СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ САХАРСОДЕРЖАЩЕГО ПРОДУКТА
METHOD OF PRODUCING SUGAR-CONTAINING PRODUCT

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам получения сахарсодержащих продуктов.
Известен способ получения сахарсодержащего продукта, предусматривающий перемешивание кристаллической массы сахара с раствором подслащивающего вещества и введение по меньшей мере одной пищевой добавки. Пищевую добавку используют в виде порошка, который добавляют в количестве 2,0-60,0 вес.ч. на 100 вес.ч. готового продукта и вводят непосредственно в смесь сахара с раствором подслащивающего вещества. Причем из пищевых добавок используют чай листовой, или чай цветочный, или кофе, или какао, или сухое молоко, или их смесь [RU №2150508 от 06.10.2000 г.].
Недостатком этого способа является невысокая степень однородности кристаллической массы и равномерности распределения в ней пищевых добавок. Кроме того, применение искусственных и синтетических подсластителей может вызвать нежелательное влияние на здоровье человека. Помимо этого, способ не позволяет в полной мере придать готовому продукту основные профилактические свойства.
Ближайшим техническим решением к предлагаемому является 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 послащивающего 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, с течением времени возможна потеря части этих свойств за счет осыпания с поверхности кристаллов сахара введенных в них подсластителей и пищевых добавок.
Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в улучшении физиологических и функциональных свойств сахарсодержащего продукта, при этом срок его хранения возрастает.
Этот технический результат достигается тем, что в предложенном способе предусматривается перемешивание кристаллической массы сахара с раствором подслащивающего вещества, введение по меньшей мере одной пищевой добавки и высушивание готового продукта, в качестве кристаллической массы используют предварительно отсеянный сахар с размером кристаллов 0,30-0,40 мм, при этом в качестве подслащивающего вещества применяют натуральный подсластитель - стевиозид в виде раствора, который вводят в кристаллическую массу в смеси с мальтодекстрином и фруктоолигосахаридом в равных количествах из расчета 0,9-1,8% по массе готового продукта, затем в качестве пищевой добавки в него вводят порошок β-каротина в количестве 20-30 мг/кг сахара, перемешивают в течение 20-30 мин и направляют на гранулирование, где их наращивают до размера 2,0-4,0 мм путем распыления на их поверхность сахарсодержащего раствора температурой 80-90°C и концентрацией 82-83% сухих веществ, затем гранулы высушивают пропусканием горячего воздуха температурой 110-115°C через их слой до влажности 0,12-0,20%.
Способ осуществляют следующим образом.
Кристаллический белый сахар, соответствующий требованиям ГОСТ 21-94, рассеивают на ситах с отделением фракции кристаллов размером 0,30-0,40 мм для формирования однородной кристаллической массы. Эти результаты получены экспериментальным путем. Кристаллы сахара в данном размерном диапазоне имеют достаточно большую площадь поверхности, что необходимо для равномерного распределения на ней подслащивающих и других веществ, обеспечивающих цель заявки.
Превышение или уменьшение указанного размерного диапазона по диапазону размера кристаллов сахара приведет к ухудшению технического результата изобретения.
Использование в качестве подслащивающего вещества натурального подсластителя - стевиозида объясняется его высокими физиологическими и функциональными свойствами. Стевиозид относится к подсластителям интенсивного типа, общая его сладость превышает сахарозу в 250-300 раз. При этом он легко растворим, стабилен при обработке и хранении, практически не расщепляется в человеческом организме и не токсичен. В отличие от искусственных подсластителей стевиозид не разрушается при нагревании до 198°C, имеет высокую устойчивость в средах с рН 3-9, обладает консервирующими свойствами. Если потребление стевиозида регулярное, то имеет место снижение содержания сахара, радионуклеидов и холестерина в организме. Улучшается регенерация клеток и коагуляция крови, тормозится рост новообразований, укрепляются кровеносные сосуды. Помимо этого стевиозид препятствует образованию язв в желудочно-кишечном тракте.
Применение стевиозида в виде раствора обеспечивает равномерность его распределения по кристаллической массе и высокий эффект закрепления на поверхности кристаллов.
В соответствии с предлагаемым способом помимо стевиозида в кристаллическую массу сахара вводят мальтодекстрин и фруктоолигосахарид. Эти компоненты являются продуктами расщепления растительного крахмала. Степень гидролиза крахмала определяет углеводный состав, который обеспечивает функциональные свойства этих добавок.
Мальтодекстрин легко растворяется в воде и имеет высокие эмульгирующие свойства, влияет на формообразование продукта, регулирует его структуру и улучшает внешний вид. Он легко всасывается человеческим организмом, а также может использоваться в качестве сырья для производства детского питания и спортсменов. Кроме того, мальтодекстрин обладает способностью стимулировать рост нормофлоры кишечника (бифидобактерий), что способствует профилактике дисбактериоза, а также улучшает и облегчает процесс растворения белков [Славянский А.А. Технология сахаристых продуктов: крахмал и крахмалопродукты. - М.: МГУТУ, 2012. - 230 с.].
Фруктоолигосахариды (ФОС) являются природными углеводами и представляют собой смесь коротких цепочек глюкозы и фруктозы. Их особенность заключается в том, что они не расщепляются в верхних отделах желудочно-кишечного тракта и играют роль растворимого пищевого волокна. Так как ФОС способны выборочно стимулировать рост и активность полезных бактерий толстого кишечника, их называют «пребиотиками». Они стимулируют рост нормальной микрофлоры кишечника, препятствуют возникновению дисбактериоза, положительно влияют на функции кишечника и нормализуют стул. Причем ФОС предупреждают возникновение и развитие гнилостных процессов и избыточного газообразования в кишечнике. Они также оказывают адаптогенное, детоксикационное и имунномоделирующее действие, обладают противоаллергической активностью и нормализуют гормональный баланс.
Стевиозид вводят в кристаллическую массу сахара в смеси с мальтодекстрином и фруктоолигосахаридом в равных количествах из расчета 0,9-1,8% по массе готового продукта. Этот диапазон установлен опытным путем и при запредельных значениях, т.е. менее 0,9 или более 1,8% по массе готового продукта технический результат изобретения ухудшается. При выдерживании установленных количеств вводимых компонентов обеспечиваются оптимальные физиологические и функциональные свойства, так как при этом сахарсодержащий продукт обогащается витамином А (каротином). Витамин А является одним из важнейших компонентов, стимулирующих рост человека, обменные реакции белков, жиров, углеводов, обеспечивает нормальную деятельность органов зрения, устойчивость организма к заболеваниям слизистых оболочек дыхательных путей, кишечника и в целом к инфекциям. По данным ГУ НИИ Питания РАМН, около 50% населения России в целом испытывает дефицит каротиноидов в питании.
Благодаря способности связывать активный кислород β-каротин защищает клеточные структуры от разрушения свободными радикалами, способствует укреплению иммунитета, снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний, смягчает воздействие вредных факторов окружающей среды (электромагнитных излучений, химического и радиоактивного загрязнений), повышает адаптационные возможности организма, устойчивость к стрессам.
В соответствии с проведенными исследованиями установлено, что количество пищевой добавки β-каротина следует выдерживать в диапазоне 20-30 мг/кг сахара.
При употреблении не более 65 г сахара в сутки, что соответствует медицинским рекомендациям, этого количества β-каротина достаточно для удовлетворения норм его потребления.
При запредельных значениях данной пищевой добавки, т.е. при введении β-каротина в кристаллическую массу сахара менее 20 мг/кг сахара или более 30 мг/кг сахара не достигается технический результат изобретения.
Перемешивание кристаллической массы сахара с введенными в нее компонентами осуществляется в течение 20-30 мин. В этом диапазоне достигается равномерное распределение этих компонентов по массе сахарсодержащего продукта. Все это позволяет подготовить сахарсодержащий продукт к последующему гранулированию кристаллов сахара при их наращивании до размера 2,0-4,0 мм. Наращивание до этих размеров позволяет получать равномерные по составу и достаточно прочные гранулы. При этом исключается контакт с окружающей средой введенных в сахар подсластителей и пищевых добавок, что обеспечивает более высокую физиологическую и функциональную ценность продукта.
При получении гранул размером менее 2,0 мм или более 4,0 мм эти показатели ухудшаются.
Наращивание кристаллов в грануляторе осуществляют путем распыления на их поверхность сахарсодержащего раствора температурой 80-90°C и концентрацией 82-83% сухих веществ. При этих параметрах этот процесс протекает в оптимальных условиях без ухудшения качества гранул. При запредельных параметрах, т.е. при температуре сиропа менее 80°C или более 90°C и концентрации сахарсодержащего раствора менее 82% СВ или более 83% СВ достижение технического результата по заявленному способу ухудшается.
Выдерживание температуры сахарсодержащего раствора в диапазоне 80-90°C обусловлено технологическими условиями получения гранул и требованиями к их качественным показателям. При отклонении от этих показателей от указанного предела ухудшается технический результат изобретения.
Процесс гранулирования осуществляется в установке - грануляторе, выбранной из числа известных, куда вводится сахарсодержащий раствор кристаллического сахара в смеси с подслащивающими веществами и пищевыми добавками, как исходные продукты. Корпус установки представляет собой кольцевую рабочую камеру, ограниченную двумя цилиндрами. В боковой поверхности наружного цилиндра имеется отверстие, через которое выгружается продукт в приемный сборник. Во внутреннем цилиндре смонтировано перемешивающее устройство с шестью лопастями, установленное в кольцевом пространстве рабочей части корпуса, для перемешивания гранул сахара. Днище установки имеет ограниченный сетчатый участок для подачи подогретого воздуха в камеру корпуса. В рабочей камере создается небольшое разрежение, что исключает попадание пыли в помещении.
Корпус установки закрывается конической крышкой из оргстекла, что позволяет наблюдать весь процесс гранулирования сахара.
Подаваемый в установку сахарсодержащий сироп, при обдувании горячим воздухом, равномерно распределяется в виде пленки на поверхности гранул. При этом в пленке одновременно имеют место два процесса: испарение воды и кристаллизация сахарозы, что обеспечивает рост самих гранул [Славянский А.А. Сахар и основы его производства. - М.: Издательский комплекс МГУПП, 2005. - 121 с.].
Готовый сахарсодержащий продукт направляют на упаковку и последующее хранение.
Пример 1. Кристаллический сахар, соответствующий требованиям ГОСТ 21-94, рассеивают на ситах с отделением фракции кристаллов размером 0,30 мм, которые затем используют для формирования кристаллической массы. После этого в нее вводят раствор натурального подсластителя - стевиозида в смеси с мальтодекстрином и фруктоолигосахаридом в равных количествах из расчета 0,9% по массе готового продукта и добавляют порошок β-каротина в количестве 20 мг/кг сахара, перемешивают в течение 20 мин и направляют в гранулятор для гранулирования, где их наращивают до размера 2,0 мм, причем этот процесс осуществляют путем распыления на поверхность введенных кристаллов сахарсодержащего раствора температурой 80°C и концентрацией 82,5% сухих веществ, затем гранулы высушивают путем пропускания через их слой горячего воздуха температурой 110°C до влажности 0,12% сухих веществ.
Получаемый сахарсодержащий продукт имеет влажность 0,27% и содержит в своем составе кроме сахарозы стевиозид в количестве 9,0 г/кг, мальтодекстрин 9,0 г/кг и фруктоолигосахарид 9,0 г/кг, а также β-каротин из расчета 15 мг/кг сахара.
Готовый продукт имеет однородную структуру и может быть использован как в пищевых, так и в профилактических целях.
Пример 2. Кристаллический сахар, соответствующий требованиям ГОСТ 21-94, рассеивают на ситах с отделением фракции кристаллов размером 0,40 мм, которые затем используют для формирования кристаллической массы. После этого в нее вводят раствор натурального подсластителя - стевиозида в смеси с мальтодекстрином и фруктоолигосахаридом в равных количествах из расчета 1,8% по массе готового продукта и добавляют порошок β-каротина в количестве 30 мг/кг сахара, перемешивают в течение 30 мин и направляют в гранулятор для гранулирования, где их наращивают до размера 4,0 мм, причем этот процесс осуществляют путем распыления на поверхность введенных кристаллов сахарсодержащего раствора температурой 90°C и концентрацией 83,0% сухих веществ, затем гранулы высушивают путем пропускания их через слой горячего воздуха температурой 115°C до влажности 0,20% сухих веществ.
Получаемый при этом сахарсодержащий продукт имеет влажность 0,40% и содержит в своем составе кроме сахарозы стевиозид в количестве 18 г/кг сахара, а также мальтодекстрин в количестве 18 г/кг и фруктоолигосахарид 18 г/кг, а также β-каротин из расчета 20 мг/кг сахара.
Готовый продукт имеет однородную структуру и может быть использован как пищевой функциональный продукт.