фруктовый наполнитель, способ его производства и содержащий его пищевой продукт

Формула изобретения

1. Фруктовый наполнитель для пищевых продуктов, содержащий фруктосодержащий компонент, стабилизатор и гидролизат сыворотки при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фруктосодержащий компонент	10-70
Стабилизатор	0,1-8,0
Гидролизат сыворотки	остальное

2. Фруктовый наполнитель по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ароматизатор.

3. Способ производства фруктового наполнителя, включающий получение смеси, содержащей фруктосодержащий компонент и стабилизатор, пастеризацию и охлаждение смеси, отличающийся тем, что в смесь дополнительно добавляют гидролизат сыворотки, полученный из молочной сыворотки путем ее последовательных нанофильтрации и/или ультрафильтрации, диализа и гидролиза с помощью фермента, а охлаждение смеси осуществляют за счет вакуумирования смеси.

4. Способ производства фруктового наполнителя, включающий получение смеси, содержащей фруктосодержащий компонент и стабилизатор, пастеризацию и охлаждение смеси, отличающийся тем, что в смесь дополнительно добавляют гидролизат сыворотки, полученный из молочной сыворотки путем ее последовательных ультрафильтрации, нанофильтрации, диализа и гидролиза с помощью фермента, а охлаждение смеси осуществляют за счет вакуумирования смеси.

5. Пищевой продукт, содержащий фруктовый наполнитель по п.1.

6. Кондитерское изделие, содержащее начинку из фруктового наполнителя по п.1.

Описание изобретения к патенту

Область техники.

Изобретение относится к пищевой, преимущественно к молочной и кондитерской, промышленности. Может быть использовано при производстве продуктов питания с фруктовым наполнителем: йогуртов, мороженого, творога, глазированных сырков. Также может использоваться в кондитерском производстве, хлебопекарном, и рассматриваться как самостоятельный продукт: кондитерское изделие, конфитюр, мармелад, желейное изделие и т.д.

Уровень техники.

Известно желейное изделие (SU 1521436, A23L 1/06, 1989.), которое может быть использовано как фруктовый наполнитель. В его состав входит водный раствор желатина, фруктово-сахаропаточный сироп, кислота, ароматизатор (эссенция) и краситель. Наличие желатина в составе определяет высокую себестоимость изделия, а присутствие красителя, ароматизатора и кислоты существенно снижает его пищевую ценность и не обеспечивает ему необходимых потребительских и диетических качеств.

Способ производства этого желейного изделия включает набухание и растворение желатина, смешивание его при температуре 80-85° с фруктово-сахаропаточным сиропом и добавление кислоты, эссенции и красителя, и залив в форму при температуре 76-80° для дальнейшего охлаждения. Необходимость поддержания узкого диапазона температур при осуществлении способа существенно увеличивает его трудоемкость. Время процесса крайне длительно в виду длительного времени набухания желатина. В рецептуре используются дорогостоящие компоненты, что негативно сказывается на себестоимости изделия, а область применения ограничена только кондитерской промышленностью.

Получаемое желейное изделие представляет собой, например, мармелад. Он практически не содержит натуральных компонентов, и, представляя собой по сути окрашенный и ароматизированный желатин, имеет низкую пищевую ценность и может вызывать при употреблении аллергические реакции из-за наличия в своем составе эссенции.

Известно желейное фруктовое изделие (RU 2080083 С1, A23L 1/06, 27.05.1997), содержащее фруктосодержащий компонент, сахаросодержащий компонент, загуститель, лимонную кислоту и эссенцию, которое может быть использовано как фруктовый наполнитель. В состав сахаросодержащего компонента входит сахарозаменитель сорбит, который хоть и пищевой, но все равно химического получения, что является нежелательным. Способ производства данного фруктового изделия, включающий этап замачивания желатина для его набухания в фруктосодержащем компоненте, содержащий в своем составе натуральный сок в течение 2-3 часов, крайне длительный, так же в процессе набухания желатина невозможно в смесь внести сахаросодержащий компонент, т.к. присутствие сорбита будет негативно влиять на процесс набухания, что еще более удлиняет процесс. После смешивания набухшего желатина с сахаросодержащим компонентом в смесь вносят нагретую до 80°C смесь фруктосодержащего компонента с лимонной кислотой и эссенцией, которую готовят в отдельной емкости. Внесение производят не раньше чем за 5 минут до фасовки. Необходимость выполнения вышеописанных условий и узкие диапазоны температур и времени существенно увеличивают трудоемкость и повышают его себестоимость.

Этот фруктовый наполнитель, полученный указанным способом, по сути является желейным изделием, состоящим из окрашенного ароматизированного желатина с добавлением натурального сока, содержащегося во фруктосодержащем компоненте, а наличие в составе сахарозаменителя, лимонной кислоты и эссенции, хоть и пищевых, но химических может вызывать аллергические реакции. Область применения ограничена только кондитерской промышленностью.

Наиболее близким аналогом к заявленной группе изобретений является фруктовый наполнитель для молочных продуктов и способ его производства (RU 2202902, С2, A23L 1/06, 27.04.2003). Фруктовый наполнитель содержит в составе фруктосодержащий компонент, сахаросодержащий компонент, стабилизаторы консистенции: модифицированный крахмал, ксантановую камедь; стабилизатор кислотности - лимонную кислоту; стабилизатор микробиологии - консервант (сорбат калия); и воду. Данный состав определяет высокую себестоимость изделия за счет содержания дорогостоящих компонентов, что существенно снижает потребительскую аудиторию продукта. Большое содержание сахарозы не обеспечивает ему необходимых диетических качеств, а содержание химического консерванта-сорбата калия делает продукт менее потребительски привлекательным.

Способ производства данного фруктового наполнителя включает в себя растворение в воде ксантановой камеди и крахмала, смешение его с сахаросодержащим компонентом, фруктосодержащим компонентом, консервантом (сорбатом калия), доведение смеси до температуры кипения и выдержке его при этой температуре 9-11 минут и последующим охлаждением до 60-70°C. Необходимость растворения и смешения большого количества компонентов, их перемешивания до равномерного распределения, делает этот процесс крайне трудоемким. При кипении фруктосодержащий компонент практически полностью теряет входящие в него витамины, полезные для организма человека.

Данный фруктовый наполнитель содержит в составе большое количество сахарозы, что ограничивает употребление данного продукта для людей, больных сахарным диабетом.

Раскрытие изобретения.

Задачами настоящего изобретения является разработка состава фруктового наполнителя, содержащего натуральные и полезные для здоровья живого организма компоненты, полученные, в частности, из молочной сыворотки, разработка экономичного способа производства фруктового наполнителя, обеспечивающего сохранение в нем полезных витаминов и микроэлементов, и кондитерского изделия, содержащего такой фруктовый наполнитель или состоящего из него. Фруктовый наполнитель может быть использован как полезная добавка в любых продуктах питания, так и самостоятельно как продукт питания или кондитерское изделие, сладость.

При решении поставленных задач достигаются следующие технические результаты:

- повышение качества фруктового наполнителя за счет сохранения в нем витаминов и легко усваиваемых полезных для здоровья элементов и составных частей молока;

- сохранение консистенции и вкусовых качеств фруктового наполнителя без их изменения в процессе хранения;

- удлинение срока хранения;

- снижение себестоимости за счет исключения свекловичного сахара, сахарозы и глюкозо-фруктозного сиропа (ГФС);

- снижение загрязнения окружающей среды за счет использования в составе фруктового наполнителя продуктов переработки молочной сыворотки,

- повышение диетической ценности фруктового наполнителя и пищевых продуктов за счет исключения из их состава сахарозы и ГФС.

- повышение потребительской ценности за счет исключения консервантов.

Для достижения указанных технических результатов фруктовый наполнитель для пищевых продуктов содержит фруктосодержащий компонент в количестве 10-70%, небольшое количество натуральных веществ, выполняющих функцию стабилизатора 0,1-8,0%, и гидролизат сыворотки - остальное.

В состав фруктосодержащего компонента могут входить всевозможные ингредиенты, содержащие фрукты, ягоды, соки, концентраты, фруктовые и ягодные пюре, орехи, мюсли, злаки, сахарозаменители, такие как тагатоза, фруктоза, глюкоза, подсластители, сиропы.

Функцию стабилизатора, обеспечивающего устойчивые консистенцию, физико-химические и микробиологические показатели продукта в процессе производства и хранения, могут выполнять различные вещества. Наиболее распространенные, такие как крахмал, коррагинан, камеди рожкового дерева, обеспечивают сохранность консистенции и стабильность физико-химической структуры фруктового наполнителя. Определяют его кислотность такие вещества, как цитрат натрия, фосфат калия, лимонная кислота.

Устойчивость микробиологического состава поддерживают за счет того, что смесь от момента начала пастеризации и полученный конечный продукт - фруктовый наполнитель не контактируют с воздушной атмосферой (воздухом), что позволяет эффективно уничтожить дрожжи и плесени при пастеризации и не допустить повторного обсеменения получаемого продукта. Это позволяет исключить использование стабилизаторов микробиологии продукта, таких как консерванты и антибиотики.

Гидролизат сыворотки представляет собой подвергнутый гидролизу с помощью фермента раствор лактозы, полученный из молочной сыворотки.

В некоторых случаях фруктовый наполнитель может дополнительно содержать ароматизатор. Под ароматизатором подразумевается любое известное вещество, усиливающее или придающее вновь запах и/или вкус фруктовому наполнителю.

Указанные выше технические результаты достигаются также тем, что в способе производства фруктового наполнителя, вначале из молочной или творожной сыворотки или из их смеси (далее сыворотка) путем ее последовательных нанофильтрации, ультрафильтрации, диализа и гидролиза с помощью фермента получают гидролизат сыворотки, представляющий собой смесь галактозы и глюкозы, находящихся в примерном соотношении 1:1. Затем в эту смесь поочередно вносят фруктосодержащий компонент и стабилизатор. Тщательно ее перемешивают в течение 10-15 минут до равномерного распределения компонентов, а затем проводят пастеризацию смеси, и ее охлаждение.

Фруктовый наполнитель может быть получен несколькими путями. В первом сыворотку перед обессоливанием подвергают нанофильтрации, во втором - ультрафильтрации, а в третьем - последовательно нанофильтрации и ультрафильтрации. Обессоливание осуществляется любым известным способом, но предпочтительнее использовать электродиализ. В процессе обессоливания происходит частичное удаление солей из сыворотки, что делает ее более сладкой. При использовании электродиализа температура обессоливания может колебаться в диапазоне от 10 до 55°С, наиболее удобная температура составляет 15-20°C. При температуре ниже 10° процесс существенно замедляется, при температуре более 55° начинается разложение солей, что заметно затрудняет последующее их удаление из раствора и существенно изменяет вкус конечного продукта - фруктового наполнителя. Использование ультрафильтрации в процессе получения гидролизата обусловлено необходимостью удаления остаточных белков из сыворотки. Нанофильтрация предназначена для концентрирования сыворотки примерно в 3 раза. Раздельное или совместное использование этих процессов позволяет произвести эффективную очистку сыворотки от остаточных мешающих составляющих и удалить излишнюю влагу. Так, например, при последовательных нанофильтрации и электродиализе удаляется около 70% начальной влаги, содержащейся в исходной сыворотке.

Полученный в результате обработки сыворотки очищенный и обессоленный раствор лактозы подвергают гидролизу с помощью фермента. Лактоза является двойным сахаром, состоящим из двух молекул: глюкозы и галактозы. В процессе гидролиза лактоза под действием фермента распадается на глюкозу, галактозу. В современном мире известно большое количество препаратов и способов проведения гидролиза лактозы, но наиболее предпочтительный гидролиз с помощью фермента, такого как, например, В-галактозидаза. Количество вносимого фермента составляет от 0,1 до 0,9%. Дозировка фермента зависит от температуры обессоленного раствора лактозы, в которую вносят фермент, и от желаемой степени гидролиза. Наиболее предпочтительная концентрация вносимого фермента составляет 0,4-0,6%. Гидролиз может протекать при температурах от 6 до 60°C, экспериментально установлено, что оптимальная температура составляет 40-45°C. Гидролиз позволяет существенно усилить сладкий вкус полученного продукта, так как лактоза менее сладкая, чем продукты ее распада, получаемые в процессе гидролиза. В результате, полученный продукт по сладости близок к сахару. Это позволяет практически полностью исключить сахарозу и ГФС во фруктовом наполнителе (фруктовой добавке) или существенно снизить их содержание, а нативность происхождения гидролизата делает продукт потребительски привлекательным и полезным, так как содержит в своем составе концентрированные полезные компоненты, входящие в состав сыворотки и молока.

Целесообразно пастеризацию проводить при температуре 85-120°С и выдержке 10-20 минут, а охлаждение смеси вести с помощью вакуумирования. Величину вакуумирования выбирают в зависимости от температуры готовой смеси после пастеризации. Например, при температуре 90°С вакуум составляем от -0,1 до -0,3 бар. С понижением температуры фруктового наполнителя вакуум возрастает. Так, при температуре готовой смеси фруктовой добавки 30°С давление составляет от - 0,8 до - 1 бар. Использование вакуумирования позволяет быстро провести охлаждение, т.к. продукт находится всегда в кипении и легко отдает тепло. В свою очередь быстрое охлаждение способствует сохранению витаминов и других полезных веществ.

Если при производстве фруктового наполнителя, полученного всеми выше описанными способами, возникает необходимость добавить ароматизатор, это целесообразно осуществлять, после пастеризации смеси на этапе ее охлаждения. Когда температура составляет от 50 до 80°C, в охлаждаемую смесь добавляют ароматизатор, который предварительно пастеризован при температуре от 50 до 90°C.

В результате полученный продукт является фруктовым наполнителем, его можно также назвать фруктовой добавкой или фруктовым желейным изделием. Он может быть использован как составная часть пищевого продукта, как начинка для кондитерского изделия, как добавка к молочному или кисломолочному продукту, как самостоятельный продукт в виде джема, или повидла, или мармелада, или желейного изделия. Густота продукта зависит от исходной консистенции фруктовой добавки, и может регулироваться, например, количеством добавленного стабилизатора.

Осуществление изобретения.

Фруктовый наполнитель для пищевых продуктов содержит фруктосодержащий компонент, стабилизатор и гидролизат сыворотки.

В состав фруктосодержащего компонента могут входить концентрированный сок, свежие или замороженные фрукты или ягоды, концентрированное фруктовое или ягодное пюре.

Фруктосодержащий компонент может иметь разные варианты состава, например, концентрированный яблочный или виноградный сок и вода или смесь замороженных ягод клубники, ежевики, малины и воды. При этом приведенные выше составы фруктосодержащего компонента не ограничиваются приведенными составами. Могут быть использованы любые соки, пюре, ягоды, фрукты и овощи, как целые, так и измельченные.

В качестве стабилизатора структуры чаще всего применяется крахмал, реже пектин. Может быть использован, например, яблочный пектин, входящий в состав фруктосодержащего компонента.

Фруктовый наполнитель может быть получен тремя способами.

В первом способе для получения фруктового наполнителя молочную сыворотку вначале подвергают нанофильтрации. В процессе нанофильтрации происходит удаление избыточной влаги. Ее количество уменьшается примерно в 3 раза, происходит частичная деминерализация до 30% и повышается концентрация элементов сыворотки, в том числе и сывороточных белков. Наличие их в готовом фруктовом наполнителе позволяет при внесении фруктового наполнителя в продукт увеличить его пищевую ценность, за счет увеличения содержания натурального молочного белка и сопровождающих его ценных компонентов молока. Процесс производят при температуре 15°C, что не вызывает повреждения белков. Для нанофильтрации могут применяться разные виды полимерных мембран. Вид мембран обусловлен производителем оборудования, наиболее распространенные установки фирм DSS, Alpma и др. Размер пор выбирают от 0,01 до 0,001 мкм.

После нанофильтрации из концентрированной сыворотки удаляют содержащиеся в ней соли - подвергают обессоливанию, на электродиализной установке, до достижения степени деминерализации 50-70%. При этом содержание солей уменьшается на 50-70% от первоначального. Процесс проводят так же при температуре 15°C непрерывно или циклически в зависимости от оборудования, на котором он осуществляется. Наиболее известные современные установки электродиализа - это установки Mega и Eurodia.

Сконцентрированный и обессоленный раствор сыворотки подвергается гидролизу с помощью фермента. В современном мире известно большое количество препаратов и способов проведения гидролиза лактозы, но наиболее предпочтительным является гидролиз с помощью фермента, такого, например, как В-галактозидаза. Обычно с дозировкой внесения 04,-0,6%, лучше 0,5% и температурой проведения гидролиза около 40°C. В результате, полученный продукт представляет собой глюкозно-галактозный сироп (ГГС), который по сладости близок к сахару, что позволяет полностью исключить сахарозу и ФГС или существенно снизить их содержание.

Получение и подготовка всех составных частей фруктового наполнителя, таких как фруктосодержащий компонент, стабилизатор, гидролизат сыворотки, может осуществляться параллельно.

После получения всех компонентов производят их смешение в варочном котле путем последовательного внесения фруктосодержащего компонента, гидролизата сыворотки и стабилизатора при постоянном перемешивании.

Подогрев варочного котла осуществляется за счет подачи в рубашку котла водяного пара с температурой 100-200°C. Для предотвращения перегрева смеси и потери полезных компонентов нагрев осуществляют в несколько этапов. На первом этапе после внесения в варочный котел фруктосодержащего компонента и гидролизата сыворотки проводят нагрев полученной смеси до 60°C. Выдерживают ее при этой температуре 2-4 минуты, вносят стабилизатор. Оптимальная температура внесения стабилизатора 60±5°C, при данной температуре происходит его максимальное «раскрытие», которое формирует необходимую консистенцию и структуру фруктового наполнителя. После внесения всех компонентов в варочный котел его крышку герметично закрывают, чтобы избежать контакта смеси с воздухом и предотвращения обсеменения дрожжами и плесенями. Продолжают нагрев, и по достижению смеси температуры 95±5°C проводят ее выдержку при этой температуре в течение 10-15 минут при постоянном перемешивании. В результате этого происходит пастеризация смеси. После завершения процесса выдержки пастеризованную смесь перекачивают из варочного котла в котел-охладитель.

Перекачивание может осуществляться несколькими способами, например, с помощью насоса или с помощь создания избыточного давления в варочном котле. В случае создания избыточного давления в варочном котле его значение должно быть в пределах 0,2-0,4 бар. Выбор режима давления для перекачивания обусловлен требуемой степенью целостности ягод во фруктовом наполнителе.

Котел-охладитель представляет из себя герметично закрытый котел, с мешалкой и рубашкой, в которую подается холодная вода. Он оборудован конденсатором, для конденсации паров охлаждаемой смеси фруктовой добавки. После заполнения котла-охладителя в его рубашку начинает подаваться холодная вода и создается пониженное давление, то есть осуществляется вакуумирование котла. При температуре фруктового наполнителя 95±5°C давление понижается в пределах от -0,2 до -0,4 бар. Осуществляется постоянное перемешивание. Постепенно, по мере понижения температуры смеси величина вакуумирования котла-охладителя увеличивается. Плавное регулирование величины разрежения (вакуумирования) котла-охладителя обеспечивает максимально необходимую целостность ягод во фруктовом наполнителе. Скорость понижения давления в котле-охладителе выбирают таким образом, чтобы фруктовый наполнитель находился всегда в состоянии кипения, для максимально эффективной отдачи тепла. Процесс охлаждения проводят до достижения температуры фруктового наполнителя 30±5°C при давлении до -0,9 бар. Затем в котел-охладитель подается стерильный воздух (или инертный газ, например азот, гелий, аргон), стерильность которых достигается за счет воздушных фильтров и УФ-облучения. Наиболее распространенные производители фильтров Pall (Англия), Micropore (Швеция). В результате в котле-охладителе создается избыточное давление 1,0±0,3 бар, обеспечивающее защиту готового продукта от попадания в него бактерий, плесеней и других биологически активных веществ.

Охлажденный фруктовый наполнитель выгружают в асептическую емкость, такую как, например, контейнер фирмы производитель darbo, или в мешки, или другую стерильную асептическую тару. Выгрузка может осуществляться также путем перекачивания готового продукта с помощью насоса. Описанный способ производства фруктового наполнителя можно осуществлять на оборудовании фирм Waldner (Германия), Darbo (Австрия), Selo (Нидерланды).

В следующем варианте способа производства фруктового наполнителя сыворотку подвергают ультрафильтрации, в процессе которой происходит отделение сывороточных белков и ее частичное обессоливание. Для ультрафильтрации могут применяться разные виды мембран как керамические, так и полимерные. Размер пор от 0,1 до 0,01 мкм. Вид мембраны обусловлен производителем оборудования, наиболее распространенные установки КОСН (Германия), GE, Alpma др.

Процесс обессоливания, гидролиза, внесения компонентов в варочный котел, нагрев до температуры внесения стабилизатора, внесение стабилизатора, нагрев до температуры пастеризации проводят аналогично, как и после процесса нанофильтрации.

Температура пастеризации фруктового наполнителя составляет 90°±5°C.

Время выдержки и технология процесса перекачивания фруктового наполнителя из варочного котла в котел-охладитель аналогичны описанному в первом способе производства фруктового наполнителя.

В случае создания избыточного давления в котле его значение должно быть 0,8±0,3 бар. Данный способ наиболее быстрый, нежели описанный в первом способе производства фруктового наполнителя и оптимален для фруктового наполнителя, где размер и форма куска фруктов в готовом продукте не имеет значения. После завершения процесса перекачивания горячего фруктового наполнителя в рубашку котла-охладителя начинают подавать холодную воду, откачивают воздух до величины разрежения -0,8±0,3 бар и осуществляют постоянное перемешивание. Значение вакуума в котле-охладителе стразу выставляется максимальное, чтобы обеспечить максимально интенсивное кипение фруктового наполнителя, в результате чего увеличивается скорость охлаждения фруктовой добавки. Значение вакуума выбирают таким, чтобы фруктовый наполнитель находился всегда в состоянии кипения для максимально эффективной отдачи тепла. Процесс охлаждения проводят до температуры фруктового наполнителя 30±5°C при неизменном давлении, примерно -0,8±0,3 бар. После охлаждения смеси до указанной температуры в котел-охладитель подается стерильный воздух, (или инертный газ, например азот). Параметры скорость и величину изменения давления в котле-охладителе, используют такие же, как в первом способе. В результате в котле-охладителе создается избыточное давление 1,0±0,2 бар. Способ выгрузки фруктового наполнителя в используемые асептические емкости идентичен описанным в первом способе производства.

В третьем варианте способа производства фруктового наполнителя творожную сыворотку подвергают последовательной нанофильтрации и ультрафильтрации. В процессе нанофильтрации происходит удаление избыточной влаги примерно в 3 раза и происходит частичная деминерализация - содержание солей уменьшается на 30%. В процессе ультрафильтрации происходит отделение сывороточных белков. Для процессов нанофильтрации и ультрафильтрации могут применяться разные виды мембран как керамические, так и полимерные. Вид мембраны обусловлен производителем оборудования, наиболее распространенные установки КОХ (Германия), GE, Alpma др.

После процессов нанофильтрации и ультрафильтрации сыворотку подвергают обессоливанию.

Процессы обессоливания, гидролиза, внесения компонентов в варочный котел, нагрев до температуры внесения стабилизатора, внесение стабилизатора, нагрев до температуры пастеризации аналогичны, описанным в первом способе.

Температура пастеризации составляет 98±3°C, время выдержки 10-20 минут.

После завершения процесса выдержки осуществляется перекачивание пастеризованной смеси из варочного котла в котел-охладитель. Перекачивание может осуществляться с помощью насоса, обороты насоса должны составлять не более 40 оборотов/минуту. Данный способ наиболее медленный, по сравнению с первым или вторым, но оптимален для фруктового наполнителя, где требуется сохранить размер кусков более 10 мм или необходимо сохранить без разрушения целые ягоды. После завершения процесса перекачивания, в рубашку котла-охладителя подают холодную воду и откачивают воздух до давления - (0,1-0,2) бар и осуществляют постоянное перемешивание. Значение вакуума в котле-охладителе сразу выставляется минимальное, чтобы обеспечить минимальное кипение фруктового наполнителя. Значение вакуума обусловлено тем, чтобы минимизировать физическое воздействие на целую ягоду. Процесс охлаждения проводят до температуры фруктового наполнителя 30±5°C и достижении величины давления не более - 0,5 бар.

По окончании процесса охлаждения в котел-охладитель подается стерильный воздух или инертный газ, например азот, гелий, аргон. Способ увеличения давления в котле-охладителе идентичен способу, описанному в первом и втором способе получения фруктового наполнителя.

В результате этого в котле-охладителе создается избыточное давление 0,3 бар. Такое высокое давление помимо защиты от возможного заражения бактериями из окружающей среды обеспечивает возможность перекачки готового продукта в фасовочную емкость.

Затем фруктовый наполнитель выгружают в асептическую емкость. Выгрузка осуществляется с помощью насоса, обороты насоса 15-20 оборотов в минуту.

В четвертом варианте способа производства фруктового наполнителя творожную сыворотку подвергают последовательной ультрафильтрации и нанофильтрации. В процессе ультрафильтрации происходит удаление сывороточных белков и частичное обессоливание. Для ультрафильтрации могут применяться разные виды мембран как керамические, так и полимерные. Размер пор от 0,1 до 0,01 мкм. Вид мембраны обусловлен производителем оборудования, наиболее распространенные установки КОСН (Германия), GE, Alpma др. Далее в процессе нанофильтрации происходит удаление избыточной влаги примерно в 3 раза и происходит частичная деминерализация - содержание солей уменьшается на 30%. В данном варианте нагрузка на уставку обессоливания - минимальная из всех перечисленных, т.к частичное обессоливание происходит и на установке ультрафильтрации. После процессов ультрафильтрации и нанофильтрации сыворотку подвергают обессоливанию.

Процессы обессоливания, гидролиза, внесения компонентов в варочный котел, нагрев до температуры внесения стабилизатора, внесение стабилизатора, нагрев до температуры пастеризации аналогичны, описанным в первом способе.

Температура пастеризации составляет 110±3°C, время выдержки 2-5 минут.

После завершения процесса выдержки осуществляется перекачивание пастеризованной смеси из варочного котла в котел-охладитель.

Технология процесса перекачивания фруктового наполнителя из варочного котла в котел-охладитель аналогичны описанному в первом способе производства фруктового наполнителя. Перекачивание может осуществляться с помощью насоса, обороты насоса должны составлять не более 40 оборотов/минуту.

Данный способ отличается, нежели описанные в ранее способы производства фруктового наполнителя и оптимален для фруктового наполнителя, где кусок фрукта в готовом продукте был максимально маленьким. После завершения процесса перекачивания горячего фруктового наполнителя в рубашку котла-охладителя начинают подавать холодную воду и охлаждают до 90°С без вакуума, затем откачивают воздух до величины разрежения -0,8±0,3 бар и осуществляют постоянное перемешивание. Значение вакуума в котле-охладителе сразу выставляется максимальное, чтобы обеспечить максимально интенсивное кипение фруктового наполнителя, в результате чего увеличивается скорость охлаждения фруктовой добавки. Значение вакуума выбирают таким, чтобы фруктовый наполнитель находился всегда в состоянии кипения для максимально эффективной отдачи тепла. Процесс охлаждения проводят до температуры фруктового наполнителя 30±5°C при неизменном давлении, примерно -08±0,3 бар. После охлаждения смеси до указанной температуры в котел-охладитель подается стерильный воздух (или инертный газ, например азот). Параметры, скорость и величину изменения давления в котле-охладителе используют такие же, как в первом способе. В результате в котле-охладителе создается избыточное давление 1,0±0,2 бар. Способ выгрузки фруктового наполнителя в используемые асептические емкости идентичны описанным в первом способе производства.

Ниже приведены конкретные примеры осуществления изобретения, которые никак не ограничивают заявленные изобретения.

Пример 1.

Готовят 1000 кг фруктового наполнителя, содержащего 440 кг фруктосодержащего компонента, 35 кг стабилизатора и 525 гидролизата молочной сыворотки.

Для получения этого фруктового наполнителя сыворотку, имеющую температуру 15°C, в количестве 6300 кг, размещенную в герметичной емкости объемом 10,0 м³, направляют по трубопроводу на установку для нанофильтрации (Alpma). Проходя через установленный в ней фильтр (КОСН) с размером пор от 0.01 до 0.001 мкм со скоростью примерно 500 кг/час, молочная сыворотка освобождается от избыточной влаги, и происходит концентрация белка до 2% и обессоливание до 30%.

Полученный раствор в количестве 2100 кг, содержащий лактозу, белок, соли и воду, по трубопроводу направляют на установку электродиализа (mega ralex ewdu у-2), на которой при температуре 15°C (мощность установки 20 кВт) выделяют соли из раствора. При этом его минерализация уменьшается до 70%. Полученные после электродиализа 2100 кг обессоленного раствора лактозы в воде направляют по трубопроводу в емкость для проведения гидролиза. К обессоленному раствору лактозы добавляют В-галактозидазу, в таком количестве, чтобы ее содержание в этом растворе достигло концентрации 0,5%, затем перемешивают, нагревают полученную смесь до 40±5°C и выдерживают в течение двух часов. Концентрируют в 4 раза, удаляя влагу на вакуум выпарной установке. Получают 525 кг гидролиза сыворотки, с показателем Вх 75.

В варочный котел вносят 440 кг фруктосодержащего компонента, состоящего из 380 кг целых ягод черники с показателем Вх 7-12, 55 кг воды и 5 кг натурального красителя кармин 9% Biocolor 180, добавляют 525 кг полученного гидролизата сыворотки. Нагревают смесь при постоянном равномерном перемешивании до 60°C и вносят 35 кг крахмала, используемого в качестве стабилизатора.

После равномерного перемешивания компонентов в течение 10 минут проводят пастеризацию смеси, нагревая ее до 95°C и выдерживая при этой температуре в течение 10 минут. Температура и время пастеризации обусловлены тем, что в состав фруктосодержащего компонента входят ягоды и его структура негомогенна.

После завершения пастеризации в варочном котле поднимают давление до величины 0,3 бар и пастеризованная смесь фруктового наполнителя под давлением перекачивается из варочного котла в котел-охладитель. После завершения процесса перекачивания смеси из котла-охладителя откачивается воздух до достижения в нем давления примерно -0,3 бар и начинается процесс охлаждения. Снижение температуры происходит при постоянной откачке воздуха из котла-охладителя. Когда температура фруктового наполнителя опустится до 30°C, а давление достигнет значения - 0,9 бар, процесс охлаждения считается завершенным. Далее в котел-охладитель направляют стерильный воздух и поднимают давление в котле-охладителе до 1 бар. Такое повышенное давление стерильного воздуха защищает готовый фруктовый наполнитель от возможного заражения бактериями из окружающего воздуха и обеспечивает процесс его перегрузки в стерильные асептические емкости.

Готовый фруктовый наполнитель из ягод черники подается из асептической емкости в автомат фасовки на дно стаканчика, а поверх его стаканчик заполняется йогуртом и герметизируется. Данный фруктовый наполнитель используется для производства йогурта с ягодами черники.

Пример 2:

Готовят 1000 кг фруктового наполнителя, содержащего 306 кг фруктосодержащего компонента, 4 кг стабилизатора и 690 кг гидролизата молочной сыворотки.

Молочную сыворотку, имеющую температуру 15°C, в количестве 1000 кг, размещенную в герметичной емкости объемом 2,5 м³, направляют по трубопроводу на установку для ультрафильтрации (Alpma). Проходя через установленный в ней керамический фильтр (Tammi) с размером пор от 0,1 до 0,01 мкм со скоростью примерно 500 кг /час, молочная сыворотка освобождается от белка. Содержание белка уменьшается до примерно 0,1%. Полученный раствор в количестве 700 кг, содержащий лактозу, соли и воду, по трубопроводу направляют на установку электродиализа (mega ralex ewdu y-2), на которой при температуре 15°C (мощность установки 20 кВт) происходит выделение солей из раствора. При этом его минерализация уменьшается до 70%. Полученные после электродиализа 690 кг обессоленного раствора лактозы в воде направляются по трубопроводу в емкость для проведения гидролиза. К обессоленному раствору лактозы добавляют В-галактозидазу, в таком количестве, чтобы ее содержание в этом растворе достигло концентрации 0,5%, затем перемешивают, нагревают полученную смесь до 40°C и выдерживают в течение двух часов.

В варочный котел вносят 306 кг фруктосодержащего компонента, состоящего из 67 кг концентрированного натурального сока клюквы с показателем Вх 64-66, 234 кг - воды и 5 кг красителя кармин 9% Biocolor 180. Сюда же добавляют 690 кг полученного гидролизата сыворотки. Производят нагрев смеси при постоянном перемешивании до 60°C и вносят 4 кг пектина, который используется в качестве стабилизатора.

После равномерного растворения компонентов в течение 5 минут продолжают нагрев до 90°C. После достижения температуры 90°C начинается выдержка 10 минут. Температура пастеризации обусловлена тем, что в состав фруктосодержащего компонента входит концентрированный сок. Его структура гомогенная и нет необходимости в сильной тепловой нагрузке. После завершения пастеризации в варочном котле давление увеличивают до 0,8 бар и пастеризованная смесь фруктового наполнителя под давлением перекачивается из варочного котла в котел-охладитель. После завершения процесса перекачивания в котле-охладителе давление воздуха уменьшают до величины 0,8 бар и начинают процесс охлаждения.

Охлаждение происходит при постоянном значении вакуума, которое не меняется в течение всего процесса охлаждения. Высокое значение вакуума обусловлено тем, что в состав фруктосодержащего компонента входит концентрированный сок и его структура гомогенная и необходимости в сохранности целостности ягод нет. Когда температура фруктового наполнителя достигнет значения 30°C, процесс охлаждения считается завершенным. В котел-охладитель нагнетают стерильный воздух до достижения избыточного давления 1,5 бар. Такое высокое давление помимо защиты от возможного заражения бактериями из окружающей среды обеспечивает быстрый процесс его перегрузки в стерильные емкости. Готовая фруктовая добавка выгружается в стерильные асептические емкости.

Готовый фруктовый наполнитель из концентрированного сока клюквы подается на автомат фасовки. В процессе подачи в потоке смешивается с питьевым йогуртом и фасуется в бутылки. Данный фруктовый наполнитель используется для производства питьевого йогурта.

Пример 3:

Готовят 1000 кг фруктового наполнителя, содержащего 450 кг фруктосодержащего компонента, 25 кг стабилизатора и 525 кг гидролизата творожной сыворотки.

Молочную сыворотку, имеющую температуру 15°C, в количестве 2250 кг, размещенную в герметичной емкости объемом 10,0 м³, направляют по трубопроводу на установку для нанофильтрации (Alpma). Проходя через установленный в ней фильтр (КОСН) с размером пор от 0,01 до 0,001 мкм со скоростью примерно 500 кг/час, творожная сыворотка концентрируется в 3 раза. Получают 750 кг концентрированной сыворотки, которую направляют по трубопроводу на установку для ультрафильтрации (Alpma). Проходя через установленный в ней керамический фильтр (Tammi) с размером пор от 0,1 до 0,01 мкм со скоростью примерно 500 кг/час, молочная сыворотка освобождается от белка. Белки отфильтровываются, а лактоза, соли и вода проходят через поры керамического фильтра. Содержание белка уменьшается примерно до 0,1%. Полученный раствор в количестве 525 кг, содержащий лактозу, соли и воду, по трубопроводу направляют на установку электродиализа (mega ralex ewdu y-2), на которой при температуре 15°C (мощность установки 20 кВт) происходит выделение солей из раствора. При этом его минерализация уменьшается до 70%. Полученные после электродиализа 525 кг обессоленного раствора лактозы в воде направляются по трубопроводу в емкость для проведения гидролиза. К обессоленному раствору лактозы добавляют В-галактозидазу, в таком количестве, чтобы ее содержание в этом растворе достигло концентрации 0,5%, затем перемешивают, нагревают полученную смесь до 40°C и выдерживают в течение двух часов.

В варочный котел при постоянном перемешивании вносят 450 кг фруктосодержащего компонента, состоящего из 390 кг целой замороженной ягоды клубники с показателем Вх 8-13, 55 кг - воды и 5 кг натурального красителя кармин Overseal OF 4034, добавляют 525 кг гидролизата сыворотки. Нагревают смесь при постоянном перемешивании до температуры 60°C и вносят 25 кг крахмала. После равномерного растворения компонентов и выдержки в течение 5 минут, возобновляют нагрев до 98°C. После достижения температуры 98°C начинается выдержка 15 минут. Температура пастеризации обусловлена тем, что в состав фруктосодержащего компонента входят целые ягоды, его структура негомогенна и необходимо провести эффективную пастеризацию во всем объеме фруктового наполнителя. После завершения процесса пастеризации давление в варочном котле увеличивают до величины 0,3 бар. Пастеризованный фруктовый наполнитель перекачивают из варочного котла в котел-охладитель с помощью насоса, обороты которого составляют 30 об./мин. После завершения процесса перекачивания в котле-охладителе создается разрежение 0,1 бар и начинается процесс охлаждения.

Снижение температуры происходит при постоянной медленной откачке воздуха из котла-охладителя. Когда температура фруктового наполнителя опустится до 30°C, а давление достигнет значения - 0,5 бар, процесс охлаждения считается завершенным. В котел-охладитель направляют стерильный воздух и поднимают давление в котле-охладителе до 0,5 бар. Фруктовый наполнитель выгружают в асептическую емкость. Выгрузка осуществляется с помощью насоса со скоростью 20 оборотов в минуту.

Готовый фруктовый наполнитель из ягод черники подается из асептической емкости в автомат фасовки и расфасовывается в отдельные стеклянные банки. Данный фруктовый наполнитель используется как начинка при производстве пряников.

Пример 4

Готовят 1000 кг фруктового наполнителя, содержащего 400 кг фруктосодержащего компонента, 20 кг стабилизатора и 580 кг гидролизата творожной сыворотки.

Молочную сыворотку, имеющую температуру 15°C, в количестве 1750 кг, размещенную в герметичной емкости объемом 10,0 м³, направляют по трубопроводу на установку для ультрафильтрации (Alpma). Проходя через установленный в ней фильтр (Tammi) с размером пор от 0,1 до 0,01 мкм со скоростью примерно 500 кг /час, творожная сыворотка освобождается от сывороточных белков. Белки отфильтровываются, а лактоза, соли и вода проходят через поры керамического фильтра. Содержание белка уменьшается примерно до 0,1%. Получают 1748 кг сыворотки, очищенной от белка, которую направляют по трубопроводу на установку для нанофильтрации (Alpma). Проходя через установленный в ней фильтр (Tammi) с размером пор от 0,01 до 0,001 мкм со скоростью примерно 500 кг/час, молочная сыворотка обессоливается на 30% и концентрируется в 3 раза. Полученный раствор в количестве 582 кг, содержащий лактозу, соли и воду, по трубопроводу направляют на установку электродиализа (mega ralex ewdu y-2), на которой при температуре 15°C (мощность установки 20 кВт) происходит выделение солей из раствора. При этом его минерализация уменьшается до 70%. Полученные после электродиализа 580 кг обессоленного раствора лактозы в воде направляются по трубопроводу в емкость для проведения гидролиза. К обессоленному раствору лактозы добавляют В-галактозидазу, в таком количестве, чтобы ее содержание в этом растворе достигло концентрации 0,5%, затем перемешивают, нагревают полученную смесь до 35°C и выдерживают в течение трех часов.

В варочный котел при постоянном перемешивании вносят 400 кг фруктосодержащего компонента, состоящего из 340 кг целой замороженной ягоды яблока с показателем Вх 8-13,55 кг воды и 5 кг натурального красителя Anatto OF 4034, добавляют 580 кг гидролизата сыворотки. Нагревают смесь при постоянном перемешивании до температуры 60°C и вносят 25 кг крахмала. После равномерного растворения компонентов и выдержки в течение 5 минут возобновляют нагрев до 110°C. После достижения температуры 110°C начинается выдержка 2 минуты.

Температура пастеризации обусловлена тем, что в состав фруктосодержащего компонента входят крупные кусочки плодов, его структура негомогенна и необходимо провести эффективную пастеризацию во всем объеме фруктового наполнителя.

После завершения пастеризации в варочном котле давление увеличивают до 0,8 бар и пастеризованная смесь фруктового наполнителя под давлением перекачивается из варочного котла в котел-охладитель. После завершения процесса перекачивания в рубашку котла-охладителя подают холодную воду и охлаждают до тех пор, пока продукт не охладится до 90°C без вакуума. Затем откачивают воздух до величины разрежения -0,8 бар и осуществляют постоянное перемешивание.

Высокое значение вакуума обусловлено тем, что в состав фруктосодержащего компонента входят крупные куски плодов, и финальная структура должна быть гомогенная. Когда температура фруктового наполнителя достигнет значения 30°C процесс охлаждения считается завершенным. В котел-охладитель нагнетают стерильный воздух до достижения избыточного давления 1,5 бар. Такое высокое давление помимо защиты от возможного заражения бактериями из окружающей среды обеспечивает быстрый процесс его перегрузки в стерильные емкости. Готовая фруктовая добавка выгружается в стерильные асептические емкости.

Готовый фруктовый наполнитель из кусков яблока подается на автомат фасовки. В процессе подачи в потоке смешивается с йогуртом и фасуется в бутылки. Данный фруктовый наполнитель используется для производства питьевого йогурта.

Заявленное изобретение позволяет производить фруктовый наполнитель без сахарозы, содержащий полезные микроэлементы и органические вещества из молочной сыворотки с заметной экономической выгодой.

При производстве фруктовых наполнителей возможна 100% замена сахара глюкозо-галактозным сиропом, а в условиях экономической обстановки последнего времени, цены на сырье возросли. При цене на сахар 29 руб/кг, ГГС имеет цену менее 10 руб/кг. Выгода очевидна. Колебания цен на сахар усложняют работу пищевых предприятий, использующих его в качестве ингредиента. В связи с этим производители заинтересованы в ресурсосберегающей технологии получения альтернативы сахару, в частности, с вовлечением в процесс такого ценного углеводного компонента, как ГГС.