Кекс на стевиозиде и молочной сыворотке
CAKE ON STEVIOSIDE AND MILK WHEY

Изобретение относится к кондитерской промышленности, а именно, к производству мучных кондитерских изделий.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ приготовления кекса, предусматривающий подготовку сырья, сбивание в тестомесильной машине измельченного в стружку сливочного масла с сахаром в течение 5-7 минут до полного растворения кристаллов сахара, постепенное добавление желтка в 3-4 приема, сбивание полученной массы до насыщения воздухом и увеличения объема в 2 раза. Одновременно сбивают яичный белок в течение 10-13 минут и добавляют к массе. Сбитую массу смешивают со всем остальным сырьем (крахмал, эссенция и т.д.) и в последнюю очередь с мукой до получения однородной массы. Общая продолжительность замеса теста составляет 25-30 минут. Влажность теста составляет 22-25%. Далее тесто делят на порции, укладывают в формы, предварительно смазанные маслом, и выпекают в печах различного типа. Продолжительность выпечки зависит от температуры и конструктивных особенностей печи (60 минут при температуре 180-190°С). Выпеченные кексы охлаждают в течение 4-5 часов при комнатной температуре для стабилизации структуры кексов. Затем производят отделку поверхности кекса различными отделочными полуфабрикатами (сахарной пудрой, помадой, орехом), упаковывают и маркируют. Хранение кексов осуществляется при температуре 18-20°С и относительной влажности воздуха не более 75%. [«Технологические инструкции по производству мучных кондитерских изделий», Москва, 1992 г., с. 159-161].
Основными компонентами рецептуры кекса на химических разрыхлителях являются мука, сахар, сливочное масло или маргарин, яйца и добавки (изюм, орех, цукаты, мармелад, вкусовые и ароматические вещества). Вначале сбивают сливочное масло или маргарин с сахаром, что обеспечивает образование эмульсии типа «масло в сахарном растворе». Затем в жиро-сахарный раствор постепенно в 3-4 приема добавляют желток яйца, что позволяет стабилизировать капельки жира в эмульсии и обогатить массу воздухом, при этом объем массы увеличивается в 2 раза. Одновременно взбивают яичный белок до образования пенной массы и обе массы смешивают. В полученную массу вводят остальное сырье (крахмал, эссенция, химические разрыхлители и т.д.), а в последнюю очередь добавляют муку и перемешивают до получения однородной тестовой массы. Тестовая масса кекса представляет собой эмульсионно-пенную систему, в которой дисперсной фазой являются капельки сливочного масла и пузырьки воздуха, а дисперсионной средой - сахаро-яичный раствор с частицами муки. При этом белки яйца образуют оболочки, как на капельках жира, так и на пузырьках воздуха, что стабилизирует структуру теста для кекса.
При выпечке тестовой массы кекса происходит взаимодействие белков яйца и клейковины муки, что придает структуре кекса твердость. Недостатком сливочного масла является наличие трансжирной кислоты - вакценовой кислоты, которая естественным образом вырабатывается в процессе биогидрирования в организме животных. Присутствие трансжирной кислоты в сливочном масле оказывает отрицательное влияние на организм.
Существует проблема введения растительных масел (подсолнечное, ореховое, кунжутное, рапсовое, льняное и других) взамен сливочного масла в рецептуру кекса, сложность которой заключается в потенциальной механической и химической несовместимости добавки и матрицы. При этом сложно сохранить традиционную структуру кекса и избежать при выпечке процессов деградации полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), содержащихся в растительных маслах. Несовместимость проявляется в вытекании растительного масла из кекса даже при малой их концентрации в изделии, если не приняты дополнительные меры по связыванию и/или предотвращению непосредственного взаимодействия веществ матрицы и добавки.
К недостаткам данного способа относится достаточно высокое содержание сахарозы в дисперсионной среде эмульсии. Потеря воды при хранении кекса, что приводит к снижению качества продукта, очерствению и старению.
Таким образом, существует потребность в разработке рецептуры кекса, обогащенного растительными маслами и с низкой сахароемкостью, невысокой энергетической ценностью и повышенным сроком хранения.
Из уровня техники известны примеры таких разработок.
Известен способ приготовления кекса, включающий сбивание яиц куриных с сахаром, перемешивание сбитой массы с жировым продуктом, изюмом, солью поваренной пищевой, химическим разрыхлителем, внесение муки пшеничной высшего сорта и замес теста, формование и выпечку, отличающийся тем, что в качестве сахара используют фруктозу, в качестве жирового продукта - смесь масла подсолнечного и растопленного маргарина столового, в качестве разрыхлителя - гидрокарбонат натрия, и дополнительно в продукт вводят манную крупу, молочную сыворотку, соевый обогатитель «Окара» [RU 2276497 С2, опубл. 20.05.2006].
Данный способ не снимает проблемы полного исключения из рецептуры кекса белка куриного яйца и транс-жиров. Также увеличение срока годности кекса с 7 до 8 суток нельзя назвать существенным.
Целью настоящего изобретения является разработка рецептуры и технологии кекса на основе молочной сыворотки с использованием инкапсулированного жидкого масла в оболочках из белок-полисахаридной смеси.
Задача изобретения заключается в выборе и подборе смеси из молочной сыворотки и полисахаридов для получения пенной массы, обеспечивающей сохранение структуры традиционного кекса при исключении белка яичного из рецептуры и эффективную инкапсуляцию растительных масел, снижение плотности кекса, выбор оптимальных для кекса сахарозаменителей, позволяющих получить изделия диабетической направленности, подбор количественного соотношения компонентов.
В рецептуре кекса используется белок-полисахаридная смесь (БПС), состоящая из молочной сыворотки и полисахаридов, а именно, агара, альгината натрия и гуммиарабика, как для замены яичного белка, так и для инкапсуляции растительного масла взамен сливочного масла или маргарина.
1. Проведение инкапсулирование растительного масла в оболочках из БПС, которое происходит в процессе эмульгирования смеси, состоящей из растительного масла и пенной массы БПС при их соотношении 1:1.0-1.5. При этом происходит замещение воздушных пузырьков в пенной массе БПС капельками растительного масла.
2. БПС состоит из молочной сыворотки и полисахаридов, а именно, агара, альгината натрия и гуммиарабика. Использование молочной сыворотки обусловлено тем, что большая доля (70-80%) белков приходится на β-лактоглобулин и α-лактоглобулин. Эти белки и, особенно β-лактоглобулин, способны связываться с липофильными соединениями растительного масла с образованием белок-липидных соединений.
3. Белки молочной сыворотки проявляют пенообразующие и эмульгирующие способности, на эффективность которых влияет конформационная гибкость высокополимера. Молочные белки, вследствие их амфифильной природы (гидрофильной и гидрофобной реакционных групп), обладают хорошей способностью диффундировать, абсорбироваться и стабилизироваться на интерфейсе как капель масла в процессе эмульгирования, так и воздушных пузырях пены, таким образом, действуя в качестве эффективных эмульгаторов для образования и стабилизации эмульсионно-пеной структуры кекса.
4. В БПС используют не один полисахарид, а тройную смесь полисахаридов, состоящую из комбинации агара, альгината натрия и гуммиарабика. Использование тройной смеси полисахаридов позволяет создать прочные стеновые оболочки на капельках растительного масла (подсолнечное, ореховое, кунжутное, рапсовое, льняное и другие). Тройная смесь полисахаридов лучше нагревается, и при этом продолжительность выпечки кекса остается без изменений. Кроме того, полисахариды и белки молочной сыворотки при выпечке вступают в реакцию Майяра и образуют соединения, которые укрепляют оболочки, как на капельках жира, так и на пузырьках воздуха, что предотвращает термическую деструкцию растительного масла. Кроме того, полисахариды и белки молочной сыворотки в дисперсионной среде образуют гелевую сетку, аналогичную белкам яйца, что позволяет улучшить структуру кекса.
5. Природный подсластитель (Е960) - стевия, относится к семейству сложноцветных и представляет собой многолетнюю траву, с небольшими листьями, мелкими белыми цветами и мощным корневищем. В листьях стевии содержатся витамины, макро- и микроэлементы, антиоксиданты, натуральные консерванты, обладающие противомикробным и противогрибковым действием. Эффективна в комплексе с другими препаратами для лечения и профилактики диабета, гликемии, ожирения, стенокардии, ишемии, язв и воспалений ЖКТ, авитаминозов. Стевия совершенно безопасна для организма человека и предназначена для производства диетических и диабетических продуктов. Из листьев и цветов стевии экстрагируют гликозид - стевиозид в виде белого порошка, который используется в пищевой промышленности и медицине. Выделенный концентрат стевиозид превосходит по сладости сахар почти в 30-40 раз при низкой калорийности - 18 ккал на 100 грамм.
Поставленная задача достигается тем, что способ производства кекса предусматривает приготовление белок-полисахаридной смеси (БПС) из агара, альгината натрия, гуммиарабика и сухой молочной сыворотки, добавление к смеси горячей воды с температурой 70-90°С, перемешивание и набухание смеси в течение 15-45 минут, введение в смесь стевиозида с последующим смешиванием и увариванием с получением пенной массы, параллельно готовят смесь из желтка и растительного масла, затем объединяют 50 мас % полученной пенной массы со смесью из желтка и растительного масла и сбивают в течение 25-60 минут с получением сбитой массы, после чего смешивают оставшуюся пенную массу, полученную сбитую массу и вносят муку пшеничную, предварительно перемешанную с углекислым аммонием и содой, с получением теста однородной консистенции с влажностью 25-27%, добавляют ароматизатор и вкусовые добавки, выбранные из изюма, цукатов и кураги, полученное тесто направляют на формование, выпечку и последующее охлаждение. При этом соотношение исходных компонентов в массовых частях составляет:
Мука пшеничная
400-450
Растительное масло
140-210
Желток
135-155
Альгинат натрия
0,25-2,12
Агар
0,5-5
Гуммиарабик
0,5-5,6
Сухая молочная сыворотка
160-180
Вода на БПС
550-700
Стевиозид
4-5
Сода
0,65-0,75
Углекислый аммоний
0,9-1,1
Ароматизатор
0,05
Вкусовые добавки
65-75
Предпочтительно растительное масло выбирают из подсолнечного, кунжутного, рапсового, льняного, масла грецкого ореха и их смесей.
Технический результат заключается в улучшении качества кекса, который характеризуется более тонкой корочкой, меньшей плотностью изделия, а также увеличенным сроком хранения кекса (с 7 до 11 суток). Белок-полисахаридная смесь при выпечке образует гелевую сетку, которая аналогична клейковинному каркасу муки, что улучшает структуру продукта. Стабилизируется процесс выпечки кекса, благодаря повышению вязкости и термостойкости теста, лучше удерживается влага при хранении. Технология позволяет обогатить кексы белками молочной сыворотки, пищевыми волокнами, жидкими полиненасыщенными жирными кислотами и повысить биологическую ценность продукта.
Количественный выбор компонентов, входящих в рецептуру кекса, обеспечивают получение органолептических показателей, соответствующих традиционному продукту, при исключении из продукта транс-жиров, насыщенных жиров и яичного белка, что позволяет рекомендовать его в питании пожилых людей, диабетиков, спортсменов и вегетарианцев.
Полисахариды, обладающие высокой водоудерживающей способностью, связывают воду с молочной сывороткой, при этом реологические свойства теста улучшаются, что приводит к получению продукта большего объема и замедлению процесса очерствения изделия.
Качество кексов в процессе хранения оценивали по изменению структурно-механических свойств. Определяли относительную сжимаемость исследуемых проб на пенетрометре "АП-4/2", что дает возможность объективно оценивать степень изменения свойств кекса в процессе хранения. Начальное значение (сразу после приготовления кекса) общей деформации сжатия принимали за 100%. Далее определяли показатель общей деформации для кексов спустя 7 суток. Относительная сжимаемость кексов при хранении в течение 7 суток снижалась: у прототипа - на 39%, у проб, приготовленных по примерам 1-3, -на 10%. На 11-е сутки для образца по изобретению относительная сжимаемость по сравнению начальным значением снизилась на 25%.
Схема изготовления кекса по предложенной технологии раскрыта на рис. 1. Для приготовления кекса используют технологические режимы, приведенные на схеме.
В таблицах представлены примеры получения кекса по предложенной технологии.