Способ получения сыпучего кристаллического медового продукта
METHOD FOR OBTAINING FREE-FLOWING CRYSTALLINE HONEY PRODUCT

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к технологии получения сыпучего медового продукта на основе меда. Продукт может быть использован для непосредственного употребления в пищу, в спортивном и диетическом питании, в производстве кондитерских изделий, напитков, в хлебопечении, в качестве сладителя в приготовлении других продуктов.
Натуральный мед имеет вязкожидкую консистенцию, которую придает ему содержащаяся в нем влага в количестве 16-20% с растворенными в ней основными углеводами - фруктозой, глюкозой, сахарозой, а также белковыми и минеральными веществами. Суммарное содержание глюкозы и фруктозы в нем составляет 80-85% по сухому веществу (СВ), сахарозы 3-5%. Соотношение между основными компонентами - фруктозой и глюкозой, в натуральном меде в зависимости от его происхождения чаще всего находится в пределах 1,05-1,20, в некоторых сортах превышает 1,20, т.е. содержание фруктозы превышает содержание глюкозы в 1,05-1,2 раза, благодаря чему мед имеет свойственную смеси этих углеводов сладость и консистенцию. Недостатком жидкого меда является его высокая вязкость при комнатной температуре (18-20°C), а закристаллизовавшегося меда - твердообразная консистенция, что затрудняет его использование и требует предварительного подогрева и роспуска при загрузке в тару, особенно в дозированную, и выгрузке из нее, снижающие качество меда.
Сыпучие медовые продукты («Способ получения порошкового меда и продукты питания с использованием порошкового меда» № WO 2005053431 и «Способ получения сыпучего пищевого продукта на основе меда», патент РФ №2309609) лишены указанных недостатков жидкого меда. Однако недостатком этих продуктов является введение в мед инородных, не свойственных ему добавок, которые ухудшают состав и вкусовые качества продукта; удаление влаги высушиванием (при их получении).
Представляет интерес способ получения сыпучего пищевого продукта на основе меда и продукт, полученный по этому способу (патент РФ 2399302, опубл. 20.09.2010). Способ заключается в добавке к меду при перемешивании кристаллической глюкозы в соотношении 1:1-2,5 и перемешивании смеси до достижения гранулообразного или порошкообразного состояния. Недостатком способа является то, что сыпучая консистенция продукта достигается за счет добавки только глюкозы, из-за чего нарушается соотношение между количествами фруктозы и глюкозы, приводящее к увеличению содержания глюкозы более чем в 5 раз по сравнению с содержанием ее в меде. Из-за этого снижается сладость продукта, увеличивается его гликемический индекс, изменяется вкус и аромат. Недостатком способа является также получение продукта в гранулированном и порошкообразном состоянии с крупными частицами, обладающими высокой твердостью, усложняющей его растворимость и требующей применения повышенных температур для его растворения. Также недостатком является усложненная технология его получения.
Наиболее близким является способ получения сыпучего медового продукта с добавкой в мед кристаллической глюкозы и фруктозы, являющихся углеводными составляющими меда (патент РФ №2528707, опубл. 20.09.2014).
Недостатком способа является контроль количества добавок глюкозы и фруктозы по влажности меда, т.к. при этом не учитывается соотношение фруктозы и глюкозы в исходном натуральном меде, которое зависит не от его влажности, а лишь от происхождения меда. Это приводит к повышенному содержанию фруктозы в готовом продукте более чем в 2 раза в сравнении с медом, неестественному возрастанию сладости, гигроскопичности готового продукта и повышению его цены. Существенным недостатком способа является усложненная технология получения продукта, связанная с его многократным прогреванием и высушиванием в условиях принудительной циркуляции воздуха. Имеющая место при этом аэрация высушиваемого продукта кислородом воздуха весьма нежелательна, т.к. приводит к окислению и порче ферментов, витаминов, аминокислот, биофлавоноидов и других биологически активных компонентов меда. Усложняет технологию также и необходимость измельчения продукта на завершающей стадии его получения.
Технический результат изобретения заключается в получении медового продукта в сухом сыпучем кристаллическом виде с соотношением углеводных компонентов, присущих меду, сохранением его биологически активных веществ.
Технический результат достигается тем, что в качестве добавки используют смесь углеводов- глюкозы, фруктозы, сахарозы- в их соотношении, характерном для натурального меда, для получения сухого порошкообразного кристаллического медового продукта с влажностью 4-6%, исключающем стадию дополнительного удаления влаги.
Требуемая влажность продукта достигается тем, что в предлагаемом способе в качестве добавки, формирующей влажность и сыпучесть медового продукта, используют кристаллическую глюкозу в ангидридной форме, имеющую влажность менее 0,5%, кристаллы которой во влажной среде обладают свойством превращения в гидратные с содержанием 9% кристаллизационной воды, тем самым поглощая и связывая свободную воду меда. Вторым добавляемым углеводом, способствующим получению требуемой сухой консистенции продукта, в отличие от прототипа, является сахароза с влажностью 0,2%. Благодаря добавке указанных компонентов равновесная влажность сухого готового продукта (4-6%) создается сразу на стадии составления рецептуры и дополнительного удаления влаги любыми способами не требуется, что подтверждается приведенным расчетом.
Равновесную влажность порошкообразного кристаллического меда вычисляем исходя из равновесной влажности составляющих его компонентов.
Состав меда с СВ=80% и усредненным для разных видов меда соотношением фруктоза/глюкоза 1,12.
Вода 20%; сухие вещества 80%.
Состав сухих веществ, г:
80 = 4 (неуглеводы и олигосахара) + 3 (сахароза) + 38,57 (фруктоза) + 34,43 (глюкоза); или в % : 5+3,75+48,21+43,04.
В процессе получения сухого медового продукта основная часть этих веществ переходит в кристаллическое состояние с равновесной влажностью: сахароза - 0,2%; фруктоза - 0,2%; глюкоза в гидратной форме - 9%, олигосахара и неуглеводы - 5%.
Суммарная масса этих веществ в кристаллическом состоянии составит: 4,21+3,01+38,65+37,83=83,70 г.
% СВ кристаллической смеси будет равен 95,57=80*100/83,70;
при СВ меда 84% соответственно - 95,72%
Следовательно, сыпучий медовый продукт содержит 95,57-95,72% СВ и получить его из меда с СВ 80-84% можно удалением из последнего излишней влаги или введением сухих добавок.
Анализ применяемых добавок показывает, что из всех вышеперечисленных углеводов наибольшей влажностью обладает гидратная глюкоза, имеющая влажность 9%, т.е. она содержит сухих веществ меньше, чем готовый продукт, и, следовательно, для получения сухого медового продукта с равновесной влажностью 4-6% прямым смешиванием компонентов потребуется ее стократное количество по отношению к меду.
Предпочтительной альтернативой гидратной глюкозе является глюкоза в ангидридной форме с влажностью 0,5%. С ней вносится в продукт незначительное количество влаги. Не менее важным преимуществом ангидридной глюкозы (при создании сухого медового продукта) является способность ее кристаллов превращаться в гидратные с влажностью 9% со связыванием и включением свободной воды меда в кристаллическую решетку гидратной глюкозы.
При добавке к меду свойственных его составу углеводов: глюкозы (в ангидридной форме), фруктозы, сахарозы, сыпучий медовый продукт с влажностью 4-6% получается при 3-4-кратной добавке углеводов по отношению к меду.
Дальнейшей задачей изобретения является превращение углеводов и других компонентов меда смеси в сыпучее кристаллическое состояние.
Для этого предлагается способ получения сыпучего кристаллического медового продукта, основанный на способности перечисленных углеводов кристаллизоваться в определенных, свойственных им температурных условиях 45-15°C (для глюкозы гидратной и сахарозы - температурный интервал 45-25°C; для кристаллизации фруктозы в смеси указанных углеводов - 13-15°C). Указанные температурные условия не оказывают отрицательного воздействия на мед и готовый медовый продукт.
Преимущество нового технического решения, позволяющего создать новый сыпучий медовый продукт в кристаллическом виде, состоит в:
- формировании влажности сыпучего медового продукта на стадии создания состава рецептуры за счет добавок к меду углеводов, идентичных углеводному составу натурального меда;
- использовании оригинального свойства кристаллов ангидридной глюкозы превращаться во влажной среде при температуре ниже 50°C в кристаллы гидратной глюкозы с влажностью 9% за счет поглощения и связывания свободной воды меда;
- разработке способа кристаллизации, обеспечивающего превращение растворенных в меде углеводов и других веществ в сыпучий кристаллический продукт. При этом растворенные углеводы меда постепенно кристаллизуются, а растворенные неуглеводные компоненты равномерно распределяются в кристаллических решетках углеводов за счет окклюзии и инклюзии;
- смешивание углеводов с медом и кристаллизацию смеси осуществляют в температурном интервале 50-15°C, позволяющем сохранить биологически активные вещества и свойства натурального меда.
Способ осуществляют следующим образом. Подготавливают расчетное (по СВ меда) по рецептуре 3-4-кратное количество углеводов: ангидридной глюкозы, фруктозы, сахарозы в соотношении 1:1,05-1,20:0,05-0,1, при этом фруктозу оставляют отдельно от смеси глюкозы и сахарозы. Отмеренное количество меда подогревают в термостатируемой емкости с мешалкой и самотеком переливают в двустенный горизонтальный кристаллизатор, снабженный ленточной мешалкой и водяной рубашкой, в которой циркулирует вода для поддержания требуемой для кристаллизации температуры. В подогретый мед при перемешивании вносят от 30 до 50% по массе меда смеси глюкозы и сахарозы и перемешивают при постепенном снижении температуры продукта до 25°C за счет циркуляции воды в рубашке кристаллизатора. При этом происходит равномерное распределение добавленных кристаллических углеводов в меде, превращение внесенной ангидридной глюкозы в гидратную с поглощением свободной воды из меда и возрастание за счет этого содержания сухих веществ в нем, а также переход в кристаллическое состояние глюкозы и сахарозы, растворенных в меде. Затем в продукт вносят фруктозу и оставшуюся часть смеси ангидридной глюкозы и сахарозы, температуру продукта в кристаллизаторе понижают до 12-15°C, создавая условия для кристаллизации (наряду с глюкозой и сахарозой) фруктозе, растворенной в меде. Перемешивание проводят до получения готового сыпучего мелкокристаллического продукта.
Пример. Отвешивают 240-350 кг углеводов (ангидридной глюкозы, фруктозы, сахарозы) в соотношении 1:1,12:0,05, при этом глюкозу смешивают с сахарозой, а фруктозу оставляют отдельно от смеси. 100 кг меда подогревают в термостатируемой емкости с водяной рубашкой и мешалкой до температуры 50°C и сливают в кристаллизатор. Одновременно с подачей меда в кристаллизатор вводят 60-70 кг смеси ангидридной глюкозы и сахарозы и перемешивают с медом при постепенном понижении температуры продукта до 35°C в течение 5-6 ч. Затем в продукт вводят 1/3 часть фруктозы и 30-40 кг смеси глюкозы и сахарозы и температуру продукта постепенно понижают до 25°C в течение 3-4 ч. Далее в продукт добавляют оставшуюся часть фруктозы и температуру продукта понижают до 15°C в течение 5-6 ч. После этого в продукт добавляют порциями оставшуюся смесь глюкозы и сахарозы и перемешивание проводят до получения сыпучего мелкокристаллического продукта.