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

Изобретение относиться к пищевой промышленности, а именно к способам получения сахарсодержащих продуктов.
Известен способ получения сахарсодержащего продукта, предусматривающий перемешивание кристаллической массы сахара с раствором подслащивающего вещества, введение пищевой добавки, высушивание. Для получения кристаллической массы используют предварительно отсеянный сахар с размером кристаллов 0,25-0,35 мм, причем в качестве подслащивающего вещества добавляют натуральный подсластитель-стевиозид. Его вводят в исходный продукт в количестве 0,5-2,0% по массе готового продукта, перемешивают в течение 10-30 минут, вносят пищевые добавки, в качестве которых используют йодказеин из расчета 600-1000 мкг/кг и/или селен в количестве 300-500 мкг/кг в виде порошка, и затем полученную смесь высушивают до требуемой влажности [RU№2508409 от 27,02,2014 г.].
Недостатком этого способа является то, что получаемый продукт не имеет высоких физиологических и функциональных свойств. Кроме того, представляет определенную трудность процесс распределения пищевых добавок на поверхности кристаллов, а также с течением времени возможна потеря свойств пищевых добавок в следствии их осыпания с поверхности кристаллов сахара.
Наиболее близким к предложенному является способ производства гранулированного сахарсодержащего 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 низкая прочность получаемых гранул, при этом минеральные компоненты распределены по массе продукта неравномерно.
Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в улучшении пищевых, функциональных и структурно-механических свойств сахарсодержащего продукта.
Данный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе производства гранулированного сахарсодержащего продукта, включающем концентрирование сахарсодержащего раствора и его нанесение на гранулы затравки, наращивание и сушку гранул продукта, основным отличием является то, что в качестве затравки используют гранулы состоящие в равных количествах из сахарозы и мальтодекстрина, получаемые агломерированием их порошковой формы до размера 0,65-1,3 мм, при этом в процессе наращивания на гранулы затравки наносят сахарсодержащий раствор концентрацией 80-85% сухих веществ, в который предварительно вводят экстракт зеленого чая и β-каротин в равных количествах из расчета 0,10-0,20% по массе раствора и подвергают кавитационно-кумулятивной обработке путем подачи его со скоростью 10-15 м/с в суперкавитирующий статический аппарат 95-105°С, гранулы наращивают до размера 2,0-2,5 мм, после чего на поверхность гранул распыляют сироп мальтита из расчета 0,2-0,3% по их массе и высушивают до влажности 0,2-0,3%.
Способ осуществляют следующим образом
Вначале получают затравочные гранулы, состоящие в равных количествах из сахарозы и мальтодекстрина, путем агломерирования их порошковой формы до размера 0,65-1,3 мм.
Использование в качестве затравочных гранул сахарозы в смеси с мальтодекстрином в равных количествах, позволяет понизить их энергоемкость и улучшить метаболизм их последующего усвоения организмом человека.
В настоящее время мальтодекстрин является наиболее востребованным и универсальным компонентом в производстве разнообразных пищевых продуктов, применяемыми в качестве носителя и структурообразователя [Славянский А.А Технология сахаристых продуктов: крахмал и крахмалопродукты (Учебное пособие). - М.: МГУТУ, 2012-230 с.].
Требования к размеру гранул затравки установлены экспериментальным путем и обеспечивают оптимальные условия наращивания и структурные свойства при минимальном их разрушении в процессе наращивания. При запредельных значениях, т.е. менее 0,65 мм и более 1,3 мм достижение технического результата ухудшается.
После этого готовят сахарсодержащий раствор для наращивания гранул затравки до концентрации 80-85%. Причем в его состав вводят экстракт зеленого чая и β-каротин в равных количествах из расчета 0,10-0,20% по массе раствора и подвергают кавитационно-кумулятивной обработке путем подачи его со скоростью 10-15 м/с в суперкавитирующий статический аппарат. Введение в состав сиропа зеленого чая и β-каротина обусловлено их физиологической важностью.
Биологическая ценность зеленого чая обусловлена его химическим составом, содержащим свыше полутысячи полезных компонентов. Клинически доказано, что экстракт зеленого чая полезен как антиоксидант, проявляет цитопротекторное и антиканцерогенное воздействие, а также кардиопротекторное, кардиоваскулярное и антиатерогенное действие.
Количество вводимого экстракта зеленого чая и β-каротина исходя из расчета 0,10-0,20% по массе раствора установлено экспериментально.
При запредельных значениях, т.е. менее 0,10% или более 0,20% по массе раствора достижение технического результата изобретения ухудшается.
β-каротин является провитамином А и обладает антиоксидантными свойствами. β-каротин относится к семейству сложных веществ, которые называют каротиноидами. Биологическая активность и реактивные способности β-каротина гораздо больше, чем витамина А, и действует он безопаснее. Безопасность применения β-каротина делает его предпочтительнее витамина А для профилактики рака, β-каротин проникает в большем количество органов и сохраняется там более длительное время, чем витамин А, и поэтому лучше защищает организм от вредных воздействий [И.И. Павлюченко, А.А. Басов, А.Э. Моргоев и др. Биохимические аспекты изучения бета-каратина «Каролина». //Успехи современного естествознания. - 2009. - №2. - С. 54-56.].
Для обеспечения высокой степени распределения пищевых добавок в сахарсодержащем растворе его в процессе смешения пропускают через кавитационное устройство со скоростью 10-15 м/с при температуре 95-105°С. Кавитационное устройство для смешения сахарсодержащего раствора с пищевыми добавками представляет собой суперкавитационный статистический аппарат, состоящий из расширенной части (конфузоры) для подвода сахарсодержащего раствора в смеси с добавками, цилиндрической части с неподвижно укрепленным в виде СК-крыльчатки и расширенной части на выходе (диффузора) [Немчин А.Ф. Создание новых технологий на основе гидродинамической кавитации.// Сахарная промышленность. - 1987. - №6. - С. 21-24].
Выдерживание концентрации сахарсодержащего раствора в диапазоне 80-85% сухих веществ обусловлено условиями наращивания гранул в грануляторе.
Гранулы наращивают до размера 2,0-2,5 мм в грануляторе. При этом особое значение имеет требование к размеру гранул на завершающей стадии. Опытным путем установлено, что лучшие результаты достигаются при наращивании гранул до 2,0-2,5 мм. Гранулы в этом диапазоне размеров имеют более прочную структуру и однородность.
После этого на поверхность гранул распыляют сироп мальтита из расчета 0,2-0,3% по их массе. Мальтит разрешен к применению как вещество, обладающее не только свойством сахарозаменителя, но и другими качествами пищевых добавок (стабилизаторов, загустителей, наполнителей и др.). В отличие от других добавок он имеет безводную, низкогигроскопическую, стабильную кристаллическую форму с низкой точкой плавления. Он используется также для обеспечения твердости и прочности покрытия (вводим в случае получения гранул) [Митчеле X. Подсластители и сахарозаменители. Пер. с англ.- СПб.: Профессия, 2010.-512 с.].
Количество распыляемого сиропа мальтита из расчета 0,2-0,3% на поверхность гранул установлено экспериментально и при запредельных значениях, т.е. менее 0,2% и более 0,3% достижение технического результата ухудшается.
Полученные гранулы высушивают до влажности 0,2-0,3%. Конечная влажность высушиваемых гранул, установленная в диапазоне 0,2-0,3% экспериментально. При запредельных ее значениях, т.е. менее 0,2% или более 0,3% не обеспечивается требуемая прочность гранул.
Пример.
В начале готовят затравочные гранулы, из смеси равных количеств сахарозы и мальтодекстрина, получаемых агломерированием их порошковой формы до размера 1,3 мм.
В процессе наращивания на гранулы затравки наносят сахарсодержащий раствор концентрацией 84% сухих веществ, в который предварительно вводят экстракт зеленого чая и β-каротин в равных количествах из расчета 0,15% по массе раствора и подвергают кавитационно-кумулятивной обработке путем подачи его со скоростью 14 м/с в суперкавитирующий статический аппарат при температуре 98°С, гранулы наращивают до размера 2,3 мм, после чего на поверхность гранул распыляют сироп мальтита из расчета 0,25% по их массе и высушивают до влажности 0,3%.
Параллельно осуществляют способ по прототипу. 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%.
Из примера сопоставления предлагаемого и известного способа видно, что предлагаемый способ позволяет получить продукт с меньшим содержанием сахарозы, по сравнению с прототипом, при этом состав введенных в него добавок улучшает пищевые и физиологические свойства продукта до более высокого уровня, так же как и их структурные свойства, причем благодаря тому, что сахарсодержащий сироп с пищевыми добавками подвергался кавитационно-кумулятивной обработке удалось достигнуть равномерности распределения пищевых добавок в сиропе, что повысило пищевую ценность и структурно-механические свойства готового продукта.