Способ производства гранулированного сахарсодержащего продукта
METHOD FOR THE PRODUCTION OF A GRANULATED SUGAR-CONTAINING PRODUCT

Изобретение относится к производству сахарсодержащих продуктов, в том числе в виде гранул.
Известен способ получения гранулированных продуктов, заключающийся в том, что глюкозу с размером гранул 1,0-3,0 мм засыпают на перфорированное днище установки и перемешивают с помощью мешалки, при этом снизу подают подогретый воздух температурой 80°С и распыляют через форсунки водный раствор глюкозы концентрацией 80% сухих веществ, той же температуры, что и воздух. Затем гранулы глюкозы сушат путем подачи горячего воздуха в слой кристаллизуемой массы до получения готового гранулированного продукта [СССР №961745, В01, 2/16, 30.09.1982 г.].
Основным недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает равномерный состав гранул и не позволяет улучшить их физиологическую ценность за счет введения различных пищевых добавок или натуральных сахарозаменителей.
Наиболее близким к предложенному является способ производства гранулированного сахарсдержащего продукта, предусматривающий концентрирование сахарсодержащего раствора и нанесение на гранулы затравки, наращивание и сушку гранул продукта, особенностью которого является то, что в качестве затравки используют гранулы мальтодекстрина, получаемые агломерированном его порошке до размера 0,5-1,0 мм, при этом в процессе наращивания на гранулы наносят сахарсодержащий раствор концентрацией 80-82,5% сухих веществ и доводят их размер до 2,0-4,0 мм и влажностью 4,0-6,0%. После этого на поверхность гранул распыляют сироп мальтита концентрацией 80-85% сухих веществ с последующим их высушиванием до влажности 0,2-0,4% [RU 2556314, С13В 50/00, Опубл. 10.07.2015, Бкл. №19].
Основным недостатком данного способа является невысокая равномерность гранул, как и низкая физиологическая и пищевая ценность получаемого продукта. Кроме того, с течением времени возможна потеря этих свойств за счет осыпания с поверхности кристаллов сахара введенных в них подсластителей и пищевых добавок.
Технический результат изобретения заключается в повышении физиологической ценности продукта, а также его гранулометрического состава.
Указанный технический результат достигается тем, что способ производства гранулированного сахарсодержащего продукта, включает концентрирование сахарсодержащего раствора и нанесение на гранулы затравки, наращивание и сушку гранул продукта, отличающийся тем, что в качестве затравки используют гранулы состоящие в равных количествах из сахарозы и β-циклодекстрина, который предварительно насыщают экстрактом перечной мяты, получаемые агломерированием их порошковой формы до размера 0,5-1,3 мм, при этом в процессе наращивания на гранулы затравки наносят сахарсодержащий раствор концентрацией 81-83% сухих веществ, обогащенный экстрактами валерианы и пустырника в равных количествах из расчета 0,05-0,20% по массе раствора, гранулы затравки наращивают до размера 1,8-2,3 мм, затем этот размер доводят до 2,5-4,0 мм путем распыления на поверхность гранул сахарсодержащего раствора концентрацией 82,5-84,5% сухих веществ обогащенного мальтитом из расчета 0,3-0,6% по массе раствора с последующим их высушиванием до влажности 0,3-0,5%.
Способ осуществляется следующим образом
Вначале получают затравочные гранулы, состоящие в равных количествах из сахарозы и β-циклодекстрина. Причем β-циклодекстрин предварительно насыщают экстрактом перечной мяты.
Циклодекстрины (ЦД) представляют собой циклические олигосахариды, получаемые на основе крахмала путем циклизации в присутствии циклогликозилтрансферазы. Молекула β-циклодекстрина (БЦД) имеет форму тора. Благодаря пространственному расположению гидроксильных групп, молекула имеет полярную гидрофильную внешнюю поверхность и неполярную гидрофобную внутреннюю полость. Благодаря такому строению, БЦД способны в присутствии воды инкапсулировать или «захватывать» гостевые молекулы и образовывать так называемые «комплексы включения». БЦД применяют в качестве средства для улучшения физической и химической стабильности активных субстанций (защита от воздействия света, окисления и т.д.) [Элям Блуэ Нативные и модифицированные циклодекстрины KLEPTOSE: многофункциональные вспомогательные вещества для молекулярной инкапсуляции. // "Фармацевтическая отрасль". - 2011. - №6. - С. 46-48.].
Ценность экстракта перечной мяты обусловлена содержанием в нем ментола, которое применяют как местное болеутоляющее средство при невралгиях, как противовоспалительное и сосудорасширяющее средство при спазмах и успокаивающее [Маланкина Е.Л. Лекарственные растения в декоративном садоводстве (Учебное пособие). - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 240 с.].
В процессе наращивания на гранулы затравки наносят сахарсодержащий раствор концентрацией 81-83% сухих веществ, обогащенный экстрактами валерианы и пустырника в равных количествах из расчета 0,05-0,20% по массе раствора с увеличением размера гранул затравки до 1,8-2,3 мм.
Валериана - одно из наиболее ценных лекарственных растений. Препараты из него применяются как седативное средство при состоянии нервного возбуждения, неврозе сердечно-сосудистой системы, сердцебиении, бессоннице и других заболеваниях [Харченко Н.А., Харченко Н.Н. Недревесная продукция леса (Учебник). - М: ГОУ ВПО МГУЛ, 2006. - 384 с.].
Препараты пустырника обладают регулирующим действием на центральную нервную систему, понижают артериальное давление, обладают противосудорожной активностью. Оказывают благоприятное влияние на углеводный и жировой обмен, снижают уровень глюкозы, молочной и пировиноградной кислоты, холестерина, общих липидов в крови, нормализуют показатели белкового обмена. Препараты пустырника применяют в качестве успокаивающего средства при повышенной нервной возбудимости, сердечно-сосудистых неврозах, гипертонической болезни, ишемической болезни сердца, миокардите, бессоннице, вегетососудистой дистонии, неврастении и психастении [Маланкина Е.Л. Лекарственные растения в декоративном садоводстве (Учебное пособие). - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 240 с.].
Выбранный диапазон концентрации сахарсодержащего раствора 81-83% сухих веществ установлен экспериментальным путем и при запредельных значениях, т.е. менее 81% или более 83%, достижение технического результата ухудшается. Количество экстракта валерианы и пустырника взятых в равных количествах из расчета 0,05-0,20% по массе раствора установлено экспериментально и при запредельных значениях, т.е. менее 0,05% или более 0,20% по массе раствора, ухудшается технический результат изобретения.
Наращивание гранул до оптимального размера 1,8-2,3 мм также подтверждено опытным путем. При запредельных показателях, т.е. менее 1,8 мм или более 2,3 мм снижается технический результат изобретения.
Затем проводят второй этап наращивания гранул, состоящий из распыления на поверхность гранул сахарсодержащего раствора концентрацией 82,5-84,5% сухих веществ обогащенного мальтитом из расчета 0,3-0,6% по массе раствора. Наращивание гранул до 2,5-4,0 мм обусловлено тем, что при этих размерах достигается большая прочность структуры готового продукта, улучшаются условия нанесения на них сахарсодержащего раствора. Однако, при запредельных размерах, т.е менее 2,5 мм или более 4,0 мм прочность гранул ухудшается. Используемый для наращивания гранул сахарсодержащий сироп, обогащенный мальтитом, способствует созданию на их поверхности пленки. После высыхания эта пленка затвердевает и гранулы хранятся без образования пыли и разрушения.
Мальтит и мальтитные сиропы можно отнести к классу гидрогенирированных гидроизатов крахмала. В кристаллической форме мальтит менее гиграскопичен, чем сахароза. Мальтит и, особенно, мальтитные сиропы метабилизируются организмом иначе, чем традиционные сахара, что приводит к снижению уровня сахарозы в крови и инсулинового отклика после приема пищи, а также снижают энергетическую ценность, обеспечивая вместе с тем тот же объем, что и традиционные сахара. Его производят ряд компаний. Мальтит применяют не только как сахарозаменитель, но и как заменитель жира, в связи с его свойством придавать «сливочный вкус» пище. Он используется также при приготовлении драже, так как обеспечивает твердость и прочность покрытия оболочки аналогично сахарозе при более низкой калорийности и степени сладости [Митчелл X. Подсластители и сахарозаменители. Пер. с англ. - СПб.: Профессия, 2010. - 512 с.].
Концентрация сахарсодержащего раствора, обогащенного мальтитом в диапазоне 82,5-84,5% по сухим веществам установлена опытным путем, также как и расход мальтита из расчета 0,3-0,6% по массе раствора. Установлено, что при запредельных значениях по сухим веществам, т.е менее 82,5% или более 84,5% достижение технического результата изобретение ухудшается. Такая же ситуация наблюдается и по запредельным значениям количества вводимого в сахарсодержащий раствор мальтита, т.е. менее 0,3% и более 0,6% по массе раствора.
По завершению распыления сахарсодержащего раствора с мальтитом на поверхность гранул их направляют на высушивание. Процесс высушивания производят до 0,3-0,5%. При запредельных значениях влажности гранул, т.е. менее 0,3 или более 0,5% достижение технического результата изобретения ухудшается.
Пример.
Вначале получают затравочные гранулы, состоящие в равных количествах из сахарозы и β-циклодекстрина. Причем β-циклодекстрин предварительно насыщают экстрактом перечной мяты. Полученные агломерированием порошковые формы затравки доводят до размера 0,7 мм. Сахарсодержащий раствор обогащают экстрактами валерианы и пустырника в равных количествах из расчета 0,10% по массе сахарсодержащего раствора. Затем гранулы затравки наращивают обогащенным добавками сахарсодержащим раствором концентрацией 82% сухих веществ до 2,1 мм, после чего их наращивают до размера 3,7 мм путем распыления на их поверхность сахарсодержащего раствора, обогащенного мальтитом из расчета 0,4% по его массе. При этом концентрация сахарсодержащего раствора, обогащенного мальтитом составляет 83,5% сухих веществ.
Получаемый по предлагаемому способу гранулированный сахар содержит в себе β-циклодекстрин насыщенный экстрактом перечной мяты, гранулы которого покрыты сахарсодержащим раствором, обогащенным валерианы и пустырника в равных количествах из расчета 0,10% по массе раствора. Кроме того, для укрепления структуры гранулы обогащены мальтитом в количестве 0,4% по массе сахарсодержащего раствора.
Параллельно проводят опыты по известному способу. С этой целью вначале готовят затравочные гранулы на основе мальтодекстрина путем агломерирования его порошка до размера 0,75 мм, затем затравочные гранулы наращивают сахарсодержащим раствором путем его нанесения на поверхность гранул. Для этого используют сахарсодержащий раствор концентрацией 81,5% сухих веществ. При этом размер гранул доводят до 3,0 мм с влажностью до 5,0%. Затем на поверхности гранул распыляют сироп мальтита концентрацией 82,5% сухих веществ. После этого гранулы высушивают до влажности 0,3%.
Получаемый по известному способу гранулированный сахар содержит в своем составе мальтодекстрин в виде затравочных гранул размером 0,75 мм, а также сироп мальтита, улучшающий прочность гранул. Вместе с тем получаемый продукт практически не содержит биологический активных веществ в отличие от предполагаемого способа.
Таким образом, получаемый гранулированный сахар имеет не только лучшие структурные свойства, но также более высокие пищевые и физиологические показатели.