ПИЩЕВАЯ СЛАДКАЯ СМЕСЬ (ВАРИАНТЫ) И СОДЕРЖАЩИЕ ЕЕ ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ
SWEET FOOD MIXTURE (VERSIONS) AND FOOD PRODUCTS CONTAINING IT

Область техники
Изобретение относится к пищевой промышленности, а более конкретно, к составу пищевых сладких смесей для производства продуктов, которые могут быть использованы в приготовлении холодных и горячих напитков, при выработке кондитерских, гастрономических, молочных, а также специализированных продуктов питания, включая продукты диабетического (лечебного и профилактического) питания, и биологически активных добавок к пище.
Уровень техники
Известен способ производства подслащивающей композиции (патент RU №2270255, МПК C13F 3/00, A23L 1/236, опубл. 2006.02.20), где в качестве исходного сырья используют глюкозу, фруктозу или сахарозу или их смеси, из которых готовят водный раствор. Отбирают часть полученного раствора в количестве 5-10 мас.% от его общего количества. Нагревают отобранный раствор до 50-80°С и вводят стевиозид в этот готовый раствор в количестве 0,2-10 мас.% ко всему исходному количеству раствора, смешивают эти растворы до образования композиции, содержащей компоненты при следующем их соотношении, мас.%: глюкоза, фруктоза, сахароза или их смесь 50-80; стевиозид 0,2-10; вода - остальное. Изобретение обеспечивает улучшение качества композиции вследствие отсутствия карамелизации сахарозы.
Недостатком данного способа является то, что авторы не учитывают изменение сладости смеси в зависимости от сладости стевиозида (в 200-300 раз слаще сахара), которая при дозировках от 0,2 до 10 мас.% может значительно колебаться. Не учитывается так же неприятное послевкусие: длинная сладость, металлический привкус с горечью, характерные для большинства промышленно выпускаемых стевиозидов. При данных дозировках, в том числе и в конечной продукции, этот негативный фактор достаточно сильно выражен, несмотря на известный факт маскировки послевкусия стевиозида в присутствии сахарозы, фруктозы и глюкозы. Кроме того, авторы предлагают использование данного способа только на конечной стадии - стадии приготовления продукта, что не всегда технологически удобно и практично.
Известен состав для производства мучного изделия, содержащий подсластитель и зерновую муку (патент RU №2110920, МПК A21D 8/02, A21D 13/00, A21D 13/08, опубл. 1998.05.20), в котором в качестве подсластителя содержится смесь сахарного песка и подслащивающего вещества со степенью сладости в 30-500 раз выше сахарозы при соотношении сахарный песок к подслащивающему веществу 100:(0,03-0,6) и следующем соотношением компонентов состава, мас.%: подсластитель 0,3-15 и зерновая мука - остальное до 100 мас.%. В качестве подслащивающего вещества могут быть использованы сахаринат натрия, или сукралоза, или аспартам, или его производные, или сахарин, или натриевая соль циклогексиламино-N-сульфоновой кислоты, или Н-бутилсульфамат, или цикломаты, или производные триптофана, или производные бензола.
Недостатком данного состава является использование подсластителей, имеющих ряд существенных недостатков. Все они имеют ограничения по закладке в пределах допустимого суточного потребления. Так, сахаринат натрия придает продукту ощутимый металлический привкус, его максимальное введение в продукты, к примеру в напитки - 400 мг/кг, в сухие десерты, закуски, завтраки - 100 мг/кг, кондитерские изделия со сниженной калорийностью или без добавления сахара - 300 мг/кг и т.д. Сукралоза или аспартам не выдерживают высокотемпературной обработки без потери сладости. Кроме того, все они имеют привкус искусственных подсластителей.
Известен плавкий, содержащий сукралозу подсластитель (патент RU №2265375, МПК A23L 1/236, опубл. 2004.11.13), содержащий однородную смесь от около 65 до 22 мол.% сукралозы и от около 35 до 78 мол.% ацесульфама-К, который получают распылительной или лиофильной сушкой водного раствора, содержащего сукралозу и ацесульфам-К.
Недостатком указанного состава является неполное соответствие вкуса полученного подсластителя вкусу сахарозы, в первую очередь, выражающееся в неестественном сладком послевкусии с горчинкой.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является применение эритрита и D-тагатозы в напитках и пищевых продуктах с нулевой или пониженной калорийностью (заявка на изобретение RU №2003134642/13, МПК A23L 2/00, A23L 1/09, A23L 2/52, A23L 2/60, опубл. 2005.01.20), где для улучшения вкуса диетических напитков, включая безалкогольные напитки, газированные напитки, готовые к употреблению замороженные напитки, кофейные напитки, чайные напитки, порошкообразные напитки, жидкие концентраты, ароматизированные воды с добавлением фруктового сока и ароматизированные соком напитки, спортивные напитки, алкогольные напитки, а также подслащивающих композиций, диетических пищевых продуктов и пищевых продуктов с пониженной калорийностью предусматривается включение в стадии изготовления данной продукции по меньшей мере (а) одного питательного подсластителя (аспартама, солей ацесульфама, сахаринов, цикламатов, сукралозы, апитама, неотама, стевиозидов, глицирризида Lo Han Guo, дигидрохальконнеоспередина, монатина, монеллина, тауматина, браззеина), (b) сахарного спирта (сорбита, маннита, лактита, мальтита, ксилита, эритрита) и (с) D-тагатозы.
В заявке представлены также способы получения напитков и пищевых продуктов пониженной калорийности, включая стадию приготовления смеси из (а) по меньшей мере одного непитательного подсластителя, (b) сахарного спирта, (с) D-тагатозы и (d) по меньшей мере одного питательного подсластителя.
Недостатком данного способа является то, что авторы не указывают, в каком виде используются данные компоненты при внесении их в продукцию: в виде сухой смеси или в виде полуфабриката (сухом, густом, жидком виде), не указаны допустимые суточные нормы потребления для человека каждого из вносимых компонентов и соответственно их максимально допустимая закладка в продукцию (определяются действующими в Российской Федерации санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами), а также не приведены факторы, ограничивающие применение данных смесей в напитках и пищевой продукции, в том числе в процессе их приготовления (температурные режимы, время обработки, рН среды, изменения сладости, послевкусия и других потребительских качеств) и, главное, не показана сама суть изобретения - насколько улучшается вкус продукции при замене сахарозы на данные смеси подсластителей. Кроме того, D-тагатоза, являясь одним из изомеров фруктозы, может рассматриваться лишь в качестве одного из питательных подсластителей, обладающего улучшенными физико-химическими свойствами по сравнению с фруктозой.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в создании пищевых сладких смесей и разработке продукции на их основе, обладающих улучшенными функциональными свойствами и вкусовыми качествами.
Настоящее изобретение предлагает составы пищевых сладких смесей и содержащих их продуктов.
Технический результат, достигаемый предлагаемыми составами пищевых сладких смесей, заключается в повышении качественных показателей получаемой с их использованием продукции путем устранения вышеуказанных недостатков, в более широком спектре применения специализированных продуктов питания, а также в улучшении функциональных свойств готовой продукции.
Решение поставленной задачи достигается тем, что, в зависимости от вида готового продукта, получают либо первый, либо второй варианты пищевой сладкой смеси.
Первый вариант пищевой сладкой смеси содержит сахарный спирт эритрит, искусственный непитательный подсластитель сукралозу, натуральный непитательный подсластитель стевиозид при следующем соотношении компонентов, мас.%:
эритрит
1,15-98,29
сукралоза
0,71-32,60
стевиозид
0,02-2,63,
при этом смесь дополнительно содержит экстракт топинамбура сухой.
Второй вариант пищевой сладкой смеси содержит сахарный спирт эритрит, искусственный непитательный подсластитель сукралозу, натуральный непитательный подсластитель стевиозид при следующем соотношении компонентов, мас.%:
эритрит
1,15-98,29
сукралоза
0,63-32,60
стевиозид
0,02-2,63,
при этом смесь дополнительно содержит экстракт топинамбура сухой и питательный сахарозаменитель фруктозу.
Соотношение компонентов в заявленных пищевых сладких смесях определяется требуемым коэффициентом их сладости (SES), который составляет от 5 до 200 ед.
Все компоненты предлагаемых пищевых сладких смесей для производства пищевых продуктов достаточно известны и широко применяются в пищевой промышленности:
4
10
4
- эритрит (молекулярная формула CHO) относится к группе многоатомных спиртов - полиолов, углеводов, которые практически не влияют на изменение уровня сахара в крови. Хорошо растворим в воде. Коэффициент сладости (SES) - 0,7 ед., температура плавления - 120-123°С. Эритрит превосходит остальные сахарные спирты по целому ряду параметров: содержит крайне мало калорий, готовится как обычный сахар, почти не отличается от него по вкусу, не оставляет никакого привкуса или даже маскирует привкус горечи, хорошо переносится желудком (быстро усваивается в кишечнике, из-за своих малых молекулярных размеров и структуры), не повреждает зубную эмаль. Адекватный уровень потребления - 15 г/сутки. Верхний допустимый уровень потребления - 45 г/сутки (ГСЭН РФ. МР 2.3.1.1915-04). Разрешен к применению в РФ (ГСЭН РФ. Гигиенические требования по применению пищевых добавок. СанПиН 2.3.2.1293-03, п.3.15.3.)
12
19
8
3
- сукралоза (Е955, трихлоргалактосахароза, молекулярная формула CHOCl) относится к семейству хлорированных углеводов. Хорошо растворима в воде (2,57 г/л при 20°С), этаноле, метаноле, плохо - в маслах и эфирах. Коэффициент сладости (SES) - 600 ед. Инертное соединение. Не имеет калорий. Некариогенный подсластитель. Признан безопасным для диабетиков. Однако в сухом состоянии сукралоза разлагается при высокой температуре одновременно с плавлением или до него (экзотерм - 120,9°С). Не меняет вкуса сладости в продукции при длительном хранении. Разрешена к применению в РФ (ГСЭН РФ. Гигиенические требования по применению пищевых добавок. СанПиН 2.3.2.1293-03, п.3.15.7.). Максимально разрешенный уровень в продуктах: безалкогольные напитки на основе ароматизаторов, фруктовых соков, молочных продуктов без добавления сахара или со сниженной калорийностью - 300 мг/кг; десерты ароматизированные на водной основе, на зерновой, фруктовой, овощной, молочной яичной, жировой основе, без добавления сахара или со сниженной калорийностью - 400 мг/кг; кондитерские изделия со сниженной калорийностью или без добавления сахара на основе крахмала - 1,5 г/кг, на основе какао, сухофруктов - 1,5 г/кг, сэндвичи с начинкой на основе какао, молочных продуктов, сухофруктов, жира - 1 г/кг; жевательная резинка без добавления сахара - 5 г/кг; мороженое, фруктовый лед со сниженной калорийностью или без добавления сахара - 400 мг/кг; фрукты консервированные со сниженной калорийностью или без добавления сахара - 400 мг/кг; джемы, варенье, мармелад со сниженной калорийностью - 450 мг/кг; продукты переработки фруктов и овощей со сниженной калорийностью - 450 мг/кг; фруктовые и овощные кисло-сладкие пресервы - 150 мг/кг; кисло-сладкие пресервы из рыбы, рыбных маринадов, ракообразных и моллюсков - 150 мг/кг; сдобные хлебобулочные и мучные кондитерские изделия - 800 мг/кг.
36
64
18
- стевиозид (Е960, молекулярная формула CHO) - натуральный подсластитель интенсивного типа. Коэффициент сладости (SES) - 250-300 ед. зависит от содержания ребаудиозида А. Стевиозид легко растворим в воде, достаточно стабилен при термообработке. Температура плавления - 198-202°С. Практически не расщепляется в человеческом организме, не токсичен. Не имеет калорий. Рекомендуется как заменитель сахара в диетическом и лечебном питании, в том числе и больным сахарным диабетом. Разрешен к применению в РФ (ГСЭН РФ. Гигиенические требования по применению пищевых добавок. СанПиН 2.3.2.1293-03, п.3.15.6.) согласно технологической инструкции. Максимально разрешенный уровень в продуктах не установлен. Допустимая рекомендуемая суточная норма потребления, при которой гарантируется полная безопасность - 2 мг/кг веса человека.
6
12
6
- фруктоза (фруктовый сахар, молекулярная формула СНО) является самой сладкой из природных сахаров, коэффициент ее сладости (SES) составляет 1,73 ед. Фруктоза хорошо растворима в воде и этиловом спирте, плавится при температуре 102-105°С, образует безводные кристаллы в виде игл. При обмене веществ в организме человека фруктоза является источником энергии. По калорийности равная сахарозе, фруктоза эффективно усваивается человеческим организмом и может быть использована диабетиками в качестве ежедневного компонента пищи. Адекватный уровень потребления - 35 г/сутки. Верхний, допустимый уровень потребления - 45 г/сутки (Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование РФ. Рациональное питание. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ МР 2.3.1.1915-04). Фруктоза улучшает умственную работоспособность человека и рекомендуется как сахарозаменитель людям, страдающим сахарным диабетом.
Предпочтительно использование в заявленных пищевых сладких смесях водорастворимого экстракта топинамбура сухого, особенностью химического состава которого является отсутствие клетчатки, повышенное содержание золы и сахаров по сравнению с исходным сырьем. Использование водной экстракции с последующей сушкой позволяет существенно повысить содержание сахаров в экстракте до 78-90 мас.%, в том числе содержание инулина. Кроме того, в состав водорастворимых солей кислот экстракта входят необходимые человеку макро- и микроэлементы (мас.%): калий - (1,74-2,46), кальций ((0,07-0,69), магний (0,69-1,71), фосфор (0,04-0,19), кремний (0,0023-0,17), бор (0,006-0,007), железо (0,0001-0,0004), марганец (0,00001-0,0004), цинк (0,0001) и другие. Поскольку сухой экстракт топинамбура хорошо растворим в теплой воде, он может использоваться при приготовлении продукции без дополнительной термообработки. Адекватный рекомендуемый уровень потребления - 10 г/сутки (в пересчете на инулин). Присутствующие в сухом экстракте топинамбура инулин, комплекс макро- и микроэлементов, а также биологически активных веществ улучшают работу желудочно-кишечного тракта.
Способы получения пищевых сладких смесей предусматривают смешивание компонентов смеси, имеющих однородную фракцию, а именно непитательных подсластителей, сахарных спиртов, питательных подсластителей, том числе моносахаридов, в различном сочетании; либо их растворение в воде с последующей распылительной или лиофильной сушкой раствора. Показателями качества данной продукции являются: физико-химическая стабильность компонентов смеси как при взаимодействии друг с другом, так и с компонентами конечной продукции; максимально-возможное приближение к сладости сахара, отсутствие горечи, металлического послевкусия, отсутствие цвета и запаха, физиологическая безвредность, нетоксичность, хорошая растворимость в воде, термическая устойчивость.
Заявляемые пищевые сладкие смеси получают путем смешивания однородных по фракции компонентов смеси в известной последовательности, смешивая компонент с меньшей массовой долей с компонентом, имеющим большую долю в составе, затем полученную смесь смешивают со следующим компонентом, имеющим еще большую долю в составе и т.д. до получения однородной массы.
Сравнительный анализ 5%-ного раствора сахарозы и соответствующих растворов заявляемых пищевых сладких смесей, приготовленных с учетом эквивалента сладости каждого состава, показал, что их сладость соответствует сладости сахарозы, смеси имеют близкое к ней послевкусие, в котором отсутствует неприятная длинная и короткая сладость, горечь, железистый привкус. Использование заявляемых смесей дает возможность расширить ассортимент продукции, приготавливаемой с использованием сахара, вплоть до полной его замены в продуктах, и тем самым обеспечить возможность ее потребления лицами, страдающими сахарным диабетом, атеросклерозом, ожирением.
Кислотность (рН 10%-ного водного раствора) заявляемых пищевых сладких смесей не превышает значения 7,0. Заявляемые сладкие смеси хорошо растворяются в воде, при температуре 150°С происходит полное расплавление смесей без признаков карамелизации и без уменьшения сладости. При охлаждении растворы смесей вновь кристаллизуются с образованием мелких кристаллов. Способность выдерживать режимы неоднократного расплавления - кристаллизации без потери своих потребительских качеств позволяет использовать заявляемые пищевые сладкие смеси для изготовления продуктов, приготавливаемых (разогреваемых) в микроволновых печах, которые обычно подвергаются повторному нагреванию, а также в продуктах, подвергаемых пастеризации и стерилизации.
Незначительное количество влаги (менее 2%) в пищевых сладких смесях позволяет использовать их при 100%-ной замене сахара в молочных, гастрономических и прочих продуктах, где избыток влаги часто бывает нежелателен.
Технологические режимы получения пищевой продукции с применением заявляемых пищевых сладких смесей специфичны для каждого вида сырья и должны учитывать вышеприведенные их технологические характеристики. При использовании заявляемой пищевой сладкой смеси с фруктозой во время приготовления продукта свыше 150° и до 230°С наблюдается процесс частичной карамелизации смеси, аналогично сахарозе.
Рекомендуемая норма закладки в продукцию пищевой сладкой смеси должна рассчитываться с учетом адекватного суточного уровня потребления каждого компонента смеси или допустимых норм внесения его в продукцию.
Кислотность (рН 10%-ного водного раствора) пищевых продуктов, содержащих заявляемые пищевые сладкие смеси, не превышает значения 7,0, а температура их приготовления не превышает значения 230°С.
Осуществление изобретения
Ниже приведены примеры составов заявляемых сладких смесей, а также составов продукции с нулевой или пониженной калорийностью, получаемой с использованием этих смесей (Табл.1-6).
Пример 1. Производство безалкогольного газированного напитка на пряноароматическом растительном сырье по ГОСТ 28188-89
Пример 2. Производство быстрорастворимого чайного концентрата для приготовления холодных или горячих напитков «Зеленый чай с травами»
Пример 3. Производство компота из вишни (с косточкой), высший сорт
Пример 4. Производство киселя из клюквы
Пример 5. Производство концентрата для приготовления творожного пудинга с черной смородиной
Пример 6. Производство хрустящего яблочного печенья с топинамбуром
Следует отметить, что минимальный и максимальный пределы содержания всех ингредиентов в заявленных пищевых сладких смесях рассчитываются на основании данных, представленных в табл.1-6 (примеры 1-6).
Так, верхнее значение интервала содержания в заявленных смесях эритрита - 98,29 мас.% и нижнее значение содержания в них сукралозы - 0,02 мас.% следуют из данных, представленных, в частности, в табл.3, вариант №3 (пример 3), и рассчитываются следующим образом:
в 17 г сухой пищевой сладкой смеси содержится 16,71 г эритрита, 121,0 мг сукралозы, 3,4 мг стевиозида и 0,17 г экстракта топинамбура сухого, что в пересчете на мас.% соответственно составляет:
эритрит
- 98,29
сукралоза
- 0,71
стевиозид
- 0,02
экстракт топинамбура сухой
- 1,00
Нижние значения интервалов содержания сукралозы - 0,63 мас.% и эритрита - 1,15 мас.% в заявляемой сладкой смеси, включающей фруктозу, следуют из данных, представленных в табл.1-6, вариант №3 (примеры 1-6), и рассчитываются следующим образом:
в 17 г сухой пищевой смеси содержится (табл.3, вариант №3) 0,195 г эритрита, 107,1 мг сукралозы, 3,4 мг стевиозида, 0,17 г экстракта топинамбура сухого и 16,524 г фруктозы, что в пересчете на мас.% соответственно составляет:
эритрит
- 1,15
сукралоза
- 0,63
стевиозид
- 0,02
экстракт топинамбура сухой
- 1,00
фруктоза
- 97,20
Возможность осуществления заявленных изобретений подтверждается также следующими примерами.
Пример 7
Вышеуказанным способом (с.6) приготавливали смесь следующего состава:
эритрит
- 89,92 г
сукралоза
- 0,71 г
стевиозид
- 0,07 г
экстракт топинамбура сухой
- 9,30 г
SES данной смеси составляет 5 ед. Смесь использовали для приготовления продукции с нулевой или пониженной калорийностью.
Пример 8
Вышеуказанным способом (с.6) приготавливали смесь следующего состава:
эритрит
- 98,29 г
сукралоза
- 0,71 г
стевиозид
- 0,30 г
экстракт топинамбура сухой
- 0,70 г
SES данной смеси составляет 5 ед. Смесь использовали для приготовления продукции с нулевой или пониженной калорийностью.
Пример 9
Вышеуказанным способом (с.6) приготавливали смесь следующего состава:
эритрит
- 96,75 г
сукралоза
- 1,05 г
стевиозид
- 2,00 г
экстракт топинамбура сухой
- 0,20 г
SES данной смеси составляет 10 ед. Смесь использовали для приготовления продукции с нулевой или пониженной калорийностью.
Пример 10
Вышеуказанным способом (с.6) приготавливали смесь следующего состава:
эритрит
- 1,62 г
сукралоза
- 0,63 г
стевиозид
- 0,05 г
экстракт топинамбура сухой
- 0,50 г
фруктоза
- 97,20 г
SES данной смеси составляет 5 ед. Смесь использовали для приготовления продукции с нулевой или пониженной калорийностью.
Пример 11
Вышеуказанным способом (с.6) приготавливали смесь следующего состава:
эритрит
- 20,00 г
сукралоза
- 0,63 г
стевиозид
- 0,17 г
экстракт топинамбура сухой
- 9,20 г
фруктоза
- 70,00 г
SES данной смеси составляет 5 ед. Смесь использовали для приготовления продукции с нулевой или пониженной калорийностью.
Таким образом, разработаны новые составы пищевых сладких смесей, предназначенные для полной или частичной замены сахара при производстве продуктов питания и напитков, а также получены новые виды продуктов на их основе.