порошковая смесь

Формула изобретения

Порошковая смесь, содержащая порошок столовой свеклы и концентрированный биологически активный препарат из дрожжей, отличающаяся тем, что порошок столовой свеклы получен с мякотью путем сначала замораживания предварительно подготовленных полуфабрикатов свеклы столовой до минус 33^oC в условиях вакуума 0,5 - 1,5 мм рт. ст., затем нагревания конвекционным способом при температуре теплоносителя 90 - 120^oC, при этом процесс ведут так, чтобы содержание бетанина в смеси составляло 0,48 - 0,49 мас.%, а концентрат биологически активного препарата из дрожжей получен путем замораживания дрожжей при минус 16 - 40^oC в течение 2 ч дефростации, отделения клеточного сока от твердой фазы, последующего замораживания при минус 5 - 15^oC в течение 1 - 7 ч и повторной дефростации с разделением жидкого экстракта и клеточных оболочек, после чего в клеточные оболочки добавляют воду, нагревают до 50 - 100^oC, выдерживают в течение 3 - 120 мин, затем разделяют смесь на клеточные оболочки и экстракт, после этого полученный экстракт объединяют с полученным клеточным соком и подвергают сушке, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Порошок столовой свеклы с мякотью - 94 - 97

Концентрированный биологически активный препарат из дрожжей - 3 - 6

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области консервирования пищевых продуктов посредством замораживания с последующей сублимационной сушкой для получения композиции с биологически активными препаратами из дрожжей.

Уровень техники в данной области характеризует изобретение SU N 1741752, A 23 L 2/38, 1992 г., которое является наиболее близким аналогом, где описана порошкообразная смесь для безалкогольного напитка, содержащая биологически активный препарат из дрожжей и сухой сок столовой свеклы (краситель).

Эти компоненты получены по принципиально новой технологии с физическими приемами переработки, исключающими использование химических веществ, дорогостоящих ферментов, которые осуществляются на оборудовании промышленного предприятия. В основу технологии получения порошков из свеклы и дрожжей положены последовательные операции замораживания и нагрева для концентрирования сухих веществ.

Исходным продуктом для получения порошка столовой свеклы сублимационной сушкой служит сок, полученный после прессования предварительно нарезанных мерных полуфабрикатов из бланшированных корнеплодов, которые замораживают, а затем охлаждают в вакуумной камере сублимационной сушки. При замораживании свекольного сока в виде гранул-чешуек получают мелкокристаллическую структуру льда в живых тканях свеклы. При сублимационной сушке гранул-чешуек свекольного сока растворенные вещества мигрируют на поверхность частиц, где осаждаются в виде твердого слоя, образуя кристаллическую форму частиц порошка свеклы.

Известная порошковая смесь предназначена для получения безалкогольного напитка, основу которого составляет сахар (84 - 87 мас.%), противопоказанный некоторым категориям людей, с добавлением, кроме указанных двух компонентов, кислоты пищевой винно-каменной, натрия двухуглекислого и эссенции пищевой ароматической малиновой.

Недостатком известной порошкообразной смеси является ее узкоотраслевое использование только в качестве сырья для приготовления потребительского напитка "малиновый". Несбалансированный качественный и количественный состав компонентов порошковой смеси, следовательно, содержание натуральных аминокислот, витаминов и минеральных элементов, ежедневно требующихся организму человека, ограничивает применение ее как лечебно-профилактическое средство, обладающее адаптогенным и иммуномодуляторным воздействием, в виде коррегирующей пищевой добавки.

Техническим результатом заявленного изобретения является создания новой композиции порошковой смеси из натуральных продуктов, обладающей естественно сбалансированным качественным составом биологически активных веществ, полифункциональными характеристиками и высокой эффективностью действия на организм человека, а также расширение ассортимента таких смеси, обладающих биологической активностью.

Это достигается тем, что в известной порошковой смеси, содержащей порошок столовой свеклы и концентрированный биологически активный препарат из дрожжей, порошок столовой свеклы получен с мякотью путем замораживания предварительно подготовленных полуфабрикатов свеклы столовой до минус 33^oC в условиях вакуума 0,5-1,5 мм рт. ст. , после чего нагревают конвекционным способом при температуре теплоносителя 90 - 120^oC, при этом процесс ведут так, чтобы содержание бетанина в смеси составляло 0,48 - 0,49 мас.%, а концентрат биологически активного препарата из дрожжей получен путем замораживания дрожжей при минус 16 - 40^oC в течение 2 ч, дефростанции, отделения клеточного сока от твердой фазы, последующего замораживания при минус 5 - 15^oC в течение 1 - 7 ч и повторной дефростанции с разделением жидкого экстракта и клеточных оболочек, после чего в клеточные оболочки добавляют воду, нагревают до 50 - 100^oC, выдерживают в течение 3 - 120 мин, затем разделяют смесь на клеточные оболочки и экстракт, после этого полученный экстракт объединяют с полученным клеточным соком и подвергают сушке, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Порошок столовой свеклы с мякотью - 94 - 97

Концентрированный биологически активный препарат из дрожжей - 3 - 6

Использование в биологически активной смеси порошкового продукта из столовой свеклы с мякотью, который получают без бланшировки корнеплодов, обеспечивает содержание бетанина 0,480 - 0,490 мас.%, что превышает уровень (0,400 мас.%) требования для лечебно-профилактических препаратов "Compending of Food Additive Specifications vol. I FAO Food and Nutrition Papers 52/1 SECFA". Потребное количество бетанина увеличивает дыхательную способность клетки в 20 - 25 раз, компенсируя дефицит окислительных процессов в раковых клетках.

Предложенная двухкомпонентная смесь порошков, содержащая в комплексе набор необходимых для ежедневного потребления организму человека заменяемых и незаменяемых аминокислот, витаминов и минеральных элементов, легко оптимизируется по необходимому их количественному содержанию.

Предложенный состав относительно дешевый, потому что для биологически активного препарата используются дрожжи как побочный продукт основного производства (предпочтительно пивные), которые после ферментации в основном техпроцессе накапливаются в виде биомассы и практически не используются, а при сублимационной сушке столовой свеклы используется вся масса сырого полуфабриката, а не только отжатый сок, как в свекольном красителе, по известной порошковой смеси.

Большое количество незаменимых и заменимых аминокислот имеет важное значение в азотистом обмене, обеспечивая потребность в усвояемом азоте, и регулирует обменные процессы.

Для получения биологически активных веществ могут быть успешно использованы различные виды непатогенных микроорганизмов, растения, семена, ягоды, из белков которых автогидролизом получают составляющие аминокислоты, осуществляющие в желудочно-кишечном тракте прямую пищевую абсорбцию. Изобретение позволяет эффективно регулировать их содержание в соответствии с особенностями организма, условиями окружающей среды и профессиональной деятельности, а также учетом возраста и состоянием здоровья человека, то есть потребность регулировать содержание компонентов в пределах количественного диапазона.

Белки обеспечивают согласованную деятельность органов, осуществляют многочисленные реакции, перенос кислорода, пластических и энергетических веществ в организме и его защиту от экстремальных воздействий и патогенных микроорганизмов, обеспечивает обновление клеток и его структур, распадающихся в процессе жизнедеятельности.

Витамины - низкомолекулярные органические соединения -незаменимы в питании и чрезвычайно необходимы для роста, развития, размножения и нормальной жизнедеятельности. В предложенном составе содержится минимум семь витаминов (B₁, B₂, B₃, B₆, B_c, B₁₂, PP, инозит, биотин).

В организме человека в присутствии жиров 3-каротин свеклы превращается в витамин A.

Наличие водорастворимых витаминов позволяет повысить ценность продукта.

Помимо жизненно важных аминокислот и витаминов предложенная смесь содержит большое количество полезных минеральных макро- и микроэлементов, которые обогащают пищевые продукты, дополняя до ежедневно требующейся нормы их потребления.

Содержащиеся в смеси липиды позволяют длительно сохранять товарное качество и не увеличивать калорийность продуктов питания, в которые вводится коррегирующая порошковая смесь.

Полисахариды углеводов положительно влияют на организм человека при лечении сердечно-сосудистых и других заболеваний.

Благодаря оптимальному сочетанию в смеси пектинов и клетчатки, а также наличию большого количества дисахаридов, смесь технологична при изготовлении таблеток прессованием без специальных связующих, которые или балластны, или вредны. Смесь при таблетировании хорошо формируется и не налипает на инструмент.

Предложенная смесь имеет широкие эксплуатационные возможности применения в различных состояниях и формах в виде порошков, паст, таблеток, растворов.

Порошковая смесь не имеет холестерина. Нуклеиновые компоненты представлены в основном ДНК и РНК.

В растворе значение показателя pH находится в слабокислой зоне, что обеспечивает применение, так как не происходит резкого изменения органолептических характеристик продуктов при ее добавлении.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества как нового эффекта суммы, не присущего признакам в разобщенности.

Сущность изобретения поясняется примером приготовления смеси порошков столовой свеклы с мякотью и дрожжей.

Порошок столовой свеклы с мякотью получают из свежих, очищенных, помытых корнеплодов по следующей технологии. Готовят мерные полуфабрикаты, которые в камере подвергают скорозамораживанию и охлаждению до минус 33^oC в условиях вакуума 0,5 - 1,5 мм рт.ст. (температура тройной точки), после чего нагревают конвекционным теплообменом от теплоносителя с температурой 90 - 120^oC. При этом происходит испарение льда, а не клеточного сока, возгонкой с постепенным повышением температуры продукта до 0^oC в течение 14 - 17^oC ч.

Влага перемещается в виде пара, что сохраняет в продукте ферменты, витамины и различные экстрактивные вещества, позволяющие сохранить питательную ценность пористого продукта, так как лед испаряется из капилляров, не разрушая клеток, образуя при этом развитию поверхность с распределенными в объеме составляющими веществами, которые сохранены в исходном продукте, потому что полуфабрикаты не бланшировались перед сублимационной сушкой.

При сублимационной сушке свекольной мякоти с соком происходит уменьшение массы на 75 - 80% от начальной с сохранением всех питательных свойств, солей, сахара, бетанина, пектина, клетчатки и дисахаридов.

Биологические и физико-механические изменения в продукте минимальны, так как при низких температурах химические реакции замедляются, а молекулы водяного пара, покидая твердую структуру, оставляют ее пористой. В результате белковые молекулы не агрегируют и не становятся нерастворимыми. В условиях вакуума достигается огромная кинематическая вязкость среды, очень малая плотность и резкое увеличение свободного объема. В этих условиях гидродинамика процесса, то есть интенсификация движения паровоздушной среды в сублиматоре, в значительной мере определяет интенсивность всего процесса, что сохраняет натуральность свойств продукта.

В результате сублимационной сушки получается продукт такой же первоначальной формы и размера полуфабриката, сохранивший все питательные свойства, соли, сахара и т.п., но без воды, с конечной влажностью не более 4%.

После девакуумирования камеры сухой продукт извлекают и размельчают в порошок на микромельнице или дробильной машине и просеивают. Пористая структура порошкового продукта создает лиофильность, позволяющую очень быстро, в течение 3 - 5 мин оводнить материал, который восстанавливает первоначальный цвет и является радикальным пищевым красителем.

При восстановлении сухой продукт присоединяет 18 - 20 частей воды.

Биологически активный продукт из пивных дрожжей получают по следующей последовательности операций.

Замораживанием сырья разрушают дрожжи при минус 16 - 40^oC в течение 2 ч, которое затем дефростируют, отделяют клеточный сок от твердой фазы, последнюю замораживают при минус 5 - 15^oC в течение 1 - 7 ч и вновь дефростируют. После этого производят разделение жидкого экстракта и остатков клеточных оболочек-твердой фазы. Затем в остатки клеточных оболочек добавляют воду и смесь нагревают до 50 - 100^oC и выдерживают в течение 3 - 120 мин, после чего разделяют смесь на экстракт и остатки клеточных оболочек.

Полученный таким образом клеточный сок и экстракты объединяют, концентрируют и высушивают.

После вторичной дефростанции из сырья отделяют сепарированный клеточный сок, а затем сырье разбавляют дистиллированной водой. Полученную смесь нагревают до 50 - 98^oC и выдерживают в зависимости от сырья от 3 мин до 2 ч. После этого смесь разделяют ультрафильтрацией, сепарацией, центрифугированием или седиментацией.

Полученный после сушки мелкодисперсный порошок содержит белки, жиры, углеводы, незаменимые и заменимые аминокислоты, красящие вещества, органические кислоты, витамины, микроэлементы, гликозиды.

Приготовленные порошки столовой свеклы с мякотью и пивных дрожжей перемешивают в смесителе в отношении 21:1 - продукт готов к употреблению, дальнейшей переработке в потребительские формы и с другими продуктами питания в качестве коррегирующего биологически активного препарата.

Предложенная порошковая смесь натуральных биологических активных препаратов, кроме биологической ценности, имеет следующие потребительские качества в виде добавки к пищевым продуктам:

- увеличивает термостойкость;

- повышает водопоглотительную и эмульгирующую активность;

- стабилизирует и увеличивает пенообразование;

- замедляет процессы черствления хлебобулочных изделий;

понижает калорийность сахаристых, мучных, кондитерских и др. изделий;

- усиливает свойственные запах и цвет.

Ежедневное потребление 200 - 300 г предложенной смеси компенсирует дефицит окислительных процессов в раковых клетках, где превалирует молочнокислое брожение, являясь заменителем дыхательных ферментов. Бетанин (содержится в продукте более 0,400 мас.%) связывает 16 атомов водорода и тем самым увеличивает дыхательную способность клеткина 1000 - 1250%.

Потребление этой порошковой смеси в количестве 16 - 20 г, содержащей 6,4 мас. % пектина, людьми с онкозаболеваниями или находящимися в зоне с повышенной радиацией удовлетворяет суточную потребность для профилактики организма благодаря высокой активности адсорбции образованию стойких коллоидных растворов, которые при взаимодействии с водой набухают и поглощают из кишечника вредные вещества, в том числе яды, канцерогены, патогенные микроорганизмы, и выводят это из организма потребителя.

Высокое содержание клетчатки, полисахаридов, из которых в основном построены клеточные стенки растительных тканей, повышает стойкость к механическим и термическим воздействиям, что заметно и значительно увеличивает срок хранения.

Смесь по изобретению позволяет проектировать, моделировать и получать различные продукты питания с заданными свойствами и характеристиками, а также для повышения аминокислотной, витаминной, минеральной ценности традиционных пищевых ресурсов, содержанию в них бетанина. Она может применяться для создания нового поколения продуктов питания полифункционального действия на организм человека и отвечающих современным требованиям и экологическим условиям.

Натуральные биологически активные комплексы предложенной порошковой смеси необходимы для многопланового воздействия на организм человека с целью коррекции и нормализации нарушенных звеньев метаболической цепи, при комплексном терапевтическом лечении, а также для повседневного питания здоровых людей и особенно детей, остро нуждающихся в достаточном количестве пищевых ингредиентов для нормального роста и развития.

Высокая биологическая ценность предложенной порошковой смеси, отсутствие физиологических бесполезных и вредных для здоровья человека веществ, хорошие вкусовые качества и свойства, простая и доступная для массового производства сырьевая база, форма применения и относительно низкая стоимость определяют перспективу для реализации в виде пищевой добавки в изготовлении нового поколения продуктов питания с учетом экологии, возраста и состояния здоровья.

Сбалансированное содержание в смеси аминокислот, витаминов, микроэлементов, клетчатки, бетанина, липидов, полисахаридов, протеина делают ее самодостаточной для автономного применения в виде таблеток, порошков, эмульсий, паст.

Предложенная порошковая смесь как по качественному, так и по количественному составу, а также по технологии изготовления структурных компонентов, перечню и порядку ее операций, не известна по доступным источникам информации уровня техники, из которого явным образом не следует для специалиста пищевой и микробиологической промышленности, может быть серийно адекватно воспроизведена на действующем заводском оборудовании, то есть соответствует критериям патентоспособности.