Результат интеллектуальной деятельности: Сдобное изделие типа сухарики на растительных маслах и изоляте соевого белка

Изобретение относится к кондитерской промышленности, а именно к производству мучных кондитерских изделий.

Основными компонентами рецептуры сдобного печенья являются мука, сахарная пудра, сливочное масло, яичные и молочные продукты, химические разрыхлители, а также добавки как изюм, орех, цукаты, вкусовые и ароматические вещества. В зависимости от состава и способа приготовления сдобное печенье подразделяется на песочно-выемное, песочно-отсадное, сбивное, ореховое (миндальное) и сухарики. При приготовлении теста сухариков сначала перемешивают сахар или сахарную пудру и сливочное масло в течение 8-15 минут в месильной машине при малых оборотах, затем еще 10-15 минут при большом числе оборотов. После этого в машину на рабочем ходу вносят остальное сырье, предусмотренное рецептурой, такие как яичные и молочные продукты, изюм. В последнюю очередь загружают муку и перемешивают при малом числе оборотов 2-8 минут. Влажность теста для сдобных сухариков составляет 15-23%. В процессе сбивания компонентов в массе создается эмульсионная структура, в которой дисперсной фазой являются капельки сливочного масла, дисперсионной средой - сахаро-яично-молочный раствор. Белки яйца и молока образуют оболочки на капельках масла, что стабилизирует эмульсионную структуру массы. Полученную эмульсионную массу смешивают с мукой и получают тесто. Затем направляют тесто на формование, выпечку и последующее охлаждение. Для сдобных сухариков выпечку осуществляют в электрических и обогреваемых газом конвейерных печах непрерывного действия со стационарными и выдвижными поддонами при температуре 180-230°С в течение 4-7 минут. При выпечке тестовых заготовок происходит взаимодействие белков яйца, молока и клейковины муки, кристаллизация сахара, что придает структуре сдобного изделия твердость («Технологические инструкции по производству мучных кондитерских изделий», М., 1992, с. 57, 65-69).

Основным недостатком в производстве сдобного изделия является использование сливочного масла, в составе которых содержатся транс жирные кислоты. В сливочном масле транс жирные кислоты вырабатываются естественным образом в процессе биогидрирования в организме жвачных животных. Присутствие транс жирных кислот в сдобном печенье оказывает отрицательное влияние на организм.

Существует проблема введения жидких растительных масел (подсолнечное, ореховое, кунжутное, рапсовое, льняное) взамен сливочного масла в рецептуру сдобных изделий, сложность которой заключается в потенциальной механической и химической несовместимости добавки и матрицы. Несовместимость проявляется в вытекании растительного масла из теста и готового сдобного изделия даже при малой их концентрации в изделии, если не приняты дополнительные меры по связыванию и/или предотвращению непосредственного взаимодействия веществ матрицы и добавки. При этом сложно сохранить традиционную структуру сдобного изделия в процессе выпечки и избежать процессов термической деградации полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), содержащихся в растительных маслах.

К недостаткам данного способа относится значительное содержание сахарозы в дисперсионной среде эмульсии, что приводит к большой калорийности продукта.

Таким образом, существует потребность в разработке рецептуры сдобного изделия типа сухариков с использованием инкапсулированного жидкого масла в оболочке из БПС с пониженной сахароемкостью.

Из уровня техники известны примеры таких разработок.

Известен способ приготовления мучных кондитерских изделий (сдобного печенья - см. пример 1), включающий введение в качестве жирового продукта - смеси масла подсолнечного и рыжикового вместе со стабилизатором - смесью гуаровой и ксантановой камеди, препарата пшеничной клетчатки и соевого белкового изолята [RU 2459415 С2, опубл. 27.08.2012].

Стабилизатор данной смеси масел недостаточно надежен, предполагает закупку дорогостоящих труднодоступных ингредиентов и не позволяет инкапсулировать и удерживать значительное количество масла. Кроме того, данная разработка не решает задачу изготовления безглютенового сдобного печенья.

Из патента RU 2528463 С1, 20.09.2014 известно безглютеновое печенье на амарантовой и кукурузной муке, в котором в качестве сахаросодержащего компонента используют сахарозаменители. Однако включение в рецептуру этого печенья маргарина не соответствует требованиям современной покупательской аудитории.

Из патента RU 2527502 С1, 10.09.2014 известны сдобные сухарики с экструдированной крупой, что обеспечивает повышение пищевой ценности изделия за счет увеличения содержание пищевых волокон и биологически активных веществ.

Из патента RU 2381654 С1, 20.02.2010 известны сдобные сухари «Крепыш», приготовленные на основе белково-жировой эмульсии из жира животного пищевого костного, соевого изолята, оливкового масла, чтобы обеспечить оптимальное соотношение кальция и фосфора, понизить энергетическую ценность изделия и сократить продолжительность процесса.

Задача настоящего изобретения заключается в выборе и подборе смеси из изолята соевого белка и полисахаридов для получения эмульсии, обеспечивающей сохранение структуры традиционных сдобных сухариков при исключении транс-жиров из рецептуры и эффективную инкапсуляцию растительных масел, выбор оптимальных для данного вида изделия сахарозаменителей, позволяющих получить изделия диабетической направленности и для людей с целиакией, подбор количественного соотношения компонентов.

Проводится замена белков яичных и молочных продуктов в рецептуре сдобного изделия типа сухарики на белок-полисахаридную смесь (БПС), состоящую из изолята соевого белка и полисахаридов, а именно, альгината натрия, пектина и натрий-карбоксиметилцеллюлозы. Введение БПС позволяет:

1. Провести инкапсулирование жидких растительных масел в оболочки из БПС, которое происходит в процессе эмульгирования смеси, состоящей из растительного масла и пенной массы БПС при их соотношении 1:(1,0-1,5). Образование эмульсии происходит при замещении воздушных пузырьков в пенной массе БПС капельками растительного масла. БПС состоит из изолята соевого белка и полисахаридов, а именно, альгината натрия, пектина и натрий-карбоксиметилцеллюлозы.

2. Использование соевых белков обусловлено тем, что они коммерчески доступные на рынке и получили широкое признание, благодаря пищевой ценности, функциональным свойствам и влиянием на здоровье. Соевые белки являются антиоксидантами, нормализуют обмен веществ, оказывают эффективное воздействие на сыворотку крови, понижая уровень холестерина. Аминокислотный состав соевого белка является одним из лучших среди растительных белков, и по соотношению аминокислот недалек к белкам животного происхождения, за исключением серосодержащих аминокислот (метионина). Соя содержит высокий уровень полноценного белка и отдельных незаменимых аминокислот (изолейцин, лейцин, триптофан, фенилаланин и другие), Соевый белок уступает животным белкам по биологической ценности. Так, яичный белок имеет биологический индекс, равный 88, соевый протеин - 73. В 100 г изолята соевого белка (ИСБ) содержится не менее 90% белка, жира не более 0,5%, сырого волокна 6,0%, а также полезные макро и микроэлементы: кальций, натрий, калий, фосфор, магний, цинк, железо, свинец.

3. Соевые белки, как и белки молочной сыворотки обладают хорошей пенообразующей и эмульгирующейся способностью, на эффективность которой влияет конформационная гибкость высокополимеров. Термическая обработка соевых белков, как и белков молочной сыворотки, при различных значениях рН и ионной силе вызывают структурные изменения и приводят к образованию надмолекулярных агрегатов с различными структурами, такими как фибриллярные структуры. Длинные, полугибкие и фибриллярные белковые агрегаты сои, полученные путем тепловой обработки (80-90°С) являются эффективными стабилизаторами пены или эмульсии. Большинство свойств соевых белковых фибрилл похожи на бета-лактоглобулин и фибриллы изолята сывороточного протеина. Они обладают хорошей способностью диффундировать, абсорбироваться на интерфейсе капель масла в процессе эмульгирования, таким образом, действуя в качестве эффективных эмульгаторов для образования и стабилизации эмульсии типа «масло в сахарном растворе». Соевые белки способны связываться с липофильными соединениями растительного масла с образованием белок-липидных соединений. Кроме того, соевые белки по причине природной нерастворимости в воде являются уникальным материалом, который используется в качестве стабилизатора в эмульсиях Пикеринга для производства продуктов питания.

4. В БПС используется не один полисахарид, а тройная смесь полисахаридов, состоящая из комбинации альгината натрия, пектина и натрий-карбоксиметилцеллюлозы. Использование тройной смеси полисахаридов позволяет создавать прочный стеновой материал оболочек на капельках растительного масла. Тройная смесь полисахаридов лучше нагревается и продолжительность выпечки сдобного изделия сокращается. Кроме того, соевые белки и полисахариды при термообработке вступают в реакцию Майяра и образуют соединения, которые закрепляют оболочки на капельках масла и предотвращают их термическую деструкцию. Чем меньше капельки жира и прочнее оболочки на них, тем меньше деградация ПНЖК растительного масла и выше качество сдобного изделия. При термообработке соевые белки и полисахариды в тесте образуют гелевую сетку, аналогичную клейковинному каркасу, что позволяет заменить пшеничную муку на безглютеновые виды муки такие, как амарантовая мука, смесь различных видов крахмала.

5. В амарантовой муке содержатся минеральные вещества: кальций, магний, фосфор; витамины: С и РР, а также большое количество белка и клетчатки. Кроме того, в амарантовой муке содержится биологически активное вещество - сквален, который регулирует обменные процессы в организме, нормализует уровень холестерина, защищает клетки от токсинов, обладает регенеративным эффектом, обладает выраженным антиоксидантным и иммуномодулирующим действием.

6. Использование амарантовой мукой и смеси кукурузного и картофельного крахмалов обеспечивает уникальную структуру готовых изделий благодаря тому, что каждый из используемых видов крахмалов имеет определенный гранулометрический состав, а спиралевидная структура амилозы захватывает капли растительного масла и тем самым дополнительно стабилизирует инкапсуляцию растительного масла в тесте и в изделии.

7. Эритрит, сорбит и ксилит являются низкокалорийными сахарозаменителями (энергетическая ценность - 0,2-2,4 ккал/г). Введение сорбита в состав эмульсии оказывает дополнительное стабилизирующее действие на структуру эмульсии. Сорбит является одним из лучших влагоудерживающих компонентов. При этом сладость смеси сахарозаменителей близка к сладости сахарозы. Ксилит является пищевой добавкой, которая совершенно безопасна для организма человека и предназначена для производства диетических и диабетических продуктов. Кроме того, он стимулирует активную работу кишечника. Эритрит в отличие от других полиолов, он обладает очень низкой энергетической ценностью (0,2 кал/г), которая составляет около 5% калорийности сахарозы. Эритрит и ксилит относятся к полиолам, которые существенно сокращают образование зубного налета, ингибируют рост и размножение микробиоты полости рта, не вызывают кариеса и безопасны для больных сахарным диабетом, не оказывая влияния на подъем глюкозы и инсулина в крови.

8. Введение БПС способствует улучшению вкусовых качеств и замедлению черствения изделия за счет улучшения структуры теста.

Поставленная задача достигается тем, что способ производства сдобного изделия типа сухарики предусматривает приготовление белок-полисахаридной смеси (БПС) из альгината натрия, натрий-карбоксиметилцеллюлозы (Na-КМЦ), пектина и изолята соевого белка, добавление к смеси горячей воды с температурой 80-90°С, перемешивание и набухание смеси в течение 40-60 минут, после чего в БПС вводят смесь сахарозаменителей из эритрита, сорбита и ксилита, тщательно перемешивают и уваривают в течение 8-10 минут, полученный сироп взбивают с одновременным введением жидкого растительного масла в течение 5-7 минут с получением эмульсии, после чего вводят в полученную эмульсию изюм и химические разрыхлители: углекислый аммоний и соду, а далее в полученную смесь вносят амарантовую муку, смесь картофельного и кукурузного крахмалов и замешивают тесто, полученное тесто направляют на формование, выпечку и последующее охлаждение, при этом соотношение исходных компонентов в массовых частях составляет:

Предпочтительно растительное масло выбирают из подсолнечного, кунжутного, рапсового, льняного, масла грецкого ореха и их смесей.

Технический результат заключается в обогащении сдобного изделия типа сухарики соевым белком, пищевыми волокнами, жидкими полиненасыщенными жирными кислотами, сахарозаменителями и снижении калорийности продукта. Количественный выбор компонентов, входящих в рецептуру сдобного изделия, обеспечивает получение сухариков с пониженной энергетической ценностью в сравнении с традиционными сдобными сухариками. Полученное изделие по органолептическим и реологическим показателям соответствует традиционному, что позволяет рекомендовать в питании пожилых людей, диабетиков, спортсменов.

Изделие в процессе хранения проявляет замедленное черствение в сравнении с известными коммерческими аналогами сдобных сухариков за счет более эффективного удержания влаги белок-полисахаридной смесью. При этом на протяжении всего срока годности изделие обладает приемлемой хрупкостью, обеспечивающей одновременно возможность безопасного употребления изделия для потребителя и возможность транспортировки изделия без образования излишнего лома. Хрупкость и другие органолептические показатели полученного сдобного изделия типа сухарики оценивались группой специалистов-дегустаторов в условиях лаборатории.

Соотношения компонентов, температурные и временные характеристики установлены экспериментальным путем. Указанные соотношения и характеристики обеспечивают достижение указанного технического результата.

Схема изготовления сдобного изделия типа сухарики по предложенной технологии раскрыта на рис. 1. Для приготовления изделия используют технологические режимы, приведенные на схеме. В таблицах 1-3 представлены примеры получения сдобного изделия типа сухарики по предложенной технологии.