Замороженный десертный продукт
FROZEN DESSERT PRODUCT

Настоящее изобретение относится к пищевой промышленности, и, в частности, к замороженным десертным изделиям с сухой, мягкой и крошливой текстурой.
Фруктовый лед, фруктовое мороженое, молочное и сливочное мороженое, меллорин (мороженое на растительном масле) и подобные кондитерские десерты являются очень популярными продуктами.
Для получения мороженого используют различные рецепты смесей, содержащие в основном молочные продукты, жиры, сахаристые вещества, стабилизаторы и вспомогательные вещества, влияющие в основном на вкус, цвет и структуру продукта.
Известна смесь для производства мороженого, включающая молоко коровье цельное, сливки, молоко сухое обезжиренное, сахар-песок, стабилизатор, ванилин. В качестве стабилизатора используют крахмал, желатин, казеин, яичный белок, пектин, агар, агароид, альгинат натрия, целлюлозу, растительные камеди (Оленев Ю.А. Мороженое. – М.: Колос, 1992, 256 с.).
Способы изготовления мороженого как правило включают следующие технологические операции: составление смеси, её пастеризация, фильтрование, гомогенизация, охлаждение, созревание, фрезерование, фасование, закаливание и хранение (Арсеньева Т.П. Справочник технолога молочного производства., Технология и рецептуры, том 4 «Мороженое», Санкт-Петербург, ГИОРД, 2003, 91 с.).
Многочисленность представленной на рынке рецептуры смесей направлена на повышение пищевой ценности готового продукта и улучшение его структурно-механических показателей, использование натурального и доступного сырья.
Известна смесь, включающая молоко цельное коровье, сливки, масло крестьянское сладкосливочное, молоко обезжиренное, сахар, ванилин и, в качестве стабилизатора, 10%-ный раствор «Поликом» - натуральный продукт переработки яблочных выжимок, 75% сухих веществ которого составляют гемицеллюлоза, целлюлоза, пектиновые вещества (Патент RU №2283593, A23G 9/04, опубликован 20.09.2006).
Известна смесь для производства мороженого, дополнительно включающая натуральный витаминно-минеральный комплекс, в составе: молоко цельное коровье, сливки, молоко сухое цельное, сахар-песок, стабилизатор, ванилин и дополнительного содержания концентрата крупяного жидкого на основе гречихи, овса, пшеницы (Патент RU №2398443, C1, A23G 9/04, A23G 9/40, опубликован 10.09.2010).
Использование натурального и доступного сырья повышает пищевую ценность продукта, является ценным источником природных пищевых волокон, которые нормализуют функции кишечника.
К недостаткам рецептуры смесей относится наличие молочной составляющей и рафинированного углевода сахарозы (сахара-песка до 25%), что ограничивает круг потенциальных потребителей, в частности страдающих от непереносимости лактозы, аллергических реакций на содержание белков, в том числе нот молочных белков, белков орехов, сои и других бобовых, а также предрасположенных к болезни сахарный диабет.
Известна композиция ингредиентов для функционального плодово-ягодного мороженого (Патент RU №2396836, C1, A23G 9/04, A23G 9/42, опубликован 20.08.2010), состоящего из гидролизованного молочно-растительного экстракта якона с содержанием сухих веществ 20,0%, яблочного пюре с содержанием сухих веществ 12,0%, стабилизатора Palsgaard 5913 и красителя «Красный свекольный» (Е 162) в следующем соотношении ингредиентов (кг/тн): экстракт-744,5; пюре - 250; стабилизатор - 5; краситель – 0,8. Ультрафильтрат молочно-растительного экстракта готовят из твороженной сыворотки, которую предварительно очищают от казеиновых частиц, и используют экстракт в качестве экстрагента для извлечения инулина, редуцирующих сахаров и биологически активных веществ из клубней якона.
Последнее придает функциональные свойства готовому продукту, снижает его калорийность. Но условие ультраочистки от казеиновых частиц не устраняет наличие нот аллергенных молочных белков. Кроме того, дополнительные операции усложняют технологический процесс получения готового продукта.
Известна композиция и способ для производства замороженного десерта (Патент RU №2502315, C1, A23G 9/42 опубликован 27.12.2013), состоящая из следующих рецептурных компонентов (в мас.ч.): яблочное пюре смешанное с черносмородинным соком-291; жидкий сахар-307,8; инулин-104,2; стабилизатор-эмульгатор «Кремодан SL 67»-6; лимонная кислота-1,5; вода – до выхода целевого продукта 1000. Сложный состав «Кремодан SL 67» содержит компоненты Е 410, Е 412, Е466, желатин и Е 471 и импортируется из Дании.
Известна композиция и способ для производства замороженного десерта (Патент RU №2505989, C1, A23G 9/42 опубликован 10.02.2014), состоящая из следующих рецептурных компонентов (в мас.ч.): малиновый сок-428,6; сахар-200; инулин-104,2; стабилизатор-эмульгатор «Шерекс IC 157»-3,5; лимонная кислота-1,5; вода – до выхода целевого продукта 1000. Сложный состав «Шерекс IC 157» содержит компоненты Е 410, Е 415 и импортируется из Нидерландов.
Продукты изготовлены на основе растительного сырья с консистенцией, обеспечивающей возможность его употребления без дефростации (оттаивания перед употреблением), не содержат аллергенные молочные белки, сохраняют цвет исходного растительного сырья при непосредственном контакте с кислородом воздуха, имеют большой срок годности при температуре хранения -18°С.
Наличие в составе исходной смеси рафинированного сахара и набора пищевых добавок в качестве стабилизатора/эмульгатора не позволяет отнести десерты к натуральным продуктам, что ограничивает круг потенциальных потребителей склонных к аллергическим реакциям.
В настоящем описании под «натуральными» имеются в виду ингредиенты природного происхождения, которые включают как необработанные продукты растительного и животного происхождения, так и являющиеся результатом физического или микробиологического/ферментативного процесса. При этом исключаются ингредиенты, которые являются результатом процесса химической модификации, в том числе пищевые Е-добавки.
В пищевых продуктах поверхностно-активные материалы обычно используются для приготовления эмульсий и способствования аэрированию. В мороженое поверхностно-активные агенты добавляются для эмульгирования жировой фазы, а также для аэрирования продукта во время процесса замораживания при воздействии сдвиговых усилий (интенсивного перемешивания смеси). Как правило, в качестве основного аэрирующего агента используют молочные белки (казеины и сывороточные), белки бобовых (сои, гороха), яичный и пшеничный белки в молочносодержащих продуктах или модифицированные поверхностно-активные биополимеры, включающие аравийскую камедь, модицированный крахмал для замороженного десерта на растительной основе. Перечисленные аллергенные эмульгаторы присутствуют во всех вышеуказанных рецептах смесей патентов-аналогов, что не позволяет достичь поставленных целей в настоящем изобретении.
Из литературы известно, что проблема поддается решению при использовании в замороженных аэрированных продуктах поверхностно-активных волокон.
Так известен замороженный аэрированный пищевой продукт (Патент RU №2448474, C2, A23L 1/00, A23G 9/04, A23L 1/0534 опубликован 27.04.2012, патентообладатель Нидерланды), имеющий взбитость по меньшей мере 30%, содержащий по отношению к общей массе замороженного аэрированного пищевого продукта от 0,001 до 10 мас.% поверхностно-активных волокон из невоскообразного материала, которые были подвергнуты модифицированию с помощью поверхностно-активных частиц, и которые имеют величину соотношения длины к диаметру от 10 до 1000, в том числе с использованием натуральных волокон, в частности цитрусовыми волокнами, волокнами лука, томатов, хлопчатника. Показано, что использование волокон в качестве поверхностно-активного компонента смеси позволяет обеспечить хорошую стабильность воздушной фазы, как в отношении удерживаемого объема воздуха, так и в отношении сохранения устойчивости пузырьков с использованием простых эмульгаторов, жидких масел, таких как подсолнечное, без применения дополнительных технологических операций. Поверхностно-активные свойства натуральных волокон, натуральных биополимеров, усиливаются путем простых операций их активации: аэрированием, перемешиванием и т.д. Это важное свойство натуральных волокон использовано в составлении рецептуры смеси настоящего изобретения.
При подборе рецептуры смеси ингредиентов замороженного десертного продукта важнейшим является его пищевая ценность, а основополагающим – организация из натуральных компонентов смеси стабилизирующей системы. В производстве замороженных сладких десертных продуктов стабилизаторы используются в основном по функциональным причинам, таким как улучшение однородности консистенции, предупреждение образования кристаллов льда при хранении, сохранении целостности продуктов при разгрузке/погрузке, тогда как применение эмульгаторов приводит к образованию более мелких воздушных включений, равномерно распределенных в теле продукта. Стабилизирующая система должна обеспечить при аэрировании краткосрочную устойчивость пены до замораживания смеси, взбитость продукта до 60%, которая главным образом лимитируется процессом диспропорционирования, при котором газ диффундирует от мелких к более крупным пузырькам, что приводит к огрублению пены и, в конечном итоге, к полной потере воздуха. Аналогичный процесс дестабилизации воздушной фазы (огрубления) зависит от температуры хранения готового продукта или реализации. Так, если продукт выдерживается недостаточно строго в температурном диапазоне хранения, температура повышается или оказывается подверженной колебаниям, то такой продукт будет восприниматься потребителем при употреблении как более холодный, более льдистый, быстрее плавящийся и менее желанный по сравнению с классическим сливочным мороженым.
Известна натуральная стабилизирующая система для замороженного десерта и способ производства (Патент RU №2483564, C2, A23G 9/32 опубликован 27.09.2011, патентообладатель Швейцария), принятая за прототип, состоящая из нативного рисового крахмала, яичного желтка в качестве натурального эмульгатора и поверхностно-активных волокон цитрусовых.
Под нативным рисовым крахмалом имеется в виду рисовый крахмал, не подвергавшийся никаким химическим или физическим модификациям.
Стабилизирующая система универсальна по применению и может использоваться как в качестве исходной смеси ингредиентов готового к употреблению замороженного десерта, содержащего рисовый крахмал в количестве от 0,2% до 2%, яичный желток – от 1,5 до 6%, волокна цитрусовых – от 0,1 до 0,8%, так и качестве системы, в которую можно добавить вкусоароматические добавки, красители, включения, заливку, например, в составе традиционного классического молочного мороженого:
Ингредиенты
масс.% готового продукта
Жир
8-15
Сахар
17-24
Сухое обезжиренное молоко
8-12
Яичный желток
1,5-6
Рисовый крахмал
0,2-1
Волокна плодов цитрусовых
0,1-0,6
Общее содержание сухих веществ
38-48
Несмотря на доступность исходного сырья, яичного желтка, прежде всего куриного, к недостаткам продукта можно отнести наличие животного белка, обладающего высоким аллергопровоцирующим потенциалом из-за присутствия в желтке вещества «вителлин», который способен вызывать реакции у чувствительных людей особенно в сыром виде и/или недостаточной степени термообработки. Вателлин разрушается при тщательной контролируемой термообработке, что требует дополнительной технологической операции мониторинга его наличия. Кроме того, белковый фрагмент (протеин) яиц содержит больше провоцирующих реакцию веществ, таких как вомукоид, овальбумин, овомуцин, овотрансферрин, при этом первые два относятся к списку наиболее агрессивных аллергенов стойких к термообработке и могут привести к ухудшению состояния, попав в организм даже в небольшом количестве. На этапе приготовления смеси полностью разделить белок и желток без присутствия белковых нот весьма затруднительно. Замена на менее агрессивный аллерген, например, желток из яиц перепелов, только снижает активность и ведёт к удорожанию конечного продукта.
В прототипе описан способ производства замороженного десерта со стабилизирующей системой, включающий стадии: смешения ингредиентов замороженного продукта со стабилизирующей системой, включающей нативный рисовый крахмал, яичный желток в качестве натурального эмульгатора и увеличенные в объеме волокна цитрусовых с предпочтительной взбитостью смеси от 30 до 60%; пастеризация и гомогенизация смеси; замораживание смеси; созревания; закаливания и расфасовывания замороженного десерта. Для улучшения текстуры и других потребительских качеств продукта вводится дополнительный ингредиент – жир с предпочтительным содержанием от 10 до 13% и дополнительно гомогенизация для увеличения объема волокон проводится в два этапа: сначала при давлении от 200 до 230 бар, затем от 10 до 80 бар.
К недостаткам способа можно отнести стадию пастеризации, как процесса термообработки смеси, которая ускоряет процесс окисления отдельных витаминных комплексов, например, длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот, таких как Омега-3 с разрушением их при нагревании более чем в пять раз (Journal of Food Science, том 72, вып.9, ноябрь-дек.2007, с. 504-508).
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в уменьшении, вплоть до исключения из состава смеси замороженного десертного продукта, аллергенных белков и рафинированного углевода сахарозы с использованием исключительно природных ингредиентов в составе смеси. При этом структурно-механические показатели замороженного десертного продукта должны быть близки к консистенции классического сливочного пломбира.
Технический результат заключается в повышении пищевой ценности замороженного десертного продукта для групп потребителей, склонных к аллергическим реакциям на молочные, животные и ряд растительных белков бобовых культур, за счет обогащения биологически активными веществами, микроэлементами и витаминами, в частности с повышенным содержанием калия, жирных кислот «Омега-3», витаминов группы «B», «Е» и «С», и натуральных пищевых волокон растительного сырья, не содержащего аллергенные ингредиенты.
Не обращаясь к сложной теории многокомпонентных композиционных систем при составлении композиции натуральных ингредиентов исходной смеси для замороженного десертного продукта, подбор ингредиентов производился таким образом, чтобы создать эффективную стабилизирующую/эмульгирующую систему, состоящую из растительного сырья, содержащего в своём составе крахмал и пищевые волокна, натурального растительного масла в качестве эмульгатора и натуральный подсластитель в качестве регулятора сахаристости.
В качестве стабилизирующего ингредиента был выбран свежий банан, средней спелости, содержащий 5,38% крахмала на 100 г продукта и 3% растительных волокон.
Технический результат достигается композицией ингредиентов, характеризующейся тем, что система содержит в качестве ингредиента смеси с высоким содержанием крахмала и пищевых волокон пюре из мякоти спелых и среднеспелых бананов, где среднеспелых бананов должно быть не менее 40% и не более 70% от общего количества бананов, в качестве эмульгатора льняное масло, в качестве регулятора сахаристости, сироп топинамбура, при следующем соотношении ингредиентов (масс %):
Бананы спелые и среднеспелые (содержание сухих веществ 26%) 85-88%
Масло льняное (содержание жиров 99,9%) холодного отжима 8,5-10%
Сироп топинамбура (содержание сухих веществ 65%) 3,5-5,5%.
Банан относится к особенным плодам, которые резко меняют свой состав в зависимости от степени зрелости, которые условно разбиты на семь степеней, при этом пищевая ценность по составу макронутриентов (углеводы, белки и жиры) и микронутриентов (ряд витаминов А, E, В12, D, B6) недозревшего и спелого бананов и перезревшего бананов примерно одинакова. В то же время, в процессе созревания меняется состав углеводов: незрелые банан содержит до 18г. резистентного (устойчивого к пищеварению типа RS2) крахмала в 100г продукта, средней спелости – 5,38г., а у перезрелого плода крахмал практически полностью гидролизуется в растворимые натуральные сахара (сахароза, фруктоза) и глюкозу с сочетанием клетчатки. Резистентный крахмал во многом напоминает пищевые волокна и по физиологическому действию близок к ним. Но в процессе ферментации резистентного крахмала бактериями толстой кишки образуется гораздо больше короткоцепочечной жирной кислоты - бутирата, чем в случае других типов пищевых волокон. Бутират является важной составляющей в формировании микрофлоры кишечника, поэтому допустимая суточная доза резистентного крахмала для взрослых может достигать 45 грамм, что превышает общее рекомендуемое потребление растительной клетчатки на 25-38 грамм в день. Таким образом, выбор исходного сырья обусловлен прежде всего соотношением содержания крахмала и натуральных сахаров в зависимости от различной степени зрелости плодов. Оптимальным является использование сочетания среднеспелых (желтых с зелеными «ножками») и спелых (желтых) плодов, в которых среднее содержание крахмала составляет 4-6 грамм на 100 грамм продукта, а растительных волокон от 2,1 до 3,0 грамм и натуральных сахаров (фруктоза+сахароза) от 6,5 до 7,3 грамм в зависимости от сорта плодов. Для достижения оптимального количественного соотношения в банановом пюре крахмала, растительных волокон и сахаров, среднеспелых бананов должно быть не менее 40% и не более 70% от общего количества бананов.  Стоит отметить, что в отличии от переспелых бананов, темных по цвету и сладких по вкусу, спелые плоды придают замороженному десерту приятный аромат и светло-золотистый оттенок, улучшая потребительские свойства замороженного десертного продукта.
Однако, учитывая неоднородность химического состава бананов, для компенсации недостатка натуральных сахаров, в состав композиции вводится натуральный растительный подсластитель - 65% сироп топинамбура. Выбор обусловлен следующими факторами. Данный подсластитель не вызывает аллергических реакций, подходит для питания детям, людям склонным к аллергии, беременным женщинам и при грудном вскармливании. Топинамбур содержит фруктаны, которые придают сладость данному продукту и, при этом, в организме ведут себя иначе, чем фруктоза и глюкоза, практически не нуждаясь в инсулине для усвоения. Кроме того, сироп имеет низкий гликемический индекс – 16 единиц, поэтому подходит для больных с диабетом 2 типа. Но самым важным является тот факт, что в сиропе топинамбура содержится до 60% инулина (указаны в % к сухому веществу). Инулин, попадая в кровь, способствует проникновению глюкозы внутрь клеток, выводит лишнюю глюкозу, и благотворно влияет на работу поджелудочной железы и способствует выработке инсулина.
Поскольку формула инулина близка к формуле клетчатки, кислая среда желудка не в состоянии воздействовать на инулин. Частичному расщеплению он подвергается в кишечнике, где рабочие микроорганизмы превращают инулин в питательную среду для своего размножения. Растущие колонии полезных бактерий вытесняют патогенную флору, чем оздоравливают кишечник, стимулируя биохимические реакции пищеварения. Одной из важных особенностей топинамбура является сбалансированность по микро- и макроэлементарному составу – содержит большое количество кальция (до 18 мг на 100 г сиропа), кремния (8 мг), витамин С (3,1 мг), магния (10,4 мг), калия (110 мг), марганца (30 мг), Витамин B1 (0,01 мг), В2 (0,02 мг), Витамин PP (1,05 мг).  Кроме улучшения вкуса и потребительских качеств конечного продукта, сироп топинамбура является источником обогащения композиции растительными волокнами. За счет содержания в нем большого количества инулина, улучшаются стабилизирующие свойства композиции. Таким образом, сироп топинамбура является гипоаллергенным продуктом и рекомендован к употреблению больным с сахарным диабетом 2 типа.
-6
2
Стабилизирующая система содержит натуральный эмульгатор - льняное масло – растительное масло из семян льна холодного отжима, придающее готовому продукту однородную структуру. Свежее масло имеет желто-золотистую окраску совместимую со цветом спелого банана, сладковатый вкус, содержит низкотемпературный жир, что улучшает потребительские качества, обладает низкой кинематической вязкостью (при 20 град. С 15,5х10м/с), что сокращает время взбивания смеси. Присутствие льняного масла приводит к образованию более мелких воздушных включений, которые более равномерно распределяются по всей внутренней структуре мороженого.
Пищевая ценность льняного масла, в первую очередь, обусловлена высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот: альфа-линоленовой кислоты (Омега-3) – 44-61%, что в два раза выше, чем в рыбьем жире, а также 15-30% линолевой (Омега-6) и 13-29% олеиновой (Омега-9), которые не синтезируются в организме и могут быть получены только с пищей. Эти жиры необходимы для нормального функционирования иммунной системы, для синтеза простагландинов, регулирующих обмен веществ в клетках, для здоровья кожи и волос.
Полиненасыщенные жирные кислоты могут приносить пользу только в том случае, когда находятся в сбалансированном состоянии относительно друг друга. Проблема заключается в том, что в рационе большинства населения в избытке присутствует Омега-6 и доходит по отношению к Омега-3 как 15:1, а рекомендовано не более 10:1 (лучше 5:1). Омега-6 встречается в большинстве растительных масел и в других продуктах в достаточно большой концентрации, в том числе в замороженных десертах меллорин. В льняном масле это соотношение обратное, Омега-3 в разы превышает Омега-6, что положительно регулирует соотношение жирных кислот в организме поступающих с пищей.
В то же время, в присутствии кислорода воздуха и ультрафиолета льняное масло подвержено быстрому окислению из-за наличия полиненасыщенных жирных кислот. При этом масло темнеет, приобретает горьковатый вкус и теряет свои полезные свойства в течение двух недель. Зрелый банан содержит около 8.7 мг витамина С, который является естественным антиокислителем ингредиентов смеси, что по совокупности с замораживанием десерта препятствует негативному процессу окисления и увеличивает срок годности готового десертного продукт до одного месяца при температуре хранения -18°С.
В вариантах воплощения изобретения тестировались композиции ингредиентов с содержанием льняного масла в диапазоне от 6% до 25%. Верхняя граница определяется рекомендациями Всемирной организации здравоохранения и составляет для взрослого человека: разовая до 17 грамм, дневная до 35 грамм, для ребенка – не более 20 грамм. Нижний предел не позволяет добиться высоких потребительских качеств в части взбитости конечного продукта в диапазоне от 30 до 60%, нужной консистенции по льдистости, обеспечивающей возможность употребления мороженого без дефростации. Оптимальное содержание ингредиентов в композиции составляет: льняного масла 7,5-9,5%, банана (пюре) 85-88%, сиропа топинамбура 3,5-5,5%. При использовании дополнительных добавок, а именно, сушеной мякоти кокоса, какао порошка, фруктово-ягодных наполнителей содержание масла варьируется от 7,5 до 9,1%, банана (пюре) от 70% до 85%, сиропа топинамбура от 2,8 до 9%. Оптимальность концентрации масла определялась достаточностью эмульгатора для достижения требуемых потребительских и вкусовых качеств, отвечающим требованиям, предъявляемым к данной ассортиментной группе продуктов. Также, льняное масло дорогой продукт и дальнейшее увеличение его концентрации в составе композиции экономически нецелесообразно. Оптимальность концентрации банана (пюре) и сиропа топинамбура, определялась достижения требуемых вкусовых качеств и достаточностью насыщения композиции влагой. Так при использовании ягод, а именно смородины, для компенсации избыточности влаги потребовалось уменьшение концентрации бананового пюре. А при использовании сухого какао, который выступает в качестве дополнительного влагоудерживающего компонента и придает характерный терпкий привкус, потребовалось увеличить концентрацию сиропа топинамбура для придания композиции большей сладости, и с учетом этого, варьируя концентрацию бананового пюре, довести насыщение композиции влагой до оптимального.
Способ производства замороженного десертного продукта не подразумевает процесса пастеризации, так как при нагревании готовой композиции, входящее в состав нерафинированное льняное масло, начинает интенсивно окисляться, а полиненасыщенные жирные кислоты Омега-3 и Омега-6 изомеризуются, образуя так называемые свободные радикалы. И в результате, льняное масло не только теряет свою пользу, но и становится вредным для здоровья. Кроме того, полезные макро и микронутриенты, входящие в состав других ингредиентов композиции также частично или, полностью теряют свои полезные свойства.
Однако при таком способе производства остро стоит вопрос о повышении срока годности конечного продукта и поддержания требуемого санитарно-биологического контроля. Поэтому производственный процесс осуществляется в асептических условиях с использованием облучения ультрафиолетом рабочих производственных зон без применения пастеризации, максимально сохранив при этом полезные свойства составных частей композиции.
При этом наибольшее внимание уделяется подготовке основного сырья в композиции – бананов. Свежие бананы в процессе хранения и дозревания (а особенно перезревания) могут сами по себе становиться благоприятной средой для развития разного рода микробиальных и грибковых патогенных микроорганизмов. Поэтому особое внимание уделяется хранению сырья, контролю степени зрелости и отбраковки сырья перед использованием. Не допускаются к использованью бананы со следами плесени, гнили и прочего. Прошедшие отбор и отбраковку, оптимальной зрелости бананы тщательно моются в холодной проточной воде, аккуратно отделяются от кожуры, таким образом, чтобы плодовая часть никак не соприкасалась с внешней стороной кожуры банана. Затем плодовая часть снова проходит отбраковку, срезаются все возможные дефекты, после чего фрукты помещаются в специальный контейнер, в холод, для дополнительной обработки ультрафиолетом.
Остальные компоненты композиции (сироп топинамбура, льняное масло) используются непосредственно из асептических заводских упаковок, а сама продукция проходит стерилизацию при её производстве. Поэтому при смешивании готового пюре с остальными составными частями композиции облучение ультрафиолетом не используется, так как это приводит к окислению льняного масла и в целом, не целесообразно.
Помимо поддержания на производстве всех санитарных норм для предприятий пищевой промышленности, все производственные и складские помещения облучаются ультрафиолетом, а в ночное время воздух насыщается озоном, при помощи специального генератора. Это является профилактикой для устранения патогенной микрофлоры со всех рабочих производственных зон.
Таким образом, без применения пастеризации и стерилизации конечного продукта, сводятся к минимуму возможная вероятность попадания разного рода патогенной флоры в продукцию, решается вопрос по соблюдению высоких санитарно-биологических норм, и, как следствие, увеличивается срок годности продукции с одного до двух месяцев при температуре хранения -18°С.
После предварительной подготовки сырья, непосредственно производственный процесс является традиционным, отличающийся тем, что исключён процесс пастеризации, и включает в себя следующие стадии:
- подготовку рецептурных компонентов, включая приготовление бананового пюре путем измельчения плодов до консистенции с размером частиц до 1 мм;
- гомогенизацию ингредиентов смеси путем смешения пюре, льняного масла, сиропа топинамбура, а также, в случае необходимости, дополнительных натуральных вкусовых добавок;
- замораживание путем охлаждения во фризере при температуре в диапазоне от -2 до -10°С;
- фризерования перед формованием;
- формование с дальнейшим охлаждением до -20°С
- фасовка и упаковка
- закаливанием при температуре -27°С в течение 24 часов.
Таким образом, мы получаем стабилизирующую/эмульгирующую систему, в составе которой присутствуют исключительно натуральные ингредиенты, не содержащие аллергенных белков и рафинированного углевода сахарозы. При этом компоненты, используемые для производства композиции являются носителями значительного количества полезных макро и микронутриентов. Стабилизирующая система универсальна по применению и может использоваться как в качестве исходной смеси ингредиентов готового к употреблению замороженного десертного продукта, так и в качестве системы, в которую можно добавить вкусоароматические добавки, включения, заливку. Способ производства такой системы, исключающий пастеризацию, как форму термообработки, приводящую к разрушению и окислению многих полезных веществ в составе продукта, позволяет сохранить и донести их до конечного потребителя, без ухудшения вкусовых и иных органолептических свойств конечного продукта. Содержание крахмала и растительных волокон в полученной системе является необходимым и достаточным для достижения стабилизирующих и эмульгирующих свойств в составе композиции, даже с учетом неоднородности показателей химического состава, в зависимости от степени зрелости и сорта бананов, как исходного сырья. Степень взбитости конечного продукта при этом находится в диапазоне от 30% до 60%.
При этом для дальнейшего улучшения органолептических и потребительских характеристик композиции, а также расширения ассортимента, возможно использование добавок и дополнительных ингредиентов.
Так, для улучшения структуры и консистенции готового продукта необходимо сократить количество свободной воды в композиции. Для этого предлагается ввести в композицию дополнительный влагоудерживающий компонент. В прототипе таком компонентом является нативный рисовый крахмал, выполняющий функцию загущения. В составе аналогов содержатся загустители под маркировками E410 и E415 (гуаровая и кстановая камеди), а также в классическом мороженном (на основе молочной продукции) наиболее часто встречается желатин. По причине того, что ни один из этих элементов не является натуральным (пищевые добавки, являющиеся результатом процесса химической модификации), а желатин, помимо этого, является аллергенным ингредиентом. Ближайшим и распространенным компонентом для этих целей, является растительный пектин, но технология его использования подразумевает термическую обработку, а именно нагревание композиции (от 60 градусов Цельсия), в противном случае пектин не растворится и не даст требуемого эффективного загущения.  Стабилизирующие системы на основе пектина требуют также достаточно высокого содержания сахара (фруктозы) и низких значений pH (pH 3,0-3,4), что также противоречит задаче, на решение которой направлено изобретение. Поэтому в качестве влагоудерживающего агента была выбрана гречневая мука. Выбор обусловлен тем, что в данной композиции нет большого количества избыточной влаги, требующий связывания, поэтому влагоудерживающих свойств (относительно менее выраженных, чем в других, более распространенных аналогах) гречневой муки достаточно. Помимо этого гречневая мука содержит 2,8% пищевых растительных волокон и этого достаточно для её использования в качестве дополнительного стабилизирующего ингредиента в составе композиции, позволяющего увеличить взбитость конечного продукта. Кроме всего прочего, гречневая мука обладает нейтральным вкусом, не изменяет (при требуемой в данном случае концентрации) цвет конечного продукта, не содержит аллерегнных составляющих и клейковины (глютена) и способна насытить конечный продукт рядом полезных микронутриентов (B1, B2, B5, PP, Mg, Fe, P). В зависимости от наполнителя и вкусовых добавок, например, в композиции с кокосом, может быть заменена на кокосовую муку.
В качестве одного из вкусовых наполнителей могут быть использованы свежие или замороженные, с применением технологии шоковой заморозки, фруктово-ягодные наполнители. При этом более предпочтительны наполнители с высоким содержанием Витамина С.  Это позволит добиться повышения срока годности, так как аскорбиновая кислота в этих наполнителях будет выполнять роль регулятора кислотности и антиоксиданта. Кроме того, это будет способствовать улучшению потребительских, органолептических качеств и свойств композиции. Являясь полезным микронутриентом, она также улучшает вкус конечного продукта, добавляя характерную, приятную «кислинку». В качестве такого ингредиента могут использоваться замороженные или свежие ягоды (клюква, брусника, облепиха, смородина, малина) или фрукты (апельсин, грейпфрут, киви) с содержанием аскорбиновой кислоты не менее 20мг на 100 грамм сырья. Благодаря увеличению в композиции концентрации аскорбиновой кислоты от 40 мг до 80 мг на 100 г продукта, срок хранения увеличивается до четырех месяцев при температуре хранения -18°С. Данный диапазон содержания аскорбиновой кислоты обуславливается разным содержанием аскорбиновой кислоты в различных фруктово-ягодных наполнителях.
В вариантах композиции с добавлением наполнителей, с недостаточным содержанием Витамина С или его отсутствием, в качестве регулятора кислотности и для достижения высоких показателей срока хранения получаемого продукта, аскорбиновая кислота может быть внесена в виде пищевой добавки (Е300) в концентрации необходимой для достижения оптимальных значений. С этой целью в композицию вносится 5% водный раствор аскорбиновой кислоты. Конечные значения содержания Витамина С в готовом продукте, как при использовании фруктово-ягодных наполнителей, так и внесенного в виде раствора, не превышают 80мг на 100гр. готового продукта. Такое значение позволяет добиться улучшения потребительских качеств, органолептический свойств и увеличения продолжительности срока хранения замороженного десертного продукта.
Композиция поясняется следующими примерами.
Пример 1.
Для обеспечения необходимого количества крахмала стабилизирующей системы и сахаристости смеси, предварительно подготовленные, спелые (желтого цвета) и среднеспелые (желтые с зелеными носиками) бананы в пропорции, где последних будет не менее 40%, но не более 70%, взвешивают, измельчают до консистенции пюре и направляют в емкость для приготовления смеси для фрезерования. Сахаристость пюре контролируют сахарометром, например, специально от тарированным по вкусу АС-3, измеряя концентрацию сахаров в водном растворе по массе сухих веществ. Для достижения необходимой сахаристости, добавляют сироп топинамбура, с содержанием сухих веществ 65%. Смесь для производства замороженного десертного продукта готовят следующим образом: при помощи блендера бананы измельчают до кашеобразного состояния с содержанием сухих веществ 26% и размером частиц до 1 мм в течение 30-60 секунд в условиях обработки ультрафиолетом с целью обеззараживания смеси. Затем направляют в резервуар с мешалкой для гомогенизации в количестве 849 кг/т, вносят нерафинированное льняное масло (99,9%) холодного отжима 85 кг/т и добавляют сироп топинамбура 34 кг/т, перемешивают и взбивают до однородной массы, охлаждают во фризере до температуры -6°С и фризеруют, затем отправляют на закаливание на 24 часа при температуре -27°С. Готовый продукт при следующем соотношении ингредиентов: банановое пюре 84,9% масло льняное 8,5%, сироп топинамбура 3,4%, анализируют. Данные анализа приведены в табл.1.
Пример 2. Для производства замороженного десертного продукта, с улучшенными органолептическими свойствами, в части взбитости, в качестве дополнительного стабилизирующего и влагоудерживающего компонента используется гречневая мука. Соблюдая последовательность технологических операций, указанных в примере 1, дополнительно на этапе гомогенизации смеси вносится гречневая мука, при следующем соотношении ингредиентов (масс %): Бананы спелые и среднеспелые (содержание сухих веществ 26%) 86,4%, масло льняное (содержание жиров 99,9%) холодного отжима 8,5%, сироп топинамбура (содержание сухих веществ 65%) 3,4%, мука гречневая 1,7%.
Пример 3. Для производства замороженного десерта с ягодным наполнителем используют замороженную, с применением шоковой заморозки, ягоду (черную смородину). Соблюдая последовательность технологических операций, указанных в примере 1, дополнительно на этапе гомогенизации смеси вносится в измельченном виде (из заводской, асептической упаковки) замороженное ягодное пюре черной смородины, соотношение ингредиентов в готовом продукте при этом меняется следующим образом: банановое пюре 70,18%, ягода 11,4%, масло льняное 7,9%, сироп топинамбура 8,77%, гречневая мука 1,75%.
Пример 4. Для производства замороженного десертного продукта, с увеличенным сроком годности и улучшенными органолептическим свойствами, добавляется раствор аскорбиновой кислоты. Соблюдая последовательность технологических операций, указанных в примере 1, дополнительно на этапе гомогенизации смеси вносится водный раствор аскорбиновой кислоты (содержание кристаллической аскорбиновой кислоты в растворе 5%) при следующем соотношении ингредиентов (мас. %): Бананы спелые и среднеспелые (содержание сухих веществ 26%) 85,05%, масло льняное (содержание жиров 99,9%) холодного отжима 8,5%, сироп топинамбура (содержание сухих веществ 65%) 3,4%, мука гречневая 1,7%, аскорбиновая кислота (5% водный раствор) 1,35%
Пример 5. Для производства замороженного десертного продукта с легким шоколадным вкусом и равномерным коричневым окрасом используют сухое какао. Соблюдая последовательность технологических операций, указанных в примере 1 дополнительно на этапе гомогенизации смеси вносится порошок какао сухой. Соотношение ингредиентов в готовом продукте при этом меняется следующим образом: Бананы спелые и среднеспелые (содержание сухих веществ 26%) 79,55% масло льняное 7,96%, сироп топинамбура 6,36%, какао-порошок сухой 3,58%, аскорбиновая кислота (5% водный раствор) 1,35%, гречневая мука 1,19%.
Пример 6. Для производства замороженного десертного продукта с кокосовым вкусом и мякотью кокоса используют сушеную мякоть кокоса (измельченная до размера частиц до 2 мм) и кокосовую муку, в качестве влагоудерживающего агента. Соблюдая последовательность технологических операций, указанных в примере 1, дополнительно на этапе гомогенизации смеси вносится кокосовая мука и кокосовая стружка, соотношение ингредиентов в готовом продукте при этом меняется следующим образом: Бананы спелые и среднеспелые (содержание сухих веществ 26%) 82,17%, масло льняное 9,04%, сироп топинамбура 2,88%, стружка кокосовая сухая 2,47%, кокосовая мука 2,05%., аскорбиновая кислота (5% водный раствор) 1,4%.
Органолептические показатели оптимальной композиции замороженного десертного продукта (пример 1) с содержанием в своем составе 3,4 масс. % сиропа топинамбура представлены в таблице 1.
Табл. 1. Органолептические характеристики оптимальной композиции замороженного десертного продукта
Наименование показателя
Характеристика
Внешний вид
Однородная замороженная масса
Структура и консистенция
Однородная, достаточно плотная, без ощутимых кристаллов льда, комочков
Вкус, запах, аромат
Чистый
Цвет
Кремово-желтый
Табл.2. Пищевая ценность готового продукта на 100 г:
Ед, изм
Дневная норма
Мороженое 100 гр.
% от суточной нормы
<b>Масло </b>льна
г
32,00
8,55
26,7
Калорийность
кКал
1684
174,32
10,4
Белки
г
76
1,52
2,0
Жиры
г
56
9,03
16,1
Углеводы
г
219
21,89
10,0
Вода
г
2273
64,95
2,9
Зола
г
13,59
<b>Витамины</b>
Витамин А, РЭ
мкг
900
17,09
1,9
бета Каротин
мг
5
0,10
2,1
Витамин В1, тиамин
мг
1,5
0,04
2,4
Витамин В2, рибофлавин
мг
1,8
0,05
2,8
<b>Витамин В4, холин</b>
<b>мг</b>
<b>500</b>
<b>8,39</b>
1,7
Витамин В5, пантотеновая
мг
5
0,23
4,7
Витамин В6, пиридоксин
мг
2
0,33
16,4
<b>Витамин В9, фолаты</b>
<b>мкг</b>
<b>400</b>
<b>9,06</b>
2,3
Витамин C, аскорбиновая
мг
90
От 8,55 до 80
9,5-90
Витамин Д
мкг
10
0,00
0,0
Витамин Е, альфа токоферол, ТЭ
мг
15
0,38
2,5
Витамин Н, биотин
мкг
50
<b>3,42</b>
6,8
Витамин К, филлохинон
мкг
120
1,22
1,0
<b>Витамин РР</b>
<b>мг</b>
<b>20</b>
<b>0,77</b>
<b>3,8</b>
<b>Ниацин</b>
<b>мг</b>
<b>0,63</b>
<b>Макроэлементы</b>
<b>Калий, K</b>
<b>мг</b>
<b>2500</b>
<b>305,30</b>
12,2
<b>Кальций, Ca</b>
<b>мг</b>
<b>1000</b>
<b>7,23</b>
0,7
Кремний, Si
мг
30
65,81
219,4
Магний, Mg
мг
400
39,85
10,0
Натрий, Na
мг
1300
<b>26,51</b>
2,0
Сера, S
мг
1000
9,32
0,9
<b>Фосфор,</b> Ph
мг
800
<b>29,95</b>
3,7
Хлор, Cl
мг
2300
40,17
1,7
<b>Микроэлементы </b>
Железо, Fe
мг
18
0,55
3,1
Кобальт, Co
мкг
10
<b>0,14</b>
1,4
Марганец, Mn
мг
2
0,25
12,6
Медь, Cu
мкг
1000
85,47
8,5
Молибден, Mo
мкг
70
2,31
3,3
Селен, Se
мкг
55
1,00
1,8
<b>Цинк, Zn</b>
мг
12
0,18
1,5
Насыщеные жирные кислоты
<b>г</b>
<b>max 18,7</b> г
<b>0,95</b>
6,3
Мононенасыщенные жирные кислоты
г
min 16,8 г
1,59
10,6
<b>Омега-3</b>
г
от 0,9 до 3,7 г
<b>4,58</b>
123,9
Омега-6
г
от 4,7 до 16,8 г
1,26
12,0
<b>Аминокислоты</b>
г
1,82
0,05
2,8
г
0,7
0,07
10,2
г
1,4
0,03
2,3
г
2,73
0,07
2,6
г
2,1
0,05
2,6
г
0,5
0,01
2,0
г
0,85
0,01
1,4
г
1,05
0,03
3,1
г
0,28
0,01
3,9
г
0,05
г
0,05
г
0,06
г
0,13
г
0,03
г
0,05
г
0,16
Предложенная композиция для замороженного десертного продукта, содержащая только натуральные ингредиенты позволяет:
- повысить и сохранять в течение 4-х месяцев его пищевую ценность для групп потребителей, склонных к аллергическим реакциям на молочные, животные и растительные белки орех и бобовых культур, за счет обогащения биологически активными веществами, микроэлементами и витаминами, в частности с повышенным содержанием калия, «Омега-3», витамина «Е», «С» и натуральных пищевых волокон растительного сырья, не содержащего аллергенные ингредиенты;
- достичь структурно-механических показателей замороженного десертного продукта близких по консистенции и вкусовым качествам к сливочному мороженому с легким вкусом банана за счет создания и реализации эффективной стабилизирующей/эмульгирующей системы.
Налажен выпуск замороженного десертного продукта под зарегистрированной торговой маркой «Пашуня» реализация которого, показывает устойчивый спрос у заинтересованных групп населения не только склонных к аллергии или к непереносимости лактозы, но и у тех, кто по иным соображениям искал альтернативу сливочному мороженому.