Способ изготовления диетических продуктов питания

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к специализированным способам изготовления продуктов питания, направленным на нормализацию липидного обмена, в том числе на снижение содержания холестерина в плазме крови. При изготовлении продуктов питания в качестве крахмалосодержащего сырья используют кукурузную крупу, а в качестве природных полисахаридов применяют пищевые волокна гуммиарабик. Для повышения питательной ценности дополнительно вводят мясное сырье в виде термообработанной говядины или сухого мясного бульона. Изобретение позволяет получить продукт питания, способствующий нормальной работе пищеварительного тракта, снижению избыточного веса и обеспечивающий профилактику диабета и нормализацию липидного обмена. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к специализированным способам изготовления диетических продуктов питания, направленным на нормализацию липидного обмена, в том числе на снижение содержания холестерина в плазме крови.

Все большее распространение в диетическом питании получают продукты питания, обогащенные пищевыми волокнами. Пищевые волокна способствуют нормальной работе пищеварительного тракта, уменьшению опасности возникновения желчно-каменной болезни, нормализации липидного обмена, снижению содержания уровня холестерина в плазме крови, замедлению всасывания сахара, профилактике и лечению диабета, снижению избыточного веса.

Суточный рацион взрослого человека должен содержать 25-30 г пищевых волокон. В соответствии с рекомендациями диетологов разработки, в первую очередь, должны быть направлены на снижение калорийности пищи за счет уменьшения ее жирности, снижение уровня холестерина, сахара, соли, обогащения продуктов питания животными белками, витаминами, микро- и макроэлементами, пищевыми волокнами. Недостаток пищевых волокон в рационе питания является причиной нарушения липидного обмена, в том числе повышенного содержания холестерина в плазме крови.

Известен способ изготовления пищевого продукта для контроля потребления калорий и продукт с пониженным содержанием углеводов, предназначенный для пациентов, страдающих ожирением или диабетом, содержащий низкокалорийные крупяные добавки, отварной рис, водорастворимые пищевые волокна (каррагинаны или гуаровую камедь), белки (казеин и его соли) и специи. Компоненты рецептуры содержатся в заданных количествах, соответствующих требуемому потреблению калорий. Водорастворимые волокна и белки содержатся в таких количествах, чтобы раствор превращался в гель при контактировании с желудочным соком, а продукт оставался в желудке в течение более длительного времени (см., например, описание изобретения к Европейскому патенту 333858, кл. А 23 L 1/18, опубл. 1989).

Существенным недостатком способа является возможность появления запоров, обусловленная введением в состав рецептуры отварного риса, и низкий уровень использования вследствие невысокой гелеобразующей способности.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа способ изготовления диетических продуктов питания, предусматривающий смешивание крахмалосодержащего сырья с природными полисахаридами и экструзионную тепловую обработку смеси (см., например, описание изобретения к патенту США 5151283, кл. А 23 L 1/18, НКИ 426-93, опубл.1992).

Недостатком указанного способа является недостаточное количество растворимых пищевых волокон, а также отсутствие диетической направленности, так как не все пищевые волокна содержат 100% растворимых волокон.

Сущность заявляемого изобретения выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого предлагаемым изобретением технического результата, выражающегося в повышении качества продуктов питания и нормализации липидного обмена, в частности снижении содержания холестерина в плазме крови, который обусловлен технологическими приемами изготовления, направленными на повышение качества продукта, и введением в рецептуру максимально возможного процента пищевых волокон растительного происхождения без ухудшения вкусовых характеристик готового продукта питания.

Заявленная совокупность существенных признаков находится в прямой причинно-следственной связи к достигаемому результату.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления диетических продуктов питания, предусматривающем смешивание крахмалосодержащего сырья с природными полисахаридами и экструзионную тепловую обработку смеси, в качестве крахмалосодержащего сырья используют кукурузную крупу, а в качестве природных полисахаридов - растворимые пищевые волокна гуммиарабик при следующем соотношении компонентов, вес.%: Растворимые пищевые волокна гуммиарабик - 10-20 Кукурузная крупа - Остальное при этом растворимые пищевые волокна гуммиарабик вносят в виде сухого порошка, непрерывно перемешивая в смесителе, далее вносят воду до достижения влажности смеси 14-16% с последующей выдержкой в течение 2-3 ч, а экструзионную тепловую обработку смеси осуществляют с температурой на выходе экструдера 120-135^oС.

Кроме этого, для повышения питательной ценности дополнительно вводят мясное сырье в виде термообработанной говядины или сухого мясного бульона в количестве 5-15% от общей массы компонентов при содержании в продукте влаги - не более 17,0%, жира - не более 8,0%, крахмала не менее - 50%.

Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна", так как оно не известно из уровня техники.

Предложенный способ является промышленно применимым существующими техническими средствами и соответствует критерию "изобретательский уровень", т. к. он явным образом не следует из уровня техники, при этом из последнего не выявлено каких-либо преобразований, характеризуемых отличительными от прототипа существенными признаками, на достижение указанного технического результата.

Таким образом, предложенное техническое решение соответствует установленным условиям патентоспособности изобретения.

Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено.

В основу разработки положена возможность обогащения крахмалосодержащего сырья, в частности кукурузной крупы, различными добавками, в том числе пищевыми волокнами, с учетом дозы вещества, поступающего в организм, и длительность потребления продукта, в частности, возможность введения в рецептуру в качестве природных полисахаридов растворимых пищевых волокон гуммиарабик (Спрейгам BE) в количестве 10-20 вес.%.

При разработке рецептуры продукта важное значение имеют следующие моменты: правильность выбора марки гуммиарабика, обоснование процента введения растворимых пищевых волокон в рецептуру продукта без ухудшения органолептических характеристик (вкуса, структуры продукта), а также технологические приемы изготовления, направленные на повышение качества продукта, и обоснование процентного соотношения введения мясного компонента для увеличения пищевой ценности без ухудшения органолептических характеристик продукта (вкус, структура продукта, цвет).

При подборе процента введения растворимых пищевых волокон определяли максимально возможный процент введения, при котором не ухудшаются вкусовые характеристики продукта.

Вкусовые характеристики определялись органолептически, при этом в крахмалосодержащее сырье вводили 30, 20, 10 и 5% растворимых пищевых волокон гуммиарабик марки Спрейгам BE. Максимальный процент, при котором не ухудшались вкусовые характеристики продукта, составил 20%. При превышении 20% введения рПВ резко снижается диаметр образца, падает значение коэффициента взрывчатости, увеличивается значение напряжения среза и работы резания и значение объемной массы (119,43•10^-3 кг/л) превышает регламентируемое допустимое значение 100•10^-3 кг/л.

При производстве продукта на стадии смешивания компонентов дополнительно вносят растворимые пищевые волокна (гуммиарабик марки Спрейгам BE) как обогатитель продукта пищевыми волокнами, придающий направленность на снижение содержания холестерина в плазме крови, а для увеличения пищевой ценности продукта и улучшения органолептических свойств продукта дополнительно вводят, помимо растворимых пищевых волокон, мясное сырье в виде термообработанной говядины или сухого мясного бульона в количестве 5-15% от общей массы компонентов при содержании в продукте влаги - не более 17,0%, жира - не более 8,0%, крахмала не менее - 50%.

При выборе процента введения мясного компонента, входящего в рецептуру экструзионного продукта, ставилась задача установить соотношение компонентов, при котором появляется приятный вкус и сохраняется хрустящая консистенция.

Процент внесения мясного компонента составил от 5 до 15%, так как при добавлении выше максимально указанного мясного компонента в рецептуру продукта наблюдается неприятный вкус, увеличивается жесткость и влажность продукта. Так, при внесении более 15% мясного сырья органолептические показатели улучшаются незначительно, при внесении 15% мясного сырья улучшается вкус и консистенция продукта. 10% внесения мясного сырья дают хорошие органолептические показатели, при 5% органолептические показатели - наилучшие.

Оптимальным является внесение в рецептуру экструзионного продукта мясного термообработанного компонента в пределах от 5 до 15%. При этом нужно учитывать, что при внесении дополнительных компонентов в рецептуру экструзионного пищевого продукта, снижающем процентное содержание крахмалосодержащего сырья и особенно повышающем влажность экструдируемой смеси, процент содержания мясного компонента необходимо снижать. Предельное содержание в экструдируемой смеси (г на 100 г экструдируемой смеси) должно быть: влаги - не более 17,00%, жира - не более 8,00%, крахмала - не менее 50%.

Предложенный способ изготовления диетических продуктов питания, направленных на нормализацию липидного обмена, осуществляют следующим образом: в заданной технологической последовательности осуществляют приемку сырья; подготовку и дозирование необходимых сухих компонентов; смешивание компонентов; экструзионную тепловую обработку смеси; подсушку продукта и нанесение поверхностного слоя; фасовку, упаковку готового продукта и маркировку.

Растворимые пищевые волокна вносят в виде сухого порошка, перемешивая в смесителе периодического или непрерывного действия, после чего в экструдируемую смесь вносят воду до достижения влажности смеси 14-16% и выдерживают в течение 2-3 часов (при работе на одношнековом экструдере). При работе на двухшнековом экструдере влага дозируется автоматически при подаче в бункер дозатора.

Экструзионную тепловую обработку проводят следующим образом: подготовленная смесь (экструдат) поступает в бункер экструдера, откуда подается в дозатор экструдера. Экструзионная тепловая обработка проводится на одношнековых варочных экструдерах с влажностью экструдируемой смеси 14-16% и частотой вращения шнеков 170-185 об/мин, температурой на выходе экструдера 120-135^oС, диаметром отверстия фильеры 3,0 мм.

Заявленные технологические параметры изготовления предложенного способа, при котором растворимые пищевые волокна - гуммиарабик вносят в виде сухого порошка, непрерывно перемешивая в смесителе, далее вносят воду до достижения влажности смеси 14-16% с последующей выдержкой в течение 2-3 ч, а экструзионную тепловую обработку смеси осуществляют с температурой на выходе экструдера 120-135^oС, являются наиболее оптимальными и направлены на повышение качества продукта.

Так, при влажности смеси ниже заявленного нижнего предела увеличиваются энергозатраты и ухудшается внешний вид продукта; при влажности смеси более заявленного верхнего предела ухудшаются технологичность и энергоемкость процесса, обусловленные повышенными энергозатратами, связанными с увеличением времени выдержки и сушки.

Время выдержки в течение 2-3 ч обусловлено технологичностью процесса: при выдержке меньшей продолжительности времени продукт будет некондиционным и, соответственно, увеличение времени выдержки свыше оптимального ведет к необоснованому увеличению энергоемкости процесса и снижению качества готового продукта вследствие образования большого количества поверхностных трещин.

Температура на выходе экструдера 120-135^oС при осуществлении экструзионной тепловой обработки смеси также является наиболее оптимальной и предпочтительной: при пониженной и повышенной температуре экструдирования соответственно ухудшаются технологический процесс изготовления и качество готового продукта.

Вкусоароматические добавки наносятся на поверхность предварительно обработанных продуктов при перемешивании с растительным маслом из расчета 120 кг растительного масла на 1000 кг готового продукта.

Экструзионные пищевые продукты с содержанием и без содержания мясного компонента можно использовать без поверхностного слоя (что снижает их калорийность) как самостоятельное и готовое к употреблению блюдо, а можно измельчать и добавлять в измельченном виде в каши, супы, макаронные изделия и т.д.

Готовый продукт предназначен для постоянного или длительного введения в рацион питания как дополнительный источник пищевых волокон. Рекомендуется для нормализации липидного обмена и работы желудочно-кишечного тракта в количестве 100 г в сутки с основными приемами пищи или в качестве самостоятельного блюда.

Диетическая направленность продуктов питания объясняется нижеследующим. В основе гиполипидемического действия рПВ лежит способность связывать и выводить из кишечника желчные кислоты и холестерин. Индекс секреции желчных кислот различных рПВ не одинаков, например, у гуммиарабика ("in vitro") такой же, как у секвестрантов желчных кислот (холестиирамин). Кроме того, они способствуют замедлению переваривания и ускоренному выведению нейтральных жиров.

В связи с тем, что содержание жиров в рационе питания обычно в 3-5 раз превышает необходимое для нормального функционирования организма, количество это положительно влияет на липидный обмен.

Таким образом, растворимые пищевые волокна обладают рядом благоприятных для организма человека свойств, поэтому применение обогащенных ими рационов питания является предпочтительным и целесообразным. Особое внимание заслуживает группа растворимых пищевых волокон, употребление которых имеет важное значение в профилактике таких распространенных заболеваний, как гиперлипедемия, сахарный диабет, ожирение.

Использование рационов питания, обогащенных растворимыми пищевыми волокнами, позволяет значительно улучшить показатели липидного обмена.

Предложенный продукт может быть рекомендован для длительного введения в рационы питания с целью профилактики гиперлипедимии. Употребление 100 г продукта в день на фоне базисного противоатеросклеротического рациона является необходимым и достаточным для нормального функционирования организма и проявления гиполипидемического эффекта ПВ.

Формула изобретения

1. Способ изготовления диетических продуктов питания, предусматривающий смешивание крахмалосодержащего сырья с природными полисахаридами и экструзионную тепловую обработку смеси, отличающийся тем, что в качестве крахмалосодержащего сырья используют кукурузную крупу, а в качестве природных полисахаридов - растворимые пищевые волокна гуммиарабик при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Растворимые пищевые волокна гуммиарабик 10 - 20

Кукурузная крупа Остальное

при этом растворимые пищевые волокна гуммиарабик вносят в виде сухого порошка, непрерывно перемешивая в смесителе, далее вносят воду до достижения влажности смеси 14-16% с последующей выдержкой в течение 2-3 ч, а экструзионную тепловую обработку смеси осуществляют с температурой на выходе экструдера 120-135°С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно вводят мясное сырье в виде термообработанной говядины или сухого мясного бульона в количестве 5-15% от общей массы компонентов.