СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МОРОЖЕНОГО
ICE-CREAM PRODUCTION METHOD

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к молочной промышленности и общественному питанию, и касается способов получения мороженого.
Известен способ производства мороженого (Оленев Ю.А. Технология и оборудование для производства мороженого. - М.: ДеЛи, 1999, с.194-196), включающий подготовку плодово-ягодной основы мороженого, приготовление сахарного раствора, подготовку стабилизатора, смешивание подготовленных компонентов, пастеризацию, охлаждение, созревание смеси, внесение ароматических веществ и лимонной кислоты, фризерование, фасование и закаливание.
Недостатком данного способа является то, что в результате использования стабилизаторов «прошлого поколения» - муки пшеничной, крахмала картофельного, желатина, метилцеллюлозы, готовый продукт имеет низкую структурную устойчивость, низкую устойчивость к таянью, посторонний привкус, что существенно снижает его потребительские характеристики, при этом функциональные свойства у него отсутствуют.
Известен способ производства мороженого (патент RU 2220584), в котором в качестве стабилизатора использован крахмал амаранта. Недостатком этого способа является низкая взбитость смеси, высокая калорийность продукта, а также отсутствие функциональных свойств целевого продукта.
Известен способ производства мороженого (RU 2244437), заключающийся в том, что сухие компоненты: сливки, толокно, фруктоза смешиваются и растворяются в теплой воде (до 40°С), в полученную смесь добавляют соевое молоко с растопленным кокосовым маслом, перемешивают до однородного состояния, пастеризуют при температуре 88°С с выдержкой 5 мин, гомогенизируют, фильтруют и направляют на созревание, охлаждение, фризерование и закаливание.
Полученное мороженое обладает высокой пищевой ценностью, но вместе с тем и высокой калорийностью, а использование дорогостоящих ингредиентов (сливок, кокосового масла) значительно повышает стоимость готового продукта, кроме того, использование толокна в качестве стабилизатора не обеспечивает необходимой консистенции и взбитости мороженого, оно не обладает функциональными свойствами.
Наиболее близким аналогом выбран способ приготовления мороженого (Оленев Ю.А. Мороженое. - М.: Колос, 1992, с.199), предусматривающий подготовку плодов, их бланширование, протирание, подготовку углеводного и белкового компонентов, приготовление раствора стабилизатора, смешивание подготовленных компонентов (плодов, углеводного и белкового компонентов), пастеризацию и охлаждение смеси, внесение стабилизатора, фризерование, формование и закаливание, причем в качестве углеводного компонента использован сахар-песок, часть из которого идет на смешивание и протирание с белковым компонентом, а другая часть - на приготовление инвертного сиропа, при котором сахар заливают подкисленной водой, доводят до кипения, выдерживают 30-40 мин при температуре 90-95°С для инверсии сахарозы и охлаждают до температуры 40°С, белковый компонент представлен белком куриного яйца, причем подготовленный белок смешивают с сахаром и протирают, а в качестве стабилизатора использована метилцеллюлоза, которую предварительно заливают водой и выдерживают при температуре 85±2°С, в течение 5 мин, охлаждают до температуры 6°С и вносят в виде 1%-ного раствора в охлажденную смесь мороженого, а пастеризацию смеси осуществляют при температуре 65°С (во избежание свертывания белка) в течение 30 мин.
Однако мороженое, полученное по описанному способу, имеет низкую устойчивость к таянию, использование в качестве стабилизатора метилцеллюлозы обеспечивает незначительную взбитость мороженого. Кроме того, недостатками данного продукта являются низкие функциональные свойства и высокая калорийность.
Технический результат изобретения заключается в повышении функциональных свойств и улучшении структурно-механических свойств продукта, а именно в повышении вязкости и взбитости смеси на стадии её приготовления, а также повышении устойчивости готового продукта к таянию.
Это достигается за счет того, что в способе производства мороженого, предусматривающем подготовку плодов и овощей, их бланширование, протирание, подготовку углеводного компонента в виде сахара и белкового компонента, приготовление раствора стабилизатора, смешивание подготовленных компонентов, пастеризацию и охлаждение смеси, фризерование, формование и закаливание, в качестве белкового компонента использован белковый концентрат из зародышей пшеницы растворенный в творожной сыворотке, причем белковый концентрат из зародышей пшеницы вносят в предварительно пастеризованную и охлажденную творожную сыворотку, смесь перемешивают, нагревают до 60-70°С и выдерживают при этой температуре 4-6 мин, с последующим охлаждением до 40°С, при этом соотношение белкового концентрата и творожной сыворотки составляет 1:9, а в качестве стабилизатора используют смесь низкоэтерифицированного пектина и Na-карбоксиметилцеллюлозы в соотношении 1:0,5, при этом смесь стабилизатора смешивают с сахаром в соотношении 1:5, полученную смесь заливают водой в соотношении от 1:2,5 до 1:5 и нагревают до температуры 75-85°С с выдержкой в течение 3-5 мин и охлаждают до 40°С, а в качестве плодового и овощного сырья используют пюре яблочное, абрикосовое, морковное и тыквенное, смешивание подготовленных компонентов осуществляют при температуре 40°С с дополнительным внесением углеводного компонента в виде карамельной патоки, причем соотношение сахара и карамельной патоки составляет 1:1,5, а после процесса охлаждения смеси проводят операцию созревания, при этом смесь выдерживают при температуре 4-6°С в течение 4 ч, по окончании этого процесса в готовую массу дополнительно вносят аскорбиновую кислоту, при следующем соотношении компонентов в готовом продукте мас.%: плодовое пюре - 13,0-15,0, овощное пюре - 13,0-15,0, белковый компонент - 21,5-24,25, углеводный компонент - 15,0-20,0, стабилизатор - 1,2-1,5, аскорбиновая кислота - 0,3-0,5, вода - остальное.
Мороженое, полученное по заявляемому способу производства, проявляет новые физико-химические свойства, предопределяющиеся новым эффектом, заключающимся в образовании устойчивого комплекса между белковым компонентом и структурообразователем. В белковом компоненте за счет наличия в творожной сыворотке достаточного количества молочной кислоты снижается pH белкового концентрата из зародышей пшеницы ниже изоэлектрической точки, в результате чего у раствора значительно повышается вязкость и пенообразующая способность, и в результате избытка водородных ионов, молекула белка, ведущая себя в этом случае как основание, приобретает положительный заряд. При соединении структурообразователя, состоящего из анионных полиэлектролитов в определенном соотношении, с белковым компонентом, молекулы структурообразователя притягиваются к положительно заряженным аминным группам белкового компонента и посредством ионной связи образует комплексное соединение, имеющее высокую устойчивость в кислой среде следующим образом:
+
Образующийся при этом устойчивый комплекс по вязкостным характеристикам превосходит отдельные компоненты, а также более устойчив к нагреванию, чем его компоненты в отдельности. При этом некоторые молекулы низкоэтерифицированного пектина, не задействованные полностью в образовании данного комплекса, с ионами Са творожной сыворотки образуют дополнительный каркас, удерживающий жидкость, способствуя тем самым дополнительному повышению вязкости смеси.
При соединении белкового компонента и структурообразователя с остальными рецептурными компонентами - с плодово-овощной суспензией, углеводным компонентом, и дальнейшем перемешивании, пастеризации, охлаждении, созревании смеси, подкислении, перемешивании, происходит формирование смеси мороженого с повышенной вязкостью и взбитостью, а также повышенной устойчивостью к таянию, что становится особенно выраженным после фризерования, формования и закаливания.
Способ производства мороженого реализуется следующим образом.
Яблоки сортируют на конвейере, отбирая при этом гнилые, пораженные вредителями и болезнями и передают на мойку. Мойку осуществляют в двух моечных машинах или под душем до полного удаления загрязнений. Затем яблоки измельчают на дробилке и измельченную массу бланшируют.
Абрикосы моют на моечно-встряхивающей машине или под душем, инспектируют на конвейере и подают на разваривание.
Тыкву разрезают на куски шириной не более 60 мм, удаляют при этом семена, плодоножку и кору. Затем куски тыквы режут на более мелкие размером 20-30 мм. Измельченную и взвешенную тыкву в сыром виде в соответствии с рецептурой загружают в развариватель и разваривают в течение 20-25 мин.
Морковь очищают от сухих посторонних примесей, сортируют и моют последовательно в лопастной моечной машине и барабанной моечной машине, обрезают концы. Очистку моркови от кожицы осуществляют механическим путем или с помощью паротермического агрегата, состоящего из паротермического аппарата, лопастной моечной машины или барабанной моечной машины. После машинной очистки проводят ручную доочистку и ополаскивание под душем. Затем морковь измельчают на кусочки размером не более 15-20 мм и разваривают в течение 15-20 мин.
Разваренные плоды немедленно протирают на сдвоенной протирочной машине с диаметром отверстий сит 1,2-1,5 и 0,7-0,8 мм для удаления косточек и твердых, не разварившихся частичек. Подготовленное пюре направляется в емкость для смешивания.
Творожную сыворотку, полученную при производстве творога, фильтруют. Отфильтрованную сыворотку пастеризуют при температуре 70°С с выдержкой 15-20 с, чтобы не вызвать коагуляцию сывороточных белков, и охлаждают до температуры 35-40°С для промежуточного хранения.
Сыпучие вещества просеивают и дозируют. Белковый концентрат из зародышей пшеницы вносят в подготовленную творожную сыворотку при соотношении 1:9, нагревают до 60-70°С и выдерживают при этой температуре 4-6 мин, полученную смесь охлаждают до 40°С. Сахар-песок пропускают через просеиватель с магнитным уловителем, размер отверстий в ситах не более 3-5 мм. Стабилизаторы Na-карбоксиметилцеллюлоза марки Akucell и низкоэтерифицированный пектин смешивают при соотношении 0,5:1 и соединяют с сахаром при соотношении 1:5, перемешивают, добавляют воду в соотношении от 1:2,5 до 1:5 и нагревают до температуры 75-85°С с выдержкой в течение 3-5 мин. Затем раствор фильтруют и охлаждают до температуры 40°С. Полученную смесь направляют в смесительную емкость.
При производстве плодоовощного мороженого целесообразно использовать карамельную патоку для частичной замены сахара с целью предупреждения образования корки на поверхности готового продукта, то есть в качестве антикристаллизатора сахарозы. Карамельную патоку подогревают до температуры 90°С, охлаждают до 40°С и вносят в смесительную емкость вместе с остальными компонентами.
В смесительную емкость направляют все подготовленные компоненты при температуре 40°С: плодовое и овощное пюре, карамельную патоку, подготовленный раствор стабилизатора с сахаром, белковый компонент, представленный белковым концентратом из зародышей пшеницы, растворенным в творожной сыворотке, все тщательно перемешивают и фильтруют. Затем смесь поступает на пастеризацию в пастеризационно-охладительную установку, где смесь пастеризуют при температуре 60°С с выдержкой 60 с. После пастеризации смесь сразу же охлаждают до температуры 2-6°С с целью создания неблагоприятных условий для жизнедеятельности и развития микроорганизмов, которые могут попасть в смесь после пастеризации, а также с целью проведения процесса созревания смеси при температуре 4-6°С в течение 4 ч, в результате чего смесь становится более однородной и вязкость ее при этом значительно повышается. После созревания в смесь вносят аскорбиновую кислоту, перемешивают и направляют на фризерование. Смесь фризеруют в специальных аппаратах - фризерах непрерывного или периодического действия или мороженицах. В процессе фризерования происходит частичное замораживание смеси и насыщение ее воздухом, который распределяется в массе в виде мельчайших пузырьков. Выходящее из фризера мороженое с температурой -3,5-6°C фасуется в стаканчики и немедленно закаливает в скороморозильных аппаратах при температуре не выше -20°С. После закаливания фасованное мороженое с температурой не выше -10°С направляют в камеры хранения, где происходит дозакаливание мороженого в течение 24-36 ч.
Способ производства мороженого подтверждается следующими примерами.
Пример 1.
Абрикосы и морковь инспектируют, моют, удаляют несъедобные части, измельчают и подают на разваривание, а затем протирают на сдвоенной протирочной машине. Белковый концентрат из зародышей пшеницы вносят в творожную сыворотку при соотношении 1:9, смесь нагревают до 60°С, выдерживают при этой температуре 6 мин и охлаждают до 40°С. Смесь стабилизатора, состоящая из Na-карбоксиметилцеллюлозы и низкоэтерифицированного пектина при соотношении 0,5:1, соединяют с сахаром в соотношении 1:5 и перемешивают, добавляют воду в соотношении 1:5 и нагревают до температуры 75°С с выдержкой в течение 5 мин. Затем смесь фильтруют и охлаждают до температуры 40°С. Полученную смесь вместе с растворенным в творожной сыворотке белковым концентратом из зародышей пшеницы, карамельной патокой (соотношение сахара и карамельной патоки составляет как 1:1,5), абрикосовым и морковным пюре при температуре 40°С вносят в смесительную емкость, перемешивают и фильтруют. Пастеризуют смесь при температуре 60°С с выдержкой 60 с и охлаждают до температуры 4°С, при которой смесь созревает в течение 4 ч. После созревания в смесь вносят аскорбиновую кислоту, перемешивают и направляют на фризерование. Выходящее из фризера мороженое фасуют в стаканчики и немедленно закаливают при температуре не выше -20°С. При этом рецептурные компоненты берут в следующих соотношениях, мас.%: абрикосовое пюре - 13,0, морковное пюре - 13,0, белковый компонент - 21,5, углеводный компонент - 15,0, стабилизатор - 1,2, аскорбиновая кислота - 0,3, вода - остальное.
Пример 2.
Яблоки и тыкву инспектируют, моют, удаляют несъедобные части, измельчают и подают на разваривание, а затем протирают на сдвоенной протирочной машине. Белковый концентрат из зародышей пшеницы вносят в творожную сыворотку при соотношении 1:9, смесь нагревают до 65°С, выдерживают при этой температуре 5 мин и охлаждают до 40°С. Смесь стабилизатора, состоящая из Na-карбоксиметилцеллюлозы и низкоэтерифицированного пектина при соотношении 0,5:1, соединяют с сахаром в соотношении 1:5 и перемешивают, добавляют воду в соотношении от 1:3,5 и нагревают до температуры 80°С с выдержкой в течение 4 мин. Затем смесь фильтруют и охлаждают до температуры 40°С. Полученную смесь вместе с растворенным в творожной сыворотке белковым концентратом из зародышей пшеницы, карамельной патокой (соотношение сахара и карамельной патоки составляет как 1:1,5), яблочным и тыквенным пюре при температуре 40°С вносят в смесительную емкость, перемешивают и фильтруют. Пастеризуют смесь при температуре 60°С с выдержкой 60 с и охлаждают до температуры 2°С, при которой смесь созревает в течение 4 ч. После созревания в смесь вносят аскорбиновую кислоту, перемешивают и направляют на фризерование. Выходящее из фризера мороженое фасуют в стаканчики и немедленно закаливают при температуре не выше -20°С. При этом рецептурные компоненты берут в следующих соотношениях, мас.%: яблочное пюре - 15,0, тыквенное пюре - 13,0, белковый компонент - 23,53, углеводный компонент - 17,5, аскорбиновая кислота - 0,4, стабилизатор - 1,35, вода - остальное.
Пример 3.
Абрикосы и тыкву инспектируют, моют, удаляют несъедобные части, измельчают и подают на разваривание, а затем протирают на сдвоенной протирочной машине. Белковый концентрат из зародышей пшеницы вносят в творожную сыворотку при соотношении 1:9, смесь нагревают до 70°С, выдерживают при этой температуре 4 мин и охлаждают до 40°С. Смесь стабилизатора, состоящая из Na-карбоксиметилцеллюлозы и низкоэтерифицированного пектина при соотношении 0,5:1, соединяют с сахаром в соотношении 1:5 и перемешивают, добавляют воду в соотношении от 1:2,5 и нагревают до температуры 85°С с выдержкой в течение 3 мин. Затем смесь фильтруют и охлаждают до температуры 40°С. Полученную смесь вместе с растворенным в творожной сыворотке белковым концентратом из зародышей пшеницы, карамельной патокой (соотношение сахара и карамельной патоки составляет как 1:1,5), абрикосовым и тыквенным пюре при температуре 40°С вносят в смесительную емкость, перемешивают и фильтруют. Пастеризуют смесь при температуре 60°С с выдержкой 60 с и охлаждают до температуры 6°С, при которой смесь созревает в течение 4 ч. После созревания в смесь вносят аскорбиновую кислоту, перемешивают и направляют на фризерование. Выходящее из фризера мороженое фасуют в стаканчики и немедленно закаливают при температуре не выше -20°С. При этом рецептурные компоненты берут в следующих соотношениях, мас.%: абрикосовое пюре - 15,0, тыквенное пюре - 15,0, белковый компонент - 24,25, углеводный компонент - 20,0, стабилизатор - 1,5, аскорбиновая кислота - 0,5, вода - остальное.
В отличие от традиционного плодово-овощного мороженого, мороженое, полученное по заявляемому способу, имеет высокую биологическую ценность, образовавшийся комплекс между белковым компонентом и структурообразователем содержит не только сывороточные белки в доступной и хорошо усвояемой форме, но и комплексные формы белков молочного и растительного происхождения.
Мороженое, полученное заявляемым способом, имеет выраженные функциональные свойства, так как содержит более 30% от рекомендуемой суточной нормы потребления незаменимых пищевых нутриентов - пектина и витамина С (рекомендуемые суточные нормы потребления соответственно составляют в среднем 2 г и 70 мг).
В таблице 1 представлены результаты исследований, обосновывающие высокие функциональные свойства и биологическую ценность готового мороженого.
Таблица 1К обоснованию функциональных свойств мороженого
Показатели
Мороженое, полученное по известному способу производства
Мороженое, полученное по заявляемому способу производства
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Массовая доля пектина, %
0,06
0,8
0,9
1,0
Массовая доля витамина С, мг %
1,42
25,5
35,21
49,1
Массовая доля белка, %, в т.ч.
0,925
2,305
2,374
2,638
незаменимые аминокислоты, мг
401,620
736,240
775,620
861,800
валин
53,800
117,030
124,4025
138,225
изолейцин
45,535
88,550
93,713
104,125
лейцин
78,360
134,340
143,708
159,675
лизин
71,475
110,880
118,328
131,475
метионин
27,135
30,270
32,535
36,150
треонин
44,415
97,000
103,725
115,250
триптофан
14,350
34,800
37,800
42,000
фенилаланин
66,550
112,550
121,388
134,875
заменимые аминокислоты, мг
548,140
1441,070
1520,798
1689,775
Связывающая способность по отношению к ионам Pb<sup>2+</sup>, %
1,2
75,0
77,6
78,0
Заявляемый способ производства мороженого позволяет получить продукт с улучшенными структурно-механическими свойствами, обусловленными увеличением вязкости и степени взбитости смеси мороженого, сопротивления мороженого таянию, достаточно плотной и однородной консистенцией (таблица 2).
Таблица 2Сравнительная характеристика структурно-механических показателей мороженого, полученного по известному и заявляемому способам
Показатели
Мороженое, полученное по известному способу производства
Мороженое, полученное по заявляемому способу производства
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Вязкость смеси до созревания, сП
201
340
345
358
Вязкость смеси после созревания, сП
372
623
677
698
Взбитость, %
62
78
79
81
Сопротивление мороженого таянию, мин
32
45
50
49
Таким образом, заявляемый способ производства мороженого обеспечивает получение нового целевого продукта с высокими функциональными свойствами и улучшенными структурно-механическими свойствами продукта, обуславливающимися повышением вязкости и взбитости смеси, а также повышением устойчивости готового продукта к таянию.