Способ производства гранулированного сахаросодержащего продукта с добавками
METHOD FOR PRODUCING GRANULATED SUGAR-CONTAINING PRODUCT WITH ADDITIVES

Изобретение относится к сахарной промышленности и может быть использовано как функциональный продукт в питании человека или в производстве пищевых продуктов.
Известен способ производства ароматизированного сахара, характеризующийся тем, что в качестве добавки используют раствор пищевого ароматизатора на водной основе в количестве от 0,1 до 0,2% к массе сахара, перед сушкой продукта осуществляют инкапсуляцию ароматизированных кристаллов сахара сиропной пленкой, для чего дополнительно распыляют на кристаллы в виброожиженном слое тонкодисперсный аэрозоль, получаемый путем диспергирования насыщенного водного раствора сахарозы концентрацией 71-73%, подогретого до температуры 45-55°C [RU №2555788 С1. Опубл. 07.10.2015].
Способ позволяет получить ароматизированный сахар с улучшенной стабильностью качества вследствие уменьшения потерь ароматизатора в следствие его летучести и окисления. Недостатком данного способа является то, что полученный сахар имеет невысокую биологическую ценность, а также неравномерное распределение по массе сахара вводимых пищевых добавок.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ получения гранулированного сахара с добавками, в котором сахарный сироп вводят в количестве 0,1...2,0 кг на 1 кг гранул при перемешивании. Затем после смешивания кристаллов сахара с сиропом на них напыляют концентрированный раствор плодового экстракта из расчета 3...5% в пересчете на сухие вещества. Для наращивания кристаллов используют сироп с содержанием 80-85% сухих веществ, полученный из сахарного песка [RU 2332468 С1. Опубл. 27.08.2008].
Способ позволяет улучшить пищевую и биологическую ценность готового продукта. Основным его недостатком следует отметить потерю полезных свойств плодового экстракта за счет сушки гранул горячим воздухом при температуре 80…100°С, что способствует разрушению химической структуры молекулы растительного экстракта и снижению питательных свойств.
Техническим результатом изобретения является получение гранулированного сахаросодержащего продукта, повышенной пищевой ценности и обогащенного полезными для эмали зубов витаминами.
Этот результат достигается тем, что в предложенном способе сахарсодержащий продукт обогащается витаминами D, K2 и Ca, полезными для эмали зубов, а также натуральными плодовыми экстрактами, обладающими иммуномодулирующим и лечебным эффектами. При этом, внесение витаминов осуществляется не на стадии смешивания раствора с плодовым экстрактом и дальнейшей сушке при высоких температурах (70…85°С), а распылением их на высушенные гранулы с дальнейшей сушкой, только уже при более низких температурах 40…50°С в течение 15...20 минут, что способствует сохранению химической структуры молекулы витамина, так как витамин K2 разрушается при температуре выше 54°С [Витамины. Макро- и микроэлементы: справочник / В.В. Горбачев, В.Н. Горбачева. - Москва: Медицинская книга, 2011. - 428 с. (с. 424-428)].
Способ производства гранулированного сахаросодержащего продукта заключается в следующем.
В качестве затравки используется измельченный сахар-песок с размерами кристаллов 0,4-1,8 мм.
Пищевые добавки, а именно плодовые экстракты шиповника, боярышника и цитрусовых в соотношении 2:2:1 в количестве 10-15% от общего количества сахара-песка, имеющие рН 4,0-6,0, смешивают в соотношении 1-2:3-4 с сахарным раствором при температуре 35-40°С с учетом общего содержания сухих веществ в полученном растворе 80-85%. Полученный раствор тщательно перемешивают, вводят капельным способом в измельченный сахар-песок при постоянном механическом перемешивании до получения однородной кристаллической массы и проводят наращивание гранул сахарозы до размера кристаллов 0,6-2,1 мм.
Далее полученную гранулированную массу прессуют в кусочки. Прессованные кусочки сахара подвергают сушке в диапазоне температур от 70-85°С в течение 25-30 минут, после чего охлаждают до температуры не выше 25-30°С.
Функциональные пищевые ингредиенты, а именно витамины D, K2 и Ca распыляют на охлажденные прессованные кусочки сахара. Далее прессованный сахар подвергается сушке при температуре 45-50°С в течение 15-25 минут.
Использование натуральных плодовых экстрактов, таких как экстракт шиповника, экстракт боярышника, экстракт цитрусовых, в качестве пищевых добавок позволяет получить продукт с повышенными питательными и функциональными свойствами.
Экстрактом шиповника называется вытяжка полезных веществ из его плодов. Особенность этого средства заключается в том, что концентрация полезных веществ в нем в разы выше по сравнению со свежими плодами, отварами или настойками. Экстракт шиповника оказывает иммуностимулирующее действие. Он эффективно справляется с симптомами простуды. Экстракт шиповника благотворно действует на сердечнососудистую систему. Он нормализует артериальное давление, укрепляет стенки сосудов, повышает свертываемость крови и выводит из нее вредный холестерин [И.В. Маев / А.Н. Казюлин / П.А. Белый / Витамины - 2011 - С. 465-544.].
Экстракт боярышника улучшает память, обмен веществ, уменьшает показатели холестерина и сахара в крови и нормализует сон. Экстракт плодов и цветов этого растения приносит пользу всему организму, оказывает комплексное действие на различные системы [Лечебные свойства пищевых растений / Т.Л. Киселева, А.А. Карпеев, Ю.А. Смирнова и др.; под общ. ред. Т.Л. Киселевой. - Москва, с. 509-519, 526-532].
Экстракт цитрусовых благотворно влияет на функционирование ЖКТ, уничтожает болезнетворные микробы, лечит и предотвращает авитаминоз, понижает количество холестерина [Э.Ш. Боус / Целительная сила витаминов: витамины и минеральные вещества для укрепления здоровья. - Москва, 2012. - С. 394].
Концентрированные плодовые экстракты трех видов, взятых в соотношении шиповник : боярышник : цитрусовые 2:2:1, имеющие рН 4,0…6,0, смешивают в соотношении 1-2:3-4 с водным раствором сахарозы при температуре 35-40°С с учетом общего содержания сухих веществ в полученном растворе 80-85%. Общее вводимое количество плодовых экстрактов колеблется в пределах 10-15%) от общей массы сахара-песка. Использование экстракта с рН 4,0-6,0 обеспечивает оптимальные условия сушки целевого продукта. При рН экстракта менее 4,0 под действием температуры происходит процесс образования редуцирующих Сахаров на поверхности кристаллов сахара, вследствие чего такой продукт практически невозможно высушить.
Полученный раствор тщательно перемешивают и вводят капельным способом в сахар-песок при механическом перемешивании до получения однородной кристаллической массы. Предусматривается наращивание затравочных гранул сахарозы до размеров кристаллов 0,6-2,1 мм. Готовая смесь поступает на прессование в кусочки сахара.
Сахар прессуется в форме кубиков, длина стороны колеблется от 1 до 1,5 см. Возможно прессование сахара в виде различных фигурок диаметром не больше 3-3,5 см для детей.
Прессованные кусочки сахара подвергают сушке в интервалах температур 70-85°С в течение 25-30 минут, а после охлаждают до температуры не выше 25-30°С. Процессы сушки и охлаждения могут осуществляться как в отдельных аппаратах, так и в одном, совмещающем оба процесса. Эти аппараты могут быть барабанными (ротационными), камерными, шахтными и др.
Функциональные пищевые ингредиенты, а именно витамины D, K2 (менахинон) и Са распыляют на охлажденные кусочки сахара.
Витамин D не только укрепляет эмаль зубов, но также активирует одонтобласты - клетки, которые выполняют работу иммунной системы зубов, продуцируя жизненно важный для регенерации зубов и здоровья эмали дентин. В ряде научных исследований была обнаружена очевидная связь между достаточным количеством витамина D в организме и снижением риска кариеса [В.М. Коденцова / Витамины - Москва, 2015. - 400 с. - Библиогр.С. 357-401].
Кальций широко известен как исключительно полезный для зубов минерал. Однако без витамина K2 кальций может отлагаться в неправильных местах. Витамин K2 направляет кальций в кости и зубы [И.В. Маев / А.Н. Казюлин / П.А. Белый / Витамины - Москва, 2011. - С. 465-544].
Расчет нормы физиологической потребности человека в витаминах и микроэлементах осуществляется в соответствии с MP 2.3.1.2432-08 "Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации".
Расчет количества вводимой добавки витаминов ведут с учетом суточной физиологической потребности человека в витамине D, равной 2,5-10 мкг, Ca, равной 500-1500 мг, K2, равной 20-120 мкг, при этом уровень удовлетворения принимают 25% от нормы физиологической потребности человека, учитывая его поступление и с другими продуктами питания.
Далее прессованный сахар подвергается сушке в интервале температур 45-50°С в течение 15-25 минут, что обеспечивает сохранность витаминов.
Сахар фасуют в коробки, пачки, пакеты от 0,25 до 1,0 кг включительно (коробки по ГОСТ 12301, пачки по ГОСТ 12303).
Пример. Подготавливают измельченный сахар-песок в количестве 100 кг с размерами кристаллов 0,4-1,8 мм. Плодовые концентрированные жидкие экстракты в количестве 13% от общей массы сахара-песка - 13 кг растворяют в соотношении 1,3:3,5 с сахарным раствором при температуре 38°С с учетом общего содержания сухих веществ в растворе от 84%. Далее сахарный раствор плодового экстракта вводят капельным способом в измельченный сахар-песок. Проводится наращивание затравочных гранул сахарозы до размеров кристаллов 0,6-2,1 мм. Далее смесь отправляется в устройство для прессования. Прессованные кусочки сахара подвергают ступенчатой сушке при температуре 80°С в течение 30 минут, после чего охлаждают до температуры не выше 27°С. Функциональные пищевые ингредиенты, а именно витамины D, K2 и Ca распыляют на охлажденные кусочки сахара. Далее витаминизированный прессованный сахар подвергается сушке при температуре 45°С в течение 20 минут.
Полученный гранулированный сахаросодержащий продукт, обогащенный натуральными плодовыми экстрактами, содержащий полезные питательные вещества, имеет повышенную пищевую ценность и обогащен полезными для эмали зубов витаминами, снижающими риск кариеса. Способ его производства обеспечивает наиболее полное сохранение всех вводимых добавок, за счет подбора соответствующего теплового режима.
Таким образом, предложенный способ позволяет повысить питательные и функциональные свойства продукта за счет введения в него плодовых экстрактов и витаминов в количестве, рассчитанном с учетом нормы физиологической потребности человека.