КОМПОЗИТНЫЙ ПИЩЕВОЙ САХАРОСОДЕРЖАЩИЙ ПРОДУКТ С УМЕНЬШЕННЫМИ ПИТАТЕЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ
COMPOSITE SUGAR-CONTAINING FOOD PRODUCT WITH REDUCED NUTRITIVE PROPERTIES

Область изобретения
Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к сахаросодержащим пищевым продуктам, которые могут найти применение при изготовлении пищевых продуктов, кондитерских изделий и напитков, сухих смесей, а также специализированных продуктов питания, включая продукты диабетического, диетического, лечебного и профилактического питания и при частичной замене сахара.
Уровень техники
Ближайшим техническим решением к предложенному является сахаросодержащий продукт, содержащий сахарозу и подслащивающее вещество, отличающийся тем, что количество последнего выбирают с учетом изменения вкуса готового продукта в зависимости от соотношения сладости компонентов S=1+P, где 1 - эталонная сладость сахарозы и P - сладость, обеспечиваемая подслащивающим веществом, при этом количество подслащивающего вещества составляет 0,05-0,5 весовых частей на 100 весовых частей сахарозы. [RU №2041953, 25.11.1994.].
Данный продукт используется непосредственно как обычный сахар и как средство профилактики заболевания сахарным диабетом, а также предупреждения атеросклероза и ожирения. Однако недостатком известного продукта является ограничение по минимальному и максимальному содержанию подслащивающих веществ, что лишает возможности использовать в этом продукте наиболее интенсивные и современные подслащивающие вещества, например неотам или платинозу, то есть он имеет существенные ограничения для использования его в указанных целях профилактики заболеваний, что не удовлетворяет потребителей, сдерживая его применение. Пониженная калорийность этого продукта возникает в результате сокращения потребления сахарозы с учетом коэффициента сладости используемых подслащивающих веществ. Указанный продукт не является низкокалорийным в пересчете на натуральную калорийность вещества, то есть этот продукт не обладает уменьшенными питательными свойствами.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения состоит в создании композитного пищевого сахаросодержащего состава вещества с уменьшенными питательными свойствами для его непосредственного использования при замене обычного сахара и изготовления продуктов на его основе, обладающих уменьшенными питательными свойствами, улучшенными функциональными свойствами, пониженной калорийностью и улучшенными вкусовыми качествами.
Технический результат изобретения заключается в том, что предложенное соотношение компонентов композитного пищевого сахаросодержащего продукта с уменьшенными питательными свойствами позволяет придать сладость пищевым продуктам, получаемым с использованием указанного состава, уменьшая питательные свойства и обеспечивая более широкий спектр применения специализированных продуктов низкокалорийного диетического питания, а также улучшает качественные (функциональные) свойства готовой продукции, при улучшении вкусовых (потребительских) свойств и сохранении физиологической ценности как средства профилактики ряда заболеваний, при этом сохраняя рекомендованный уровень потребления полиола эритрита.
Этот технический результат достигается тем, что в предложенном композитном пищевом сахаросодержащем продукте с уменьшенными питательными свойствами, содержащем сахарозу и подслащивающее вещество, количество подслащивающего вещества выбирают с учетом его коэффициента сладости. Дополнительно вводят вещество, малокалорийный водорастворимый заменитель сахара - полиол эритрит (эритритол) в соотношении к сахарозе 95:5-5:95 (предпочтительно 65:35-35:65), при этом количество подслащивающего вещества составляет 0,001-30,0 весовых частей на 100 весовых частей готового продукта. Полиол эритрит (эритритол) является тетраолом, сахароспиртом с 4 атомами углерода. В качестве подсластителя предусмотрено использование фруктозы. Для достижения дополнительных свойств в состав вводят пищевые добавки, выбирая их из биологически активных веществ. Содержание подслащивающего вещества в указанных пределах соответствует возможности использования современных подслащивающих веществ и их смесей, например неотама, платинозы или изомальтулозы. При снижении потребления сахарозы имеет место физиологический эффект профилактики атеросклероза, диабетической болезни и ожирения. Приведенное выше соотношение компонентов обеспечивает требования к качеству, которое удовлетворяет потребителя.
Указанные пределы соотношения сахарозы, полиол эритрита (эритритола) и подслащивающего вещества установлены на основании исследований органолептических особенностей этих веществ с учетом вкусовых особенностей, коэффициента сладости подслащивающего вещества и полиол эритрита (эритритола) в зависимости от его количественного содержания и выражаются в степени отличия вкуса сахарозы с подслащивающим веществом от эталонного вкуса чистой сахарозы. Исследования проводились дегустаторами с использованием вкусовой шкалы по следующей методике: эталонные растворы сахарозы определенной концентрации сравнивались по вкусу с растворами сахарозы и подслащивающего вещества заданной сладости с последующим добавлением различных соотношений полиол эритрита к сахарозе. Каждый из дегустаторов указывал по вкусовой шкале степень отличия вкуса испытуемого образца от эталонного, затем цикл испытаний повторялся с использованием другого типа подслащивающего вещества и соотношения сахарозы с полиол эритритом (эритритолом). Результаты исследований показали изменения вкуса с увеличением соотношения сладости, а также соответствующий интервал содержания подслащивающих веществ с различными коэффициентами сладости. Аналитический анализ показывает, что наименьшее изменение вкуса сахара, содержащего подслащивающее вещество, находится в интервале соотношения сладости от 1:1 до 3:1, при этом соотношение подслащивающего вещества к сахарозе в зависимости от коэффициента сладости подслащивающего вещества находится в пределах 0,001-30.0 весовых частей подслащивающего вещества на 100 весовых частей сахарозы. Причем при соотношении компонентов сахарозы с полиол эритритом 95:5-5:95 наилучшие показатели вкуса достигались при соотношении 65:35-35:65. В случае увеличения этого соотношения в сторону полиол эритрита вкус композитного пищевого сахаросодержащего продукта с уменьшенными питательными свойствами изменяется, уменьшается соотношение сладости - оно стремится к величине 1:1, то есть сахаросодержащий продукт, содержащий полиол эритрит (эритритол), становится менее сладким, чем сахароза, и проявляется холодящий эффект, который можно компенсировать введением подслащивающего вещества или пищевой добавки. Соотношение компонентов определяется и выбранным коэффициентом сладости, он может составлять от 1 до 20 единиц эталонной сладости сахарозы. Компоненты, используемые для изготовления композитного пищевого продукта сахаросодержащего с уменьшенными питательными свойствами известны, применяются в пищевой промышленности и разрешены к применению в Российской Федерации и ВОЗ.
Повседневный образ жизни людей в промышленно развитых странах связан с постоянным стрессом, значительным переутомлением и заметным снижением жизненного тонуса. Следствием этого является неправильное питание, связанное с чрезмерным потреблением высококалорийной пищи и сладких продуктов. Это находится в серьезном противоречии с основным принципом сбалансированного питания, согласно которому энергетическая ценность дневного рациона человека должна строго соответствовать его энергетическим затратам. Эти нарушения проявляются в избыточной массе тела и ожирении - заболевании, вызывающем озабоченность у органов здравоохранения многих стран мира. Так, по данным Всемирной организации здравоохранения 20% жителей планеты страдает от избыточного веса, треть из них - от ожирения. Серьезное заболевание сахарный диабет также является следствием избыточного потребления легко усваиваемых углеводов, среди которых на первом месте находится сахароза. В РФ в 2010 году по данным ВОЗ избыточный вес наблюдался у 50% населения обоих полов. Предпочтение при употреблении сладких продуктов имеют содержащие в своем составе компоненты природного происхождения. В полной мере это можно отнести и к категории веществ, обеспечивающих их сладкий вкус. Известно, что в качестве такого сладкого продукта природного происхождения выступает в основном сахароза, отличающаяся высокими вкусовыми качествами и обладающая большой энергетической ценностью. Не случайно, в связи с этим, при разработке новых видов сахаросодержащих продуктов вкусовые и питательные свойства сахарозы часто рассматриваются в качестве определенного стандарта. Среди веществ, получивших практическое распространение, выделяются по своей химической природе полиспирты (полиолы). Среди них можно упомянуть такие продукты как сорбит, ксилит, мальтит, изомальт, маннит, лактит и другие.
Среди полиолов обладает целым рядом достоинств эритрит. Прежде всего, он в максимальной степени отвечает понятиям природного и натурального компонента. Эритрит относится к группе многоатомных спиртов (полиолов), которые практически не влияют на изменение содержания сахара в крови, хорошо растворим в воде, коэффициент сладости 0,7 от сахарозы. Эритрит превосходит другие сахарные спирты по ряду параметров: содержит минимальное количество калорий, изготавливается как обычный сахар, почти не отличается от него по вкусу, не имеет привкуса, хорошо усваивается желудком, не повреждает зубную эмаль. Нормальный уровень потребления 15 г в сутки, допустимый уровень потребления, утвержденный ГСЭН РФ, составляет 45 г в сутки. Разрешен к применению и использованию в РФ, соответствует гигиеническим требованиям по применению пищевых добавок.
Среди полиолов эритрита (эритритол) выделяется своими потребительскими свойствами, в том числе эритритол, реализуемый в настоящее время на рынке под торговой маркой W∗ERGOTEX E7001. Это связано с тем, что полиол эритрит (эритритол) естественным образом входит в состав многих видов фруктов, овощей и других продуктов. В промышленных масштабах его получают из природного крахмалсодержащего сырья, например кукурузы, тапиоки и т.п., методами, обычно широко применяемыми в пищевой технологии, такими как ферментация с использованием природных видов дрожжей, выделяемых с этой целью, например, из свежей пыльцы растений, попадающей в пчелиные соты. Внешне эритритол представляет собой белый кристаллический порошок с чистым сладким вкусом, подобным вкусу сахарозы, со сладостью равной 60-70% от ее степени сладости. С химической точки зрения, полиол эритрит (эритритол) является тетраолом, т.е. сахароспиртом с 4 атомами углерода. Благодаря отсутствию в молекуле эритритола функциональных групп с высокой реакционной способностью, он обладает значительной термической стабильностью при нагревании до температуры, превышающей 180°C, что благоприятствует его использованию при производстве многих видов, например, хлебобулочных и кондитерских изделий. Эритритол отличается высокой химической стойкостью в широком диапазоне pH (от 2 до 12), а также биохимической устойчивостью по отношению к действию многих видов микроорганизмов и грибков по сравнению с сахарозой и рядом других полиолов, имеет очень низкую гигроскопичность, что облегчает создание условий для осуществления его длительного хранения. За счет небольшого значения молярной массы растворы эритритола отличаются невысокими значениями вязкости. Спектр вкусовых характеристик эритритола очень близок к сахарозе, о чем свидетельствуют усредненные данные оценок многих экспертов. К числу специфических особенностей органолептических характеристик эритритола следует отнести возникновение при его потреблении эффекта «прохлады», связанного с достаточно высоким поглощением тепла при растворении этого соединения в воде (около - 45 ккал/г) по сравнению с сахарозой (около - 6 ккал/г). Это позволяет разрабатывать на основе использования эритритола сахаросодержащие продукты с новым набором вкусовых ощущений. При комбинировании полиол эритрита (эритритола) с интенсивными подсластителями часто наблюдается эффект синергизма их действия, когда сладость получаемой смеси оказывается выше суммы составляющих ее компонентов. Эритритол в таких случаях позволяет также добиваться общего улучшения вкуса используемой смеси в результате усиления чувства полноты и гармоничности вкуса, возникновения ощущения текстуры и т.д.
Важным является вопрос о метаболизме эритритола в организме человека, что, в частности, определяет его энергетическую ценность. Исследованиями было установлено, что эритритол в организме практически не усваивается, в связи с чем калорийность эритритола очень низка и составляет от 0 до 0,2 ккал/г (в зависимости от пищевого фона) по сравнению с 4 ккал/г для сахарозы. Введение эритритола в пищевые продукты в количестве, обеспечивающем привычную степень сладости, позволяет в значительной степени сократить их избыточную калорийность. 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 диабетом. Благодаря уникальному сочетанию физико-химических и физиологических характеристик, эритритол находит все более широкое распространение при выпечке многих видов мучных кондитерских изделий, где его введение в рецептуру позволяет, помимо снижения калорийности продуктов, значительно улучшить их стабильность и увеличить гарантированные сроки их реализации. Использование эритритола при выработке шоколада требует только незначительного изменения традиционной технологии его производства при полном исключении сахарозы из его состава. При этом высокая термическая стабильность эритритола позволяет проводить один из наиболее ответственных технологических процессов конширование при температуре вплоть до 80°C, что позволяет сократить его общую длительность и обеспечить усиление ароматических характеристик конечного продукта [УДК664.168.81].
В качестве подслащивающего вещества могут быть использованы натуральные и искусственные подслащивающие вещества и их смеси, например фруктоза и сахаринат натрия, стевиозид и сукралоза и другие. Возможно применение других подслащивающих веществ, разрешенных к применению Минздравом РФ их смесей, а также подслащивающих веществ, находящихся в растворах и суспензиях. Использование в качестве подслащивающего вещества фруктозы обусловлено увеличенным коэффициентом сладости и так как фруктоза может использоваться при сахарном диабете легкой и среднетяжелой формы как заменитель сахара.
При указанном соотношении веществ возможно получение различных сахаров или сахаристых продуктов путем введения пищевых добавок, вкусовых и подкрашивающих добавок, консервантов, биологически активных веществ, имеющих цвет, вкусо-ароматических биологически активных веществ экстрактов, порошков из растений и т.п. В качестве пищевых добавок можно применять биологически активные вещества, из них использовать витамины водорастворимой группы В, С, Ρ, Н, обеспечивающие необходимые физиологические свойства. При этом составы, содержащие только подслащивающие вещества, сахарозу, полиол эритрит и биологически активные вещества, показывают наилучшие результаты при использовании в качестве средства для профилактики заболевания сахарным диабетом, предупреждения атеросклероза и в качестве средства борьбы с избыточным весом и ожирением. В качестве консерванта могут быть использованы ацетилсалициловая кислота, сорбиновая кислота, бензойная кислота, ее производные и другие консерванты. В качестве красителей могут быть использованы пищевые красители натуральные (каротин, сахарный колер), синтетические и другие, разрешенные Минздравом РФ. В качестве вкусовых добавок могут использоваться лимонная кислота, апельсиновый, малиновый, клубничный и другие вкусовые концентраты и вкусо-ароматические добавки, в том числе пищевые добавки сладкого вкуса -ксилит, сорбит и пр.
При использовании экстрактов в композитный пищевой сахаросодержащий продукт с уменьшенными питательными свойствами добавляют экстракты, полученные различными способами, в том числе водной, спиртовой, ультразвуковой экстракции и т.п. При использовании порошков растительного происхождения с размером частиц меньше кристаллов сахарозы применяют порошки, полученные высушиванием, распылением, молотые, их смеси и т.д. Технологии экстракции и изготовления порошков позволяют получать различные концентраты биологически активных веществ с сохранением природного соотношения и тончайших биохимических нюансов, присущих растению. Пищевые добавки, экстракты и порошки растений и плодов, полученные различными способами экстракции, и их смеси являются биологически активными веществами, которые по своим свойствам лучше всего подходят для применения в составе композитного пищевого сахаросодержащего продукта с уменьшенными питательными свойствами, улучшая его потребительские качества.
Осуществление изобретения.
Из заявленных пределов по составу выбирают необходимое соотношение сахарозы и полиол эритрита для осуществления уменьшения питательных свойств. Для получения специальных свойств выбирают пищевую добавку. Подслащивающие вещества или их смеси выбирают с учетом коэффициента сладости в весовых частях на 100 весовых частей готового продукта.
Пример №1. Композитный пищевой сахаросодержащий продукт с уменьшенными питательными свойствами, включающий вещества: сахарозу, полиол эритрит, смесь подсластителей фруктозу и стевиозид. Компоненты содержатся в следующем составе на 100 кг продукта: Сахароза 57000 г. Эритрит 3000г. Иван-чай молотый 8900 г. Экстракт мяты 100 гр Фруктоза 28000 гр. Подсластитель стевиазид 2000гр. Содержание сахарозы с эритритолом в соотношении 95:5, при добавлении смеси подсластителей, состоящей из фруктозы и стевиазида, в количестве 30.0 на 100 вес. частей готового продукта, обеспечивает высокую технологичность при пошаговом сухом перемешивании компонентов, высокую однородность состава, вкус, максимально приближенный к эталонной сахарозе, уменьшение питательных свойств, пониженную калорийность при тройной сладости продукта. Продукт можно использовать как средство профилактики диабета, тонизирующий напиток, и непосредственно подслащивать чай.
Пример №2. Композитный пищевой сахаросодержащий продукт с уменьшенными питательными свойствами, включающий вещества: сахарозу, эритритол и подсластитель неотам. Компоненты содержатся в следующем составе на 100 кг продукта: Сахароза 5000 г. Эритрит 95000 г. Подсластитель неотам 4 г. Содержание сахарозы с эритритолом в соотношении 5:95, при добавлении подсластителя неотам в количестве 0.004 на 100 вес. частей готового продукта обеспечивает технологичность при пошаговом перемешивании компонентов, однородность состава, вкус, приближенный к эталонной сахарозе, максимальное уменьшение питательных свойств, диетический эффект, пониженную калорийность при сладости продукта, равной сладости сахарозы. Используют для подслащивания напитков, консервирования фруктов, изготовления десертов, хлебобулочных изделий и других пищевых продуктов, в том числе для больных сахарным диабетом.
Пример №3. Композитный пищевой сахаросодержащий продукт с уменьшенными питательными свойствами, включающий вещества: сахарозу, эритритол, пищевые добавки, растительные экстракты, смесь подсластителей фруктозу, сахарин и сукралозу. Компоненты содержатся в следующем составе на 100 кг продукта: Сахароза 48000 г. Эритрит 32000 г. Порошок из цветов и лепестков суданской розы (гибискуса) 3800 г. Экстракт Со2 бергамота 200 г. Фруктоза 15800 г. Подсластитель сахарин 100 г. Подсластитель сукралоза 100 г. Содержание сахарозы с эритритолом в соотношении 60:40, при добавлении смеси подсластителей, состоящей из фруктозы, сахарина и сукралозы в количестве 16.0 на 100 вес. частей готового продукта, обеспечивает технологичность при пошаговом перемешивании компонентов, однородность состава, вкус, приближенный к эталонной сахарозе, уменьшение питательных свойств, пониженную калорийность при двойной сладости продукта. Продукт можно использовать средством диетотерапии и непосредственно подслащивать различных напитков.