способ производства пищевого гематогена брикетированного со средней влажностью на основе белковой связующей массы для биологически активных добавок

Формула изобретения

1. Способ производства пищевого гематогена брикетированного со средней влажностью на основе белковой связующей массы для биологически активных добавок, включающий предварительное смешивание плазмы крови сельскохозяйственных животных высушенной порошкообразной водорастворимой в качестве белкового связующего компонента с другими пищевыми ингредиентами с пониженным содержанием влаги, включающих биологически активные добавки, такие как препарат гемоглобина или альбумин черный пищевой, витаминно-минеральный комплекс, и вкусо-ароматические компоненты, такие как подсластители консистенцией в виде пудры и ароматизаторы, с помощью мешалки, выработку чешуйчатого льда или снега из воды питьевой на ледогенераторе и его измельчение/взрыхление на куттере, добавляемого в строго фиксированном количестве в состав высококонцентрированной пищевой системы средней/промежуточной влажности, которой является приготавливаемая белковая связующая масса, обладающая вязкопластичными свойствами подобно карамельной массе, механическое перемешивание компонентов в сыпучем состоянии при субкриоскопических отрицательных значениях температуры на куттере с последующим формованием, сопровождающимся утрамбовыванием массы, в виде брикетов различной формы, упаковыванием продукта в виде штучных изделий в индивидуальные пакеты с барьерными свойствами, в том числе под вакуумом или в модифицированной газовой среде, механизированным способом, например, с помощью поточно-механизированных линий для кондитерских изделий, и отеплением продукта в токе теплого воздуха с целью проведения процессов оттаивания кристаллов льда, набухания/растворения сухих компонентов и ускоренного структурообразования за счет перераспределения влаги в продукте.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно в состав продукта вводятся бактериостатические консерванты и антиокислители.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве пищевого гематогена брикетированного со средней влажностью в индивидуальной упаковке, представляющего собой продукт лечебного и профилактического, в том числе диетического и диабетического, питания и специального назначения.

Предлагаемым изобретением решается задача производства пищевого гематогена брикетированного со средней (промежуточной) влажностью с применением белковой связующей массы для биологически активных добавок, приготавливаемой без высокотемпературной термообработки на основе плазмы крови сельскохозяйственных животных высушенной порошкообразной водорастворимой с целью сохранения нативной молекулярной структуры и способности к регидратации вместо использования связующей карамельной массы на основе сахарозы.

В пищевых системах, в том числе продуктах, с промежуточной влажностью вода содержится только в прочносвязанном состоянии, в свободном или слабосвязанном состоянии вода, то есть в жидком агрегатном состоянии, не содержится. Такие продукты отличаются высокой микробиологической стабильностью в хранении и при этом обладают мягкой пластичной консистенцией. Подавляющее большинство пищевых продуктов с промежуточной влажностью имеет значение активности воды: 0,600 a_w 0,900, ед. a_w; и значение массовой доли влаги: 10 W 40, % [Пищевые продукты с промежуточной влажностью / под ред. Р.Дэвиса, Г.Берга, К.Паркера; пер. с англ. - М.: Пищевая промышленность, 1980. - 280 с.], [Вода в пищевых продуктах / под ред. Р.Б.Дакуорта; пер. с англ. - М.: Пищевая промышленность, 1980. - 376 с.], [Рогов И.А. Активность воды в многокомпонентных пищевых системах: учебно-методическое пособие / И.А.Рогов, Л.Ф.Митасева, Н.С.Николаев, С.Г.Юзов. - М.: МГУПБ, 2009. - 67 с.].

Указанные значения активности воды и массовой доли влаги имеют также пищевые системы, в том числе продукты, содержащие воду в жидком агрегатном состоянии с растворенной в ней поваренной солью [Юзов С.Г. Взаимосвязь показателя активности воды и криоскопической температуры пищевых систем и продуктов // Мясная индустрия. - 2010. - № 6. - С.59-61]. Эти продукты также обладают высокой микробиологической стабильностью в хранении. Считается более правильным оба рассмотренных типа пищевых систем средней влажности, и поэтому этот термин имеет более общее значение.

В ходе инновационных технологических изысканий была обнаружена способность сухих концентратов плазмы крови сельскохозяйственных животных образовывать водные высококонцентрированные пищевые системы с вязкопластичными и связующими свойствами, подобно карамельной массе на основе сахарозы, только при низких и средних положительных значениях температуры.

Это технологическое открытие позволило использовать в качестве ближайшего аналога пищевой гематоген сухой брикетированный, вырабатываемый по традиционной технологии с применением связующей карамельной массы на основе сахара-песка, патоки крахмальной, молока (цельного) сгущенного с сахаром и добавлением сухого препарата гемоглобина или сухого альбумина черного пищевого. Добавляются также дополнительные активные вещества - железа сульфата гептагидрат и аскорбиновая кислота (витамин С). В качестве прототипа можно использовать брикетированный гематоген и способ его производства согласно ТУ 9126-003-57195696-06, ТУ 9126-017-00480684-05, ТУ 9126-003-25743972-2004, патенту РФ № 2119756.

К недостаткам этого продукта можно отнести довольно высокое содержание в рецептуре низкомолекулярных углеводов, таких как сахароза, что противопоставлено современным медико-биологическим, в том числе диетическим, рекомендациям здорового питания человека, а также необходимость применения в процессе производства для этого типа изделий сиропа или карамельной массы технологических режимов при значениях температуры выше 100°С.

Поставленная задача решается в способе производства пищевого гематогена брикетированного со средней влажностью на основе белковой связующей массы для биологически активных добавок, включающем предварительное смешивание плазмы крови сельскохозяйственных животных высушенной порошкообразной водорастворимой в качестве белкового связующего компонента с другими пищевыми ингредиентами с пониженным содержанием влаги, включающих биологически активные добавки, такие как препарат гемоглобина или альбумин черный пищевой, витаминно-минеральный комплекс, и вкусоароматические компоненты, такие как подсластители консистенцией в виде пудры и ароматизаторы, с помощью мешалки, выработку чешуйчатого льда или снега из воды питьевой на ледогенераторе и его измельчение/взрыхление на куттере, добавляемого в строго фиксированном количестве в состав высококонцентрированной пищевой системы средней/промежуточной влажности, которой является приготавливаемая белковая связующая масса, обладающая вязкопластичными свойствами, подобно карамельной массе, механическое перемешивание компонентов в сыпучем состоянии при субкриоскопических отрицательных значениях температуры на куттере с последующими формованием, сопровождающимся утрамбовыванием массы, в виде брикетов различной формы, упаковыванием продукта в виде штучных изделий в индивидуальные пакеты с барьерными свойствами, в том числе под вакуумом или в модифицированной газовой среде, механизированным способом, например с помощью поточно-механизированных линий для кондитерских изделий, и отеплением продукта в токе теплого воздуха с целью проведения процессов оттаивания кристаллов льда, набухания/растворения сухих компонентов и ускоренного структурообразования за счет перераспределения влаги в продукте.

Предлагаемый способ отличается тем, что дополнительно в состав продукта могут вводиться бактериостатические консерванты и антиокислители.

Предлагаемый способ производства пищевого гематогена брикетированного со средней влажностью на основе белковой связующей массы для биологически активных добавок характеризуется тем отличительным признаком, что вместо карамельной связующей массы, приготовленной на основе сахара-песка с применением тепловой обработки при значениях температуры выше 100°С, для размещения в ней биологически активных добавок в легкодоступной форме, в том числе растворимой в воде, для желудочно-кишечного тракта человека применяется связующая масса на основе плазмы крови сельскохозяйственных животных с нативной молекулярной структурой, приготовленная при отрицательных субкриоскопических и умеренных положительных значениях температуры обработки, то есть без применения высокотемпературной термообработки. Она представляет собой пищевую систему со средней (промежуточной) влажностью и обладает вязкопластичными свойствами, подобно карамельной массе, но при умеренных положительных значениях температуры.

Данное изобретение может использоваться для производства пищевых продуктов со средней влажностью механизированного способа формования, предназначенных для лечебного, профилактического и специального питания, в том числе изделий типа гематогена, с добавлением биологически активных веществ и различных пищевых ингредиентов с пониженным содержанием влаги.

Во время теоретического этапа проведения инновационных технологических исследований было выявлено, что при производстве пищевых продуктов, подвергаемых сушке, в том числе при изготовлении изделий со средней (промежуточной) влажностью, плазма крови от сельскохозяйственных животных и большинство видов водорастворимых ингредиентов на ее основе, добавляемых в пищевую систему, вследствие своей способности образовывать водные растворы высокой вязкости блокируют конвективную сушку (вяление) пищевых продуктов. Для решения данной технологической задачи были предложены и разработаны различные способы переработки плазмы крови на основе коагуляции ее альбуминовой и глобулиновой белковых фракций [Жаринов А.И. Полифункциональное использование плазмы крови и белоксодержащих систем на ее основе в технологии мясопродуктов. Дис. докт. техн. наук. - М.: МИПБ, 1991]. Указанная технология достаточно сложна и требует применения дополнительных химических агентов и оборудования, в том числе для проведения термообработки.

При решении задачи производства пищевых продуктов средней (промежуточной) влажности с добавлением плазмы крови, вырабатываемых без высокотемпературной термообработки, был найден наиболее радикальный и в то же время простой способ решения указанной технологической проблемы, основанный на применении в рецептуре продукта пищевых ингредиентов только с пониженным содержанием влаги и воды питьевой, добавляемой в строго фиксированном количестве в состав системы. Причем этот способ или техническое решение можно реализовывать двумя технологическими приемами:

1. Растворение плазмы крови высушенной порошкообразной вместе с другими пищевыми ингредиентами в сухой порошкообразной форме в воде или водном растворе пищевых ингредиентов с помощью мешалок.

2. Перемешивание плазмы крови высушенной порошкообразной водорастворимой вместе с другими пищевыми ингредиентами в сухой порошкообразной форме с предварительно измельченным чешуйчатым льдом или взрыхленным снегом, приготовленных из воды питьевой на ледогенераторе, в сыпучем состоянии при субкриоскопических отрицательных значениях температуры с помощью куттера, и последующее механизированное формование, сопровождающееся утрамбовыванием массы, индивидуальная герметичная упаковка и отепление продукта в токе теплого воздуха для проведения процессов оттаивания кристаллов льда в пищевой системе, набухания/растворения сухих компонентов и ускоренного структурообразования продукта.

Первый технологический прием предназначен для приготовления белковой связующей массы, представляющей собой самостоятельную пищевую систему с промежуточной влажностью, со средним содержанием сухих веществ. Второй технологический прием - для белковой связующей массы с высоким содержанием сухих веществ с целью предотвращения образования сухих комков и неравномерного распределения компонентов при перемешивании.

В предлагаемом способе производства брикетированного батончика-гематогена пищевого со средней влажностью применяется белковая связующая масса из плазмы крови сельскохозяйственных животных высушенной порошкообразной водорастворимой вместе с другими пищевыми ингредиентами с пониженным содержанием влаги, приготовленная с помощью второго технологического приема, в качестве связующего компонента для биологически активных добавок, также вводимых в продукт в сухом порошкообразном состоянии, вместо карамельной массы на основе сахара-песка.

Способ производства пищевого гематогена брикетированного со средней влажностью на основе белковой связующей массы для биологически активных добавок осуществляется на практике следующим образом.

Предварительно осуществляется смешивание сухих компонентов продукта, то есть плазмы крови высушенной порошкообразной водорастворимой, сухого препарата гемоглобина или сухого альбумина черного пищевого, витаминно-минерального комплекса, подсластителя (фруктоза, сахарин) консистенцией в виде пудры и ароматизатора с помощью специальных мешалок либо тестомесов или фаршемешалок шнекового типа. Затем с помощью куттера измельчается чешуйчатый лед или разрыхляется снег, полученный на ледогенераторе из воды питьевой, вносится в куттер по частям комплексная сухая смесь и методом смешивания сыпучих компонентов при субкриоскопических отрицательных значениях температуры вырабатывается белковая связующая масса, являющаяся основой изделия, с равномерно распределенными внутри ее объема биологически активными добавками уже на этой стадии производства.

При выработке гематогена для получения белковой связующей массы средней (промежуточной) влажности и вязкопластичной консистенции, подобно гематогену на карамельной основе, в ее состав вводят воду питьевую в заданном строго фиксированном количестве в зависимости от конкретной рецептуры продукта. Рекомендуемое соотношение воды питьевой в виде льда/снега и плазмы крови высушенной порошкообразной водорастворимой (без учета других сухих компонентов) при приготовлении продукта составляет соответственно: 23,9:76,1-35,1:64,9 (мас.%).

В качестве плазмы крови высушенной порошкообразной водорастворимой применяется препарат сухого альбумина из свиной и говяжьей плазмы крови фирмы "SONAC" (пр-во Голландия) [Булычев И.Н., компания «Партнер-М». Новые продукты мировых производителей // Мясная индустрия - 2009. - № 9. - С.26-28]. Является возможным использование коммерческих препаратов указанного пищевого ингредиента других торговых марок, фирм или НПО и т.п.

В качестве источника биологически активного гемоглобина применяется сухой препарат гемоглобина из эритроцитов крови сельскохозяйственных животных или альбумин черный пищевой, а в качестве стимулятора усвоения органического железа организмом человека используется аскорбиновая кислота (витамин С), входящая в состав витаминно-минерального комплекса.

Состав, соотношение и дозировка биологически активных добавок в белковой связующей массе определяется медико-биологическими рекомендациями, в том числе согласно действующей технологией сухого пищевого гематогена брикетированного, вырабатываемого традиционным способом производства.

Также в состав гематогена вносятся вкусоароматические компоненты на основе подсластителей, например фруктозы или сахарина, измельченных до консистенции пудры, и ароматизаторов натурального происхождения или идентичных натуральным, например ванилина, в виде единой сухой смеси в количестве в зависимости от нужных органолептических характеристик.

При условии последующего упаковывания продукта в индивидуальные пакеты, не обладающие барьерными свойствами, а также без применения вакуума или модифицированной газовой среды для упаковывания продукта дополнительно в его состав вводятся бактериостатические консерванты и антиокислители (антиоксиданты), предпочтительно натурального происхождения в дозировках согласно традиционной технологии. Это осуществляется в процессе приготовления белковой связующей массы при предварительном перемешивании ее сухих компонентов.

Вышеперечисленные ингредиенты предварительно перемешиваются в сухом порошкообразном состоянии, и только после этого из них готовится гематоген на основе белковой связующей массы из плазмы крови сельскохозяйственных животных.

Применяется вода питьевая фильтрационной многоступенчатой очистки.

После выгрузки из куттера приготовленного продукта на основе белковой связующей массы осуществляется формование и индивидуальная упаковка изделия механизированным способом, например с помощью поточно-механизированных линий для кондитерских изделий. Формованные брикеты могут быть выполнены в виде пластины, параллелепипеда, бруска, цилиндра или диска. Формующая машина обязательно должна быть предусмотрена для твердых пищевых систем с высокой вязкостью и низкой пластичностью при отрицательных субкриоскопических значениях температуры. Упаковка продукта осуществляется в индивидуальные влаго-, паро- и газонепроницаемые пакеты (возможен вариант под вакуумом или в модифицированной газовой среде). После чего продукт отепляют в токе теплого воздуха с температурой до 40°С для структурирования системы, складывают в общую тару и направляют на хранение и реализацию в торговую сеть.

Значение массовой доли влаги в готовом продукте может составлять 2,2%, 5,0%, 26,8% в зависимости от вида (типа) применяемой рецептуры, то есть в среднем должно составлять 10-20%. Наиболее объективным критерием для оценки состояния влаги в продукте является показатель активности воды (a_w), рекомендуемое значение которого для сухого пищевого гематогена брикетированного должно составлять a_w 0,600, при котором полностью прекращается развитие большинства видов микроорганизмов [Рогов И.А. Активность воды в многокомпонентных пищевых системах: учебно-методическое пособие / И.А.Рогов, Л.Ф.Митасева, Н.С.Николаев, С.Г.Юзов. - М.: МГУПБ, 2009. - 67 с.].

В перспективе использование показателя активности воды для контроля состояния влаги в пищевых системах при разработке и промышленном производстве пищевых продуктов, особенно лечебно-профилактического назначения, позволит существенно увеличить нормируемый срок хранения (срок годности) изделий. При этом величина снижения содержания влаги в пищевой системе будет иметь ограниченный строго фиксированный характер и структура вырабатываемого изделия сохранит мягкость и пластичность консистенции на уровне, приемлемом для качественного пережевывания при употреблении пищи и хорошего усвоения продукта желудочно-кишечным трактом человека.

Фактический выход готового продукта после формования по отношению к массе сырьевых материалов вместе с водой питьевой должен быть равным 100% (минус потери при пересыпании и розливе ингредиентов, погрешность взвешивания и т.п.).

Условия и срок хранения: в сухом, защищенном от света месте при комнатной температуре не выше 15-25°С и относительной влажности воздуха не более 70-75% в течение 6-8 месяцев, подобно сухому пищевому гематогену брикетированному, выработанному по традиционной технологии.

Изобретение позволяет решить задачу производства пищевого гематогена брикетированного со средней влажностью на основе белковой связующей массы для биологически активных добавок, представляющей собой высококонцентрированную пищевую систему средней (промежуточной) влажности и вырабатываемую из плазмы крови сельскохозяйственных животных высушенной порошкообразной водорастворимой с добавлением и предварительным смешиванием с другими пищевыми ингредиентами, в том числе биологически активными добавками, с пониженным содержанием влаги, а также из воды питьевой в виде измельченного чешуйчатого льда (снега) в заданном строго фиксированном количестве в составе системы без образования сухих комков и неравномерного распределения компонентов при перемешивании смеси в условиях обработки на куттере при субкриоскопических отрицательных значениях температуры с последующими применением механизированного способа формования (вместе с утрамбовыванием) и упаковывания изделия и отеплением продукта в токе воздуха при умеренных положительных значениях температуры с целью сохранения нативной молекулярной структуры и способности к регидратации белковых компонентов.