СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАСТИЛЬНОГО ИЗДЕЛИЯ БЕЗ ДОБАВЛЕНИЯ САХАРА И ЯИЧНОГО БЕЛКА С СУХИМ КОНЦЕНТРАТОМ СЫВОРОТОЧНЫХ БЕЛКОВ
METHOD FOR OBTAINING A PASTILLE PRODUCT WITHOUT THE ADDITION OF SUGAR AND EGG WHITE WITH A DRY CONCENTRATE OF WHEY PROTEINS

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к кондитерской, и может быть использовано в производстве пастильного изделия на агар-агаре «без добавления сахара», «без добавления яичного белка», «без добавления вкусовых и ароматических веществ», с использованием глюкозно-фруктозного сиропа, сухого концентрата сывороточных белков и концентрированного фруктово-ягодного или  овощного сока для питания всех групп населения, в том числе для лиц, имеющих пищевую аллергию на яичный белок и вкусоароматические вещества искусственного происхождения, и для спортсменов.
-1
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения пастилы, включающий приготовление пастильной массы из сахаро-паточного полуфабриката, яблочного пюре, яичного белка, сухого молочного продукта, крахмала и формирование пастилы, отличающийся тем, что с целью упрощения способа и улучшения качества изделий, пастильную массу готовят путём одновременного интенсивного смешивания рецептурных компонентов в течение 2-3 мин при градиенте скорости 30-35 с и температуре 25-30°С, при этом рецептурные компоненты берут в следующем соотношении, масс. ч: модифицированный крахмал – 1-2, яблочное пюре – 3-4, яичный белок – 6-7, сухая молочная творожная сыворотка – 8-11, порошкообразный сахаро-паточный полуфабрикат – 76-82  [Авторское свидетельство SU № 1616579 А1, кл. A23G3/00, опубл. 30.12.1990 г., Бюл. № 48].
Недостатком данного способа является значительное содержание в рецептуре порошкообразного сахаро-паточного полуфабриката, что повышает в продукте количество легкоусвояемых углеводов и калорийность изделия, низкое количество фруктовой части и отсутствие в продукте белковых веществ, что снижает пищевую и биологическую ценность изделия, способность изделия к засахариванию при хранении за счет присутствия в составе продукта сахарозы, что сокращает свежесть продукта и снижает его срок хранения, из-за присутствия в составе яичного белка данный продукт не подходит для потребления отдельным категориям населения – людям, имеющим аллергическую реакцию на яичный белок.
Технической задачей изобретения является расширение ассортимента пастильных изделий на агар-агаре «без добавления сахара», «без добавления яичного белка», «без добавления вкусовых и ароматических веществ» для всех групп населения, в том числе для лиц, имеющих аллергию на яичный белок и вкусоароматические вещества искусственного происхождения, и для спортсменов;  снижение сахароемкости и энергетической ценности изделия за счет использования глюкозно-фруктозного сиропа диетического назначения с меньшим содержанием углеводов, меньшей калорийностью и гликемичностью; увеличение срока хранения изделия за счет полной замены рецептурного количества сахара-паточного порошкообразного полуфабриката на глюкозно-фруктозный сироп, содержащий в своем составе редуцирующие вещества, имеющие высокую гигроскопичность; повышение пищевой и биологической ценности изделия за счет использования концентрированных фруктовых и/или ягодных, или овощных соков (яблочного, клубничного, земляничного, клюквенного, черносмородинового, черничного, вишневого, абрикосового, грушевого, кизилового, брусничного, сливового, облепихового, апельсинового, лимонного, тыквенного, морковного, томатного и др.) и сухого концентрата сывороточных белков; сокращение технологического процесса за счет применения непрерывного процесса сбивания пастильной массы под давлением сжатого воздуха.
o
o
3
Для решения поставленной технической задачи изобретения предложен способ производства пастильного изделия, включающий приготовление пастильной массы путем интенсивного смешивания рецептурных компонентов при сбивании и формование пастильного пласта, отличающийся тем, что сначала восстанавливают сухой концентрат сывороточных белков в воде при гидромодуле 1:1,5 в течение 20-30 мин, полученный водный белковый раствор затем взбивают до устойчивой пенообразной структуры в течение 4-5 мин, параллельно готовят агаро-глюкозно-фруктозный сироп, для этого агар-агар смешивают с водой при гидромодуле 1:30, полученный раствор доводят до кипения, смешивают с глюкозно-фруктозным сиропом, полученную смесь уваривают при температуре 108-109 С до массовой доли сухих веществ сиропа - 75±1,5 %, полученный агаро-глюкозно-фруктозный сироп смешивают с подогретым до температуры 40±2 С концентрированным фруктовым и/или ягодным, или овощным соком с массовой долей сухих веществ не менее 65 %, лактатом натрия, все перемешивают до однородного состояния и постепенно при взбивании добавляют заранее взбитый восстановленный сухой концентрат сывороточных белков, полученную смесь рецептурных компонентов сбивают под давлением сжатого воздуха - 2,5-3,5 бар в течение 1-2 мин до получения однородной пастильной массы плотностью 0,6±0,02 г/см, которую далее направляют на формование методом отливки в виде пласта с последующим его выстаиванием, подсушкой и резкой на отдельные корпуса, при этом пастильное изделие готовят при следующем соотношении рецептурных компонентов, мас. %:
Агар-агар – 0,7 – 0,8
Сухой концентрат сывороточных белков – 5,5 – 6,0
Концентрированный фруктовый и/или ягодный, или овощной сок – 5,0-6,0
Лактат натрия – 0,5 – 0,6
Глюкозно-фруктозный сироп – Остальное.
Технический результат заключается в расширении ассортимента пастильных изделий на агар-агаре «без добавления сахара», «без добавления яичного белка», «без добавления вкусовых и ароматических веществ» для всех групп населения, в том числе для людей, имеющих пищевую аллергию на яичный белок и вкусоароматические вещества искусственного происхождения, и для спортсменов; снижение сахароемкости и калорийности изделия, увеличение его срока хранения за счет полной замены сахаро-паточного полуфабриката в рецептуре на глюкозно-фруктозный сироп, который обладает диетическими свойствами, меньшим содержанием легкоусвояемых углеводов, имеет меньшую калорийность и  гликемический индекс, содержит гигроскопичные сахара, которые предотвращают процесс высыхания изделия при хранении; повышение пищевой и биологической ценности изделия за счет использования концентрированных фруктово-ягодных или овощных соков и сухого концентрата сывороточных белков; сокращение технологического процесса за счет непрерывного процесса сбивания пастильной массы под давлением сжатого воздуха.
Сухой концентрат сывороточных белков (КСБ) представляет собой белый с кремовым оттенком порошок с чистым сывороточным, сладковатым вкусом и запахом, его получают путем ультрафильтрации и микрофильтрации молочной сыворотки с последующим получением из нее порошка распылительной сушкой. В состав концентрата входит около 4,5±0,5 % влаги, 80±5 % белка, 6±1 % жира, 3±0,5 % золы и 2±0,5 % лактозы.  Он является источником высококачественного белка, который содержит наибольшее количество незаменимых аминокислот, его можно отнести к полноценным и «биодоступным» белкам, быстроусвояемым организмом. КСБ имеет высокую питательную, пищевую и биологическую ценность, легко усваивается организмом, обладает лечебно-профилактическими свойствами. Сывороточный белок по своей биологической ценности превосходит все белки животного и растительного происхождения, в его составе содержится значительное количество аминокислоты лейцина, которая отвечает за стимулирование синтеза мышечного белка, а также эссенциально важные аминокислоты, такие как метионин, изолейцин, лизин, метионин, треонин, триптофан, аргинин, гистидин, цистин и др. Содержание и общее количество незаменимых аминокислот в концентрате сывороточных белков по сравнению с другими белоксодержащими ингредиентами представлено в табл. 1.  КСБ является ценным сырьем для производства специализированных продуктов повышенной пищевой и биологической ценности, в том числе для спортсменов, так как протеины ускоряют восстановление организма после тренировок, укрепляют иммунную систему и увеличивает термогенез.
Использование глюкозно-фруктозного сиропа (ГФС) позволяет снизить сахароемкость и калорийность изделия, он представляет собой вязкую бесцветную или светло-желтого цвета жидкость со сладким вкусом и массовой долей сухих веществ 70-71,5 %, в состав сиропа входит 40-44 % фруктозы, 50-54 % глюкозы, мальтозы и др. углеводов не более 10 %. Преимуществом глюкозно-фруктозного сиропа, по сравнению с сахаром белым, является меньшая калорийность – 279 ккал/ 100 г (у сахара белого – 399 ккал/100 г), высокие технологические свойства. За счет присутствия в составе сиропа редуцирующих сахаров (фруктозы и глюкозы), которые обладают высокими гигроскопичными свойствами, изделия с его использованием не кристаллизуются в процессе хранения и сохраняются долгое время без быстрого черствения и высыхания.
Концентрированный фруктовый и/или ягодный, или овощной сок (яблочный, клубничный, земляничный, клюквенный, черносмородиновый, черничный, вишневый, абрикосовый, грушевый, кизиловый, брусничный, сливовый, облепиховый, апельсиновый, лимонный, тыквенный, морковный, томатный и др.) с массовой долей сухих веществ 65-75 % (для сравнения, массовая доля сухих веществ фруктово-ягодного пюре 11-13 %), имеет ярко выраженный вкус и аромат тех фруктов, ягод и овощей, из которых он сделан. В его составе содержатся огромное количество питательных и полезных для организма человека веществ: пектиновых веществ, пищевых волокон, мощных антиоксидантов, легкоусвояемых углеводов, органических кислот, белковых веществ, витаминов (группы В, РР, Н, Е, С и др.), минеральных веществ (магния, кальция, фосфора, калия, натрия, цинка, железа, марганца, хрома, фтора и др.). Такой комплекс полезных веществ наилучшим образом сказывается на человеческом организме, помогая восстановить его иммунную систему и избавиться от ряда заболеваний, связанных с работой желудка, печени, кишечника, почек и др.
Способ производства пастильного изделия осуществляется следующим образом. Вначале восстанавливают сухой концентрат сывороточных белков, для этого его смешивают с водой при гидромодуле 1:1,5 и оставляют набухать в течение 20-30 мин, после чего полученный водный белковый раствор взбивают до устойчивой пенообразной структуры в течение 4-5 мин.
Отдельно готовят агаро-глюкозно-фруктозный сироп, для этого агар-агар смешивают с водой при гидромодуле 1:30, полученный раствор доводят до кипения, смешивают с глюкозно-фруктозным сиропом, полученную смесь уваривают при температуре 108-109°С до массовой доли сухих веществ сиропа - 75±1,5 %.
3
В сбивальную машину дозируют уваренный агаро-глюкозно-фруктозный сироп, туда же добавляют нагретый до температуры 40±2°С концентрированный фруктовый и/или ягодный, или овощной сок с массовой долей сухих веществ не менее 65 %, лактат натрия, полученную смесь перемешивают до однородного состояния и постепенно при взбивании добавляют заранее взбитый восстановленный сухой концентрат сывороточных белков, полученную смесь рецептурных компонентов сбивают под давлением сжатого воздуха - 2,5-3,5 бар в течение 1-2 мин до получения однородной пастильной массы плотностью 0,6±0,02 г/см, которую далее направляют на формование методом отливки в виде пласта с последующим его выстаиванием, подсушкой и резкой на отдельные корпуса, при этом пастильное изделие готовят при следующем соотношении рецептурных компонентов, мас. %:
Агар-агар – 0,7 – 0,8
Сухой концентрат сывороточных белков – 5,5 – 6,0
Концентрированный фруктовый и/или ягодный, или овощной сок – 5,0-6,0
Лактат натрия – 0,5 – 0,6
Глюкозно-фруктозный сироп – Остальное.
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1 (прототип).
-1
-1
3
Готовят пастильную массу из яичного белка, яблочного пюре, модифицированного крахмала, сухой молочной творожной сыворотки и порошкообразного сахаро-паточного полуфабриката при соотношении массовых частей соответственно 7:4:2:11:76. Компоненты интенсивно смешивают в течение 3 мин при градиенте скорости 35 с и температуре 30°С. В Смесительно-формующую машину загружают 7 кг яичного белка, 4 кг яблочного пюре и затем смесь сухих компонентов, состоящую из 2 кг модифицированного крахмала, 11 кг сухой молочной творожной сыворотки и 70 кг порошкообразного сахаро-паточного полуфабриката, после чего их смешивают интенсивно в течение 3 мин при градиенте скорости 35 с и температуре 30°С до получения пластичной пенообразной пастильной массы, пригодной для формования. Далее формуют ротационным способом корпус пастилы, причем пластическая прочность корпуса пастилы составляет 45 кПа, объемная масса 0,8 г/см, дисперсность воздушных пузырьков 12,0 мкм, влажность 11,5 %. Корпуса изделий имеют четко выраженную форму без деформаций, гладкую и блестящую поверхность.
Показатели качества, пищевая и энергетическая ценность пастилы представлены в табл. 2.
Пример 2.
Вначале восстанавливают сухой концентрат сывороточных белков, для этого его в количестве 5,5 кг (в пересчете на сухое вещество) смешивают с водой при гидромодуле 1:1,5 и оставляют набухать в течение 25 мин, после чего полученный водный белковый раствор взбивают до устойчивой пенообразной структуры в течение 4 мин.
o
Отдельно готовят агаро-глюкозно-фруктозный сироп, для этого 0,7 кг агар-агара (в пересчете на сухое вещество) смешивают с водой при гидромодуле 1:30, полученный раствор доводят до кипения, смешивают с глюкозно-фруктозным сиропом в количестве 56,8 кг (в пересчете на сухое вещество), полученную смесь уваривают до температуры 108С, при этом массовая доля сухих веществ сиропа - 73,5 %.
o
3
В сбивальную машину дозируют уваренный агаро-глюкозно-фруктозный сироп, туда же добавляют нагретый до температуры 40 С концентрированный яблочный сок с массовой долей сухих веществ 69 % в количестве 5,0 кг (в пересчете на сухое вещество), лактат натрия в количестве 0,5 кг (в пересчете на сухое вещество), полученную смесь перемешивают до однородного состояния и постепенно при взбивании добавляют заранее взбитый восстановленный сухой концентрат сывороточных белков, полученную смесь рецептурных компонентов сбивают под давлением сжатого воздуха - 2,5 бар в течение 1 мин до получения однородной пастильной массы плотностью 0,58 г/см, которую далее направляют на формование методом отливки в виде пласта с последующим его выстаиванием, подсушкой и резкой на отдельные корпуса, при этом пастильное изделие готовят при следующем соотношении рецептурных компонентов, кг:
Агар-агар – 0,7
Сухой концентрат сывороточных белков – 5,5
Концентрированный яблочный сок – 5,0
Лактат натрия – 0,5
Глюкозно-фруктозный сироп – 56,8.
Показатели качества, пищевая и энергетическая ценность пастильного изделия представлены в табл. 2.
Пример 3.
Сухой концентрат сывороточных белков восстанавливают аналогично примеру 2, но для этого его берут в количестве 5,8 кг (в пересчете на сухое вещество), водный белковый раствор оставляют набухать в течение 20 мин, после чего его взбивают в течение 5 мин.
Для получения агаро-глюкозно-фруктозного сиропа агар-агара берут в количестве 0,77 кг (в пересчете на сухое вещество), глюкозно-фруктозный сироп в количестве 55,9 кг (в пересчете на сухое вещество), полученную смесь уваривают до температуры 109°С до массовой доли сухих веществ сиропа - 75 %.
3
Для получения пастильной массы в уваренный агаро-глюкозно-фруктозный сироп добавляют нагретый до температуры 41°С концентрированный клубничный сок с массовой долей сухих веществ 71 % в количестве 5,66 кг (в пересчете на сухое вещество) и лактат натрия в количестве 0,54 кг (в пересчете на сухое вещество), полученную смесь рецептурных компонентов сбивают под давлением сжатого воздуха - 3 бар в течение 1,5 мин до плотности 0,61 г/см, пастильное изделие готовят при следующем соотношении рецептурных компонентов, кг:
Агар-агар – 0,77
Сухой концентрат сывороточных белков – 5,8
Концентрированный клубничный сок – 5,66
Лактат натрия – 0,54
Глюкозно-фруктозный сироп – 55,9.
Показатели качества, пищевая и энергетическая ценность пастильного изделия представлены в табл. 2.
Пример 4.
Сухой концентрат сывороточных белков восстанавливают аналогично примеру 2, но для этого его берут в количестве 6,0 кг (в пересчете на сухое вещество), водный белковый раствор оставляют набухать в течение 30 мин, после чего его взбивают в течение 4,5 мин.
Для получения агаро-глюкозно-фруктозного сиропа агар-агара берут в количестве 0,8 кг (в пересчете на сухое вещество), глюкозно-фруктозный сироп в количестве 55,0 кг (в пересчете на сухое вещество), полученную смесь уваривают до температуры 109°oС до массовой доли сухих веществ сиропа – 76,5 %.
3
Для получения пастильной массы в уваренный агаро-глюкозно-фруктозный сироп добавляют нагретый до температуры 42°С концентрированный тыквенный сок с массовой долей сухих веществ 72 % в количестве 6,0 кг (в пересчете на сухое вещество) и лактат натрия в количестве 0,6 кг (в пересчете на сухое вещество), полученную смесь рецептурных компонентов сбивают под давлением сжатого воздуха – 3,5 бар в течение 2 мин до плотности 0,62 г/см, пастильное изделие готовят при следующем соотношении рецептурных компонентов, кг:
Агар-агар – 0,8
Сухой концентрат сывороточных белков – 6,0
Концентрированный тыквенный сок – 6,0
Лактат натрия – 0,6
Глюкозно-фруктозный сироп – 55,0.
Показатели качества, пищевая и энергетическая ценность пастильного изделия представлены в табл. 2.
Таблица 1 –  Содержание незаменимых аминокислот различных
белковых продуктов
Белковый продукт
Незаменимые аминокислоты, г/100 г
Изолей-цин
Лей-цин
Лизин
Метионин+цистеин
Фенил-аланин+тирозин
Трео-нин
Трип-тофан
Валин
Общая сумма
Стандартныйбелок ФАО/ВОЗ
4,0
7,0
5,5
3,5
6,0
4,0
1,0
5,0
36,0
Яичный белок
7,7
9,2
7,0
4,6
6,3
4,3
1,5
7,2
47,2
Сухая молочная творожная сыворотка
2,84
4,43
25,16
7,3
7,01
0,73
1,7
6,29
55,46
Сухой концентрат сывороточных белков
20,56
13,37
7,04
7,25
10,76
1,68
7,84
68,5
сухого
Таблица 2 – Показатели качества, пищевая и энергетическая ценность пастильных изделий
Показатели качества
Прототип (пример 1)
Пастильное изделие, приготовленное по примеру
2
3
4
Органолептические показатели:
Вкус и запах
Молочный привкус
Яблочный привкус
Клубничный привкус
Тыквенный привкус
Структура
Пенообразная, равномерная
Консистенция
Слегка затяжистая
Мягкая, легко поддающаяся разламыванию
Цвет
Белый
Белый
Белый с розовым оттенком
Белый с желтым оттенком
Физико-химические показатели:
Массовая доля влаги, %
11,5
20,8
20,1
19,8
Массовая доля фруктового сырья, % (на сухое вещество)
0,5
8,5
8,9
9,1
Плотность, г/см<sup>3</sup>
0,8
0,56
0,61
0,67
Пищевая и энергетическая ценность:
Белки, г
1,8
5,0
5,3
7,1
Жиры, г
0,1
0,4
0,4
0,4
Углеводы, г
76,2
66,2
65,4
61,2
Энергетическая ценность, ккал (кДж)
307 (1284)
288 (1205)
285(1192)
277(1159)
Как видно из табл. 2, пищевая ценность разработанных образцов пастильных изделий по сравнению с прототипом выше, так как в них содержится большее количество белка  –  в  2,7-3,9 раза, жира -  в 4,3-4,7 раза, меньшее количество углеводов - в 1,2-1,3 раза, энергетическая ценность изделий снизилась на 19-30 ккал, кроме того, за счет большего содержания в полученных образцах фруктовой части – в 17-18,2 раза, разработанные пастильные изделия отличаются наибольшим содержанием эссенциально важных  пищевых веществ (антиоксидантов, витаминов, минеральных, пектиновых веществ, пищевых волокон и др.).
Представленное соотношение рецептурных компонентов авторами подобрано экспериментально и выход за их диапазон повлечет изменения органолептических и физико-химических показателей пастильных изделий.
Использование сухого концентрата сывороточных белков в количестве 5,5-6,0 мас. % (в пересчете на сухое вещество) является рациональным, так как при использовании его более 6,0 мас. % (в пересчете на сухое вещество) повышается себестоимость пастильных изделий, ухудшается их качество за счет снижения пенообразующей способности масс из-за содержания в КСБ жира и увеличения плотности пастильной массы, при введении КСБ менее 5,5 мас. % (в пересчете на сухое вещество) пищевая и биологическая ценность пастильных изделий снижается.
При использовании концентрированного фруктового и/или ягодного, или овощного сока более 6,0 мас. % (в пересчете на сухое вещество) приводит к повышению себестоимости, увеличению текучести и кислотности пастильных масс, что ухудшает органолептические свойства готовых изделий, если сока использовать менее 5,0 мас. % (в пересчете на сухое вещество), то это приводит к снижению пищевой ценности пастильных изделий, выраженного вкуса и аромата используемых концентрированных соков.
Предложенный способ производства пастильного изделия «без добавления сахара и яичного белка» с сухим концентратом сывороточных белков позволяет:
- расширить ассортимент пастильных изделий на агар-агаре «без добавления сахара», «без добавления яичного белка», «без добавления вкусовых и ароматических веществ» для всех групп населения, в том числе для людей, имеющих пищевую аллергию на яичный белок и вкусоароматические вещества искусственного происхождения, и для спортсменов;
- снизить сахароемкость и энергетическую ценность изделия за счет использования глюкозно-фруктозного сиропа диетического назначения с меньшим содержанием углеводов, меньшей калорийностью и гликемичностью;
- повысить пищевую и биологическую ценность пастильного изделия за счет использования концентрированных фруктовых и/или ягодных, или овощных соков (яблочного, клубничного, земляничного, клюквенного, черносмородинового, черничного, вишневого, абрикосового, грушевого, кизилового, брусничного, сливового, облепихового, апельсинового, лимонного, тыквенного, морковного, томатного и др.), содержащих большое количество эссенциально важных  пищевых веществ (антиоксидантов, витаминов, минеральных, пектиновых веществ, пищевых волокон и др.) и сухого концентрата сывороточных белков, который является источником белка и незаменимых аминокислот;
- увеличение срока хранения пастильного изделия за счет полной замены рецептурного количества сахара-паточного порошкообразного полуфабриката на глюкозно-фруктозный сироп, содержащий в своем составе редуцирующие вещества, имеющие высокую гигроскопичность, что исключает процесс засахаривания и высыхания изделия при его хранении;
- сокращение технологического процесса за счет применения непрерывного процесса сбивания пастильной массы под давлением сжатого воздуха.