Способ производства карамели «без добавления сахара» пониженной калорийности и гликемичности
METHOD FOR THE PRODUCTION OF CARAMEL "WITHOUT ADDED SUGAR" WITH REDUCED CALORIE CONTENT AND GLYCEMICITY

Изобретение относится к кондитерской промышленности и может быть использовано в производстве сахаристых кондитерских изделий, в частности карамели леденцовой «без добавления сахара» пониженной калорийности и гликемичности с использованием натурального сахарозаменителя - эритрита.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства карамели «без добавления сахара» на основе патоки крахмальной, характеризующийся тем, что подготовленную к производству патоку подогревают до температуры 55 °C, направляют на уваривание в вакуум-варочный аппарат до получения карамельной массы с содержанием сухих веществ не более 98 %, полученную карамельную массу с температурой не более 140 °C направляют на охлаждение до температуры не более 90 °C, вносят рецептурные пищевые ингредиенты, такие как молоко сухое, тертое какао, ядра орехов жареные дробленые или тертые, обжаренные или сушеные или сырые семена кунжута, пищевые концентраты цикория, вкусо-ароматические добавки - ароматизаторы или эфирные масла, лимонную кислоту, смесь перемешивают до однородного состояния, подвергают обработке, формуют, охлаждают и упаковывают [патент RU № 2651282 С1, опубликован 19.04.2018 г.].
Недостатком способа является высокая калорийность карамели (441-505 ккал/100 г), сахароемкость (75-97 г/100 г) и гликемичность (72-86/100 г) из-за использования патоки крахмальной достаточно высокой калорийности (316 ккал/100 г), сахароемкости (78,3 г/100 г) и гликемичности (70/100 г), использование ароматизаторов химического происхождения.
Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение качества карамели, снижение ее сладости, сахароемкости, калорийности и гликемичности за счет уменьшения количества патоки в рецептуре и внесения натурального сахарозаменителя - эритрита, повышение пищевой и биологической ценности карамели за счет внесения в рецептуру натуральных эфирных масел с лечебно-профилактическими свойствами, порошкообразных полуфабрикатов из яблочных выжимок или какаовеллы, или  концентрата сывороточных белков.
Для решения поставленной технической задачи изобретения предложен способ производства леденцовой карамели, включающий подготовку патоки, приготовление карамельной массы, ее охлаждение и смешивание с рецептурными компонентами, формование карамели, ее охлаждение и упаковывание, отличающийся тем, что при получении карамельной массы подогретую патоку смешивают с эритритом и жировым продуктом, полученную смесь уваривают до температуры 142-144 °C, охлаждают до температуры 95-100 °C и смешивают либо с натуральным эфирным маслом (из эвкалипта или лимона, или фенхеля, или куркумы), кислотой лимонной, либо с порошкообразным полуфабрикатом (из яблочных выжимок или какаовеллы, или концентрата сывороточных белков), полученную карамельную массу далее формуют либо отливкой в жесткие формы, либо подвергают обработке с последующим формованием на ротационных штампующих машинах, охлаждают карамель до температуры 30-35 °C и упаковывают. Готовят карамель при следующем соотношении рецептурных компонентов, мас. %:
Карамель с натуральным эфирным маслом:
Патока крахмальная
60,0-70,0
Эритрит
30,0-40,0
Жировой продукт
5,0
Масло эфирное натуральное(из эвкалипта или лимона, или фенхеля, или куркумы)
0,6
Кислота лимонная
1,1
Карамель с порошкообразным полуфабрикатом:
Патока крахмальная
60,0-70,0
Эритрит
30,0-40,0
Жировой продукт
5,0
Порошкообразный полуфабрикат (из яблочных выжимок или какаовеллы, или концентрата сывороточных белков)
5,0
Технический результат заключается в расширении ассортимента леденцовой карамели «без добавления сахара» пониженной сладости, сахароемкости, калорийности и гликемичности за счет значительного снижения в рецептуре патоки крахмальной и внесения натурального сахарозаменителя - эритрита с нулевой калорийностью и гликемичностью; повышении пищевой и биологической ценности за счет исключения из рецептуры ароматизаторов химического происхождения и использования натуральных эфирных масел (из эвкалипта или лимона, или фенхеля, или куркумы) с лечебно-профилактическими свойствами, порошкообразных полуфабрикатов (из яблочных выжимок или какаовеллы, или концентрата сывороточных белков) с большим содержанием ценных биологически активных веществ (витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон, пектина, клетчатки, белков, незаменимых аминокислот и др.).
Эритрит (эритритол) является натуральным сахарозаменителем «нового поколения», его используют для изготовления кондитерских изделий «без добавления сахара». Он в максимальной степени отвечает понятиям 100 % -го природного натурального компонента. Сладость эритрита составляет 0,6-0,7 (по отношению к сахарозе), его гликемический отклик равен 0, инсулиновый отклик - 2. Благодаря отсутствию в молекуле эритритола функциональных групп с высокой реакционной способностью, он обладает значительной термической стабильностью при нагревании до температуры более 180 °C, что благоприятствует его использованию в производстве карамели. Эритритол отличается высокой химической стойкостью в широком диапазоне рН (от 2 до 12), а также биохимической устойчивостью по отношению к действию многих видов микроорганизмов и грибков, благодаря чему эритритол не способствует разрушению эмали зубов (рН слюны находится в пределах 6,8-7,5) и образованию кариеса на зубах.
По сравнению с сахарозой и рядом других полиолов эритритол имеет очень низкую гигроскопичность, что благоприятно сказывается на качестве карамели в процессе ее хранения, она не намокает и не липнет. Важен вопрос о метаболизме эритритола в организме человека, что, в частности, определяет его энергетическую ценность. В результате многочисленных экспериментальных исследований было установлено, что эритритол в организме практически не усваивается, в связи с чем, калорийность эритритола очень низкая и составляет от 0-0,2 ккал/г (в зависимости от пищевого фона) по сравнению с 4 ккал/г для сахарозы. Физиологические исследования и клинические испытания эритритола позволили сделать важный вывод о том, что его потребление не приводит к сдвигу в плазме крови уровней содержания глюкозы и инсулина. Это открывает возможность включения эритритола в качестве эффективного сахарозаменителя в рацион больных сахарным диабетом.
1
2
9
Порошок из яблочных выжимок служит богатым источником биологически активных веществ, в нем содержится не менее 25 % общего сахара в виде фруктозы и глюкозы, 7-15 % пектина, до 14 % клетчатки, до 7 % растительного жира, не более 0,1 % золы, нерастворимой в 19 %-ном растворе HCl, до 7 % протеина и до 59 % безазотистых экстрактивных веществ, 1,5-3 % минеральных веществ, от 1 до 40 мг% витаминов группы В (В, В, В), А, С, Р, Е, К, β-каротина; 2,5-3,5 % тритерпеновых соединений, обладающих выраженным противосклеротическим и противоаллергическим действием, аминокислоты, натуральные органические кислоты и другие ценные вещества.
1
2
Какаовелла обладает приятным ароматом и вкусом шоколада, этот продукт используют для обогащения различных кондитерских изделий, в том числе и диетических. В какаовелле содержится значительное количество клетчатки - около 17 %, растительного жира - 4 %, минеральные вещества (фосфор, железо, калий, магний), витамины РР, В, В, органические кислоты.
1
2
5
6
Концентрат сывороточных белков КСБ-80 (WPC-80) - высокоперспективный вторичный продукт молочного производства, вырабатываемый методом ультрафильтрации, который представляет собой высокодисперсный порошок кремового цвета, с запахом и вкусом, свойственными сухому молочному продукту. Он обладает достаточно высокой растворимостью - 98,2 %, низким гликемическим индексом, средней калорийностью - 400 ккал и длительным сроком хранения. В его состав входит 96,4 % сухих веществ, из них общего белка - 80,1 %, жира - 6,3 %, золы - 2,2 %, лактозы - 5,7 %, кислоты - 0,15 %, витамины: В, В, В, В, C и PP. Белки КСБ быстро и практически полностью на 100 % усваиваются организмом, являются высококачественными и полноценными, по своей биологической ценности превосходят все остальные белки животного и растительного происхождения, имеют высокий индекс биологической ценности, содержат в своем составе большой процентный состав незаменимых аминокислот ВСАА.
Эфирное натуральное масло эвкалипта обладает антисептическими, антибактериальными, иммуномодулирующими, регенерирующими, противовоспалительными свойствами, способствует углеводному обмену веществ, освежает полость рта, стимулирует работу мозга.
Эфирное натуральное масло лимона является сильным антисептиком, обладает антибактериальными, противовирусными, иммуностимулирующими, свойствами, оказывает отбеливающее и обезболивающее действие. Эфирное масло лимона используется для лечения заболеваний полости рта при стоматитах, парадонтозе, оно укрепляет и отбеливает эмаль зубов и предупреждает кариес, уменьшает кровоточивость десен.
Эфирное натуральное масло фенхеля помогает для снятия различных мышечных болей, а также при кровоточивости десен, пародонтозе, гингивите. Оно прекрасно сохраняется, не изменяя свои целебные свойства в течение нескольких лет.
Эфирное масло куркумы - мощный растительный антиоксидант, обладающий высоким потенциалом в отношении утилизации свободных радикалов и предотвращения перекисного окисления липидов. Оно оказывает противовоспалительное и обезболивающее действие, сокращает выделение кислоты бактериями Streptococcus mutans, которые являются существенными составляющими зубного налета и способствуют развитию кариеса, подавляет рост бактерий, а также препятствует образованию стрептококковых биопленок.
Способ производства карамели осуществляется следующим образом. Вначале подготавливают патоку крахмальную, для этого ее подогревают до температуры 55-60 °C, смешивают с эритритом и жировым продуктом. Полученную однородную смесь направляют на уваривание при температуре  142-144 °C до получения карамельной массы с массовой долей сухих веществ 98-99 %, которую охлаждают до  95-100 °C и смешивают либо с натуральным эфирным маслом (из эвкалипта или лимона, или фенхеля, или куркумы), кислотой лимонной, либо с порошкообразным полуфабрикатом (из яблочных выжимок или какаовеллы, или концентрата сывороточных белков). Полученную леденцовую карамельную массу формуют отливкой в жесткие формы, либо подвергают обработке с последующим формованием на ротационных штампующих машинах, далее охлаждают до температуры 30-35 °C и упаковывают. Готовят карамель при следующем соотношении рецептурных компонентов, мас. %:
Карамель с натуральным эфирным маслом:
Патока крахмальная
60,0-70,0
Эритрит
30,0-40,0
Жировой продукт
5,0
Масло эфирное натуральное(из эвкалипта или лимона, или фенхеля, или куркумы)
0,6
Кислота лимонная
1,1
Карамель с порошкообразным полуфабрикатом:
Патока крахмальная
60,0-70,0
Эритрит
30,0-40,0
Жировой продукт
5,0
Порошкообразный полуфабрикат(из яблочных выжимок или какаовеллы, или концентрата сывороточных белков)
5,0
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1 (прототип)
Готовят леденцовую карамель, для этого патоку крахмальную в количестве 117,20 кг фильтруют, подогревают до температуры 55 °C и направляют на уваривание в вакуум-варочный аппарат до содержания сухих веществ 97 %, полученную карамельную массу охлаждают до температуры 90 °C, в нее вносят ароматизатор в количестве 0,37 кг и лимонную кислоту - 1,18 кг, формуют и снова охлаждают до t=35 °C. Выход готовых изделий     99 %.
Карамель со вкусоароматическими добавками:
Патока крахмальная
117,20
Ароматизатор
0,37
Лимонная кислота
1,18
Органолептические и физико-химические показатели качества, химический состав и энергетическая ценность леденцовой карамели представлены в таблице.
Пример 2
Способ производства карамели осуществляется следующим образом. Вначале подготавливают патоку крахмальную в количестве 60 кг, для этого ее подогревают до температуры 60 °C, смешивают с эритритом в количестве 40 кг и жировым продуктом в количестве 5 кг. Полученную однородную смесь направляют на уваривание при температуре 142 °C до получения карамельной массы с массовой долей сухих веществ 98 %, которую охлаждают до 95 °C, смешивают с натуральным эфирным маслом из эвкалипта в количестве 0,6 кг и кислотой лимонной в количестве 1,1 кг. Полученную леденцовую карамельную массу формуют отливкой в жесткие формы, после чего охлаждают до температуры 30 °C, вынимают из форм и упаковывают. Готовят карамель при следующем соотношении рецептурных компонентов, мас. %:
Карамель с натуральным эфирным маслом из эвкалипта:
Патока крахмальная
60,0
Эритрит
40,0
Жировой продукт
5,0
Масло эфирное натуральное из эвкалипта
0,6
Кислота лимонная
1,1
Органолептические и физико-химические показатели качества, химический состав и энергетическая ценность леденцовой карамели представлены в таблице.
Пример 3
Способ производства карамели осуществляется аналогично примеру 2, при этом патоку крахмальную используют в количестве 65 кг, подогревают ее до температуры 55 °C, смешивают с эритритом в количестве 35 кг и жировым продуктом в количестве 5 кг. Смесь уваривают при температуре 143 °C до карамельной массы с массовой долей сухих веществ 98,5 %, которую охлаждают до 100 °C, смешивают с порошкообразным полуфабрикатом из яблочных выжимок в количестве 5 кг и подвергают ее обработке с последующим формованием на ротационных штампующих машинах, карамель охлаждают до температуры 35 °C и упаковывают. Готовят карамель при следующем соотношении рецептурных компонентов, мас. %:
Карамель с порошкообразным полуфабрикатом из яблочных выжимок:
Патока крахмальная
65,0
Эритрит
35,0
Жировой продукт
5,0
Порошкообразный полуфабрикат из яблочных выжимок
5,0
Органолептические и физико-химические показатели качества, химический состав и энергетическая ценность леденцовой карамели представлены в таблице.
Пример 4
Способ производства карамели осуществляется аналогично примеру 2, при этом патоку крахмальную используют в количестве 70 кг, подогревают ее до температуры 60 °C, смешивают с эритритом в количестве 30 кг и жировым продуктом в количестве 5 кг. Смесь уваривают при температуре 142 °C до карамельной массы с массовой долей сухих веществ 98 %, которую охлаждают до 95 °C, смешивают с порошкообразным полуфабрикатом из какаовеллы в количестве 5 кг, отливают в жесткие формы, охлаждают до температуры 35 °C и упаковывают. Готовят карамель при следующем соотношении рецептурных компонентов, мас. %:
Карамель с порошкообразным полуфабрикатом  из какаовеллы:
Патока крахмальная
70,0
Эритрит
30,0
Жировой продукт
5,0
Порошкообразный полуфабрикатиз какаовеллы
5,0
Органолептические и физико-химические показатели качества, химический состав и энергетическая ценность леденцовой карамели представлены в таблице.
Пример 5
Способ производства карамели осуществляется аналогично примеру 2, при этом патоку крахмальную используют в количестве 60 кг, подогревают ее до температуры 55 °C, смешивают с эритритом в количестве 40 кг и жировым продуктом в количестве 5 кг. Смесь уваривают при температуре 143 °C до карамельной массы с массовой долей сухих веществ 99 %, которую охлаждают до 100 °C, смешивают с порошкообразным полуфабрикатом из концентрата сывороточных белков в количестве 5 кг, отливают в жесткие формы, охлаждают до температуры 30 °C, вынимают из форм и упаковывают. Готовят карамель при следующем соотношении рецептурных компонентов, мас. %:
Карамель с порошкообразным полуфабрикатом концентрата сывороточных белков:
Патока крахмальная
60,0
Эритрит
40,0
Жировой продукт
5,0
Порошкообразный полуфабрикат концентрата сывороточных белков
5,0
Органолептические и физико-химические показатели качества, химический состав и энергетическая ценность леденцовой карамели представлены в таблице.
Таблица - Органолептические, физико-химические показатели и пищевая ценность леденцовой карамели
Показатели
Данные анализа по примерам
1 (прототип)
2
3
4
5
Органолептические показатели
Вкус и аромат
характерные для данного вида изделий, с учетом вкусовых добавок, без постороннего вкуса и запаха
Цвет
золотистый
светло-золотистый
коричневый
темно-коричневый
молочный
Поверхность
гладкая, ровная, блестящая
гладкая, ровная, блестящая
гладкая, ровная, блестящая
гладкая, ровная, блестящая, с мелкими вкраплениями какаовеллы
гладкая, ровная, блестящая
Физико-химические показатели
Массовая доля влаги, %
2,9
2,1
1,3
1,3
1,7
Массовая доля редуцирующих веществ, %
50,0
29,0
32,8
20,7
21,5
Кислотность, град
4,8
4,2
5,4
4,6
3,6
рН
3,9
4,5
3,1
5,2
5,7
Пищевая ценность продукта на 100 г продукта
Белки, г
-
-
1,13
0,76
4,04
Жиры, г
0,43
5,20
5,21
5,43
5,46
Углеводы, г
97,23
53,47
56,45
54,03
53,67
Калорийность, ккал
460,85
260,55
272,21
267,92
279,78
Гликемичность
86,32
50,71
53,07
51,55
53,83
Как видно из таблицы, пищевая и биологическая ценность леденцовой карамели «без добавления сахара» по сравнению с прототипом повышается, а сладость, сахароемкость, калорийность и гликемичность понижаются за счет замены патоки крахмальной на эритрит и добавления натуральных обогатителей богатых белками, незаменимыми аминокислотами, минеральными веществами, пищевыми волокнами, витаминами, органическими кислотами. Кроме того, полученная леденцовая карамель с натуральными эфирными маслами из эвкалипта, лимона, фенхеля, куркумы обладает лечебно-профилактическими, антисептическими, антибактериальными, регенерирующими и дезодорирующими свойствами, что способствует лечению заболеваний полости рта при стоматитах, парадонтозе, укреплению эмали зубов и предупреждению кариеса, уменьшению кровоточивости десен. Полученная карамель имеет привлекательный для потребителя внешний вид, обладает вкусом и ароматом, свойственным вносимых добавок, без посторонних привкусов и запахов.
Представленное соотношение рецептурных компонентов авторами подобрано экспериментально и выход за их диапазон повлечет изменения органолептических и физико-химических показателей леденцовой карамели.
Использование патоки крахмальной в количестве 65 кг является рациональным, так как при использовании ее большего количества увеличивается сахароемкость, калорийность, гликемичность, снижается пищевая ценность карамели, а при введении меньшего количества карамель кристаллизуется, на ее поверхности появляется белесый налет из-за образования мелких кристаллов эритрита, что ухудшает органолептические показатели качества карамели.
Если эритрита взять более 35 кг, то это приводит к появлению сильного «холодящего» эффекта и жжению во рту, а также кристаллизации карамели, если менее 35 кг, то к увеличению калорийности и гликемичности карамели, снижению хрупкости и увеличению ее прочности.
Предлагаемый способ производства леденцовой карамели позволяет:
- снизить сладость, сахароемкость, калорийность и гликемичность леденцовой карамели;
- повысить пищевую и биологическую ценность карамели за счет внесения порошкообразных полуфабрикатов из яблочных выжимок, какаовеллы, концентрата сывороточных белков;
- придать карамели лечебно-профилактические свойства, способствующие предотвращению появления кариеса зубов, лечению заболеваний полости рта при стоматитах, парадонтозе, укреплению эмали зубов за счет внесения натуральных эфирных масел;
- расширить ассортимент леденцовой карамели на рынке сахаристых кондитерских изделий «без добавления сахара»;
- исключить из состава карамели ароматизатора химического происхождения за счет использования натуральных эфирных масел из эвкалипта, лимона, фенхеля, куркумы и добавления натуральных порошкообразных полуфабрикатов из яблочных выжимок, какаовеллы, концентрата сывороточных белков.