений технологических режимов существующих производств и предусматривает несложную процедуру ввода этого ингредиента в водную основу.

Приведенные ниже примеры являются доказательством возможности осуществления заявленного изобретения с выполнением указанного технического результата.

В примерах приводятся различные варианты напитка, с закладками дополнительных ингредиентов, что сказывается на изменении его органолептических свойств (сладкий, кислый, различной интенсивности аромата). Текстура напитка может также изменяться за счет различной концентрации семян чиа. Напиток имеет оригинальный внешний вид, а степень его биологической ценности зависит от количественного содержания семян чиа.

Пример 1.

Асептическая технология разлива.

Напиток содержит подсластитель - глюкозно-фруктозный сироп (ГФС), четырехкомпонентный стабилизатор ХС-31, лимонную кислоту, и ароматизатор при следующем соотношении ингредиентов, кг на 1000 л готового продукта:

Напиток имеет кисло-сладкий вкус с приятной выраженной виноградной нотой, слегка студенистый, прозрачный, слабо опалесцирующий, с равномерным распределением семян по всему объему, устойчивый при хранении. Текстура напитка является питьевой, не создает недопустимой для питьевых качеств густоты в водной среде.

Пример 2.

Асептическая технология разлива.

Напиток, полученный в результате добавления концентрата фруктового сока, кг на 1000 л готового продукта:

Напиток имеет сладко-кислый вкус с приятной выраженной грушевой нотой. Внешний вид: - это прозрачная, слабо опалесцирующая, слабовязкая стойкая суспензия с равномерным распределением семян по всему объему. Текстура напитка является питьевой, не создает недопустимой густоты в водной среде.

Пример 3.

Асептическая технология разлива.

Напиток, полученный в результате добавления кукурузного сиропа, кг на 1000 л готового продукта:

Напиток имеет кисло-сладкий вкус с приятной выраженной грушевой нотой. Кукурузный сироп придает напитку приятную сладость. Внешне он выглядит, как прозрачная, устойчивая, слегка опалесцирующая, слабо желированная масса с равномерным распределением зерен чиа по всему объему. Текстура напитка является питьевой, не создает недопустимой густоты в водной среде.

Пример 4

Без использования асептической технологии разлива.

Напиток, полученный в результате добавления ягодного сиропа, кг на 1000 л готового продукта..

Напиток имеет кисло-сладкий вкус с приятной выраженной клюквенно-яблочной нотой. Внешне он прозрачный, слегка опалесцирующий, студенистый, и семена чиа распределены в нем равномерно. Он устойчив при хранении. При этом текстура напитка является питьевой, не создает недопустимой густоты в водной среде.