Комплексная добавка с биологически активными свойствами и пищевой продукт ее содержащий
Владельцы патента RU 2320204:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет прикладной биотехнологии" (RU)
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно в производству функциональных продуктов питания. Комплексная добавка с биологически активными свойствами приготовлена на основе раствора казеината натрия, трансглутаминазы и олигосахаридов (лактулоза) или фруктоолигосахаридов (инулин) или их производных. Добавка выдержана при температуре 35-45°С в течение 1,5-2,5 ч с получением гелеобразной структуры с предельным напряжением сдвига 50-150 кПа. Комплексная добавка характеризуется следующим соотношением компонентов, мас.%, в пересчете на сухое вещество: казеинат натрия 10-18, трансглутаминаза - 0,2-1,0, олигосахариды (лактулоза) или фруктоолигосахариды (инулин) или их производных - 0,2-2,0, вода для приготовления раствора - остальное. Пищевой продукт, в который вводится комплексная добавка, представляет собой хлеб или хлебобулочное изделие, творог или творожное изделие, мясной продукт. Введение новой универсальной комплексной добавки с биологически активными свойствами в различные пищевые продукты одновременно обеспечивает им улучшение структурно-механических свойств, высокую биологическую ценность и стабильные пребиотические свойства. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 7 табл.
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству функциональных пищевых продуктов с биологически активными свойствами, имеющих улучшенные структурно-механические показатели.
Задача перед авторами настоящего изобретения ставилась непростая. С одной стороны необходимо было разработать добавку с биологически активными свойствами для создания различных функциональных продуктов питания. Причем эти свойства должны быть устойчивыми в процессе технологической обработки при производстве продуктов питания. С другой стороны, при введении такой биологически активной добавки в продукт не должны ухудшаться его потребительские и структурные свойства, так как известно, что при каждом введении нового дополнительного компонента, не предусмотренного традиционной рецептурой, структурно-реологические либо органолептические свойства готового продукта ухудшаются. Поэтому часто в технологическом процессе приходится или жертвовать биологической и питательной ценностью, или качественными показателями - структурой, консистенцией, органолептикой, цветом, или вводить дополнительные корректирующие пищевые добавки, такие как загустители, ароматизаторы, красители и т.д.
Широко известны следующие способы улучшения структуры и питательных свойств пищевых продуктов: нагревание, охлаждение, перемешивание, тонкое измельчение, добавление соли, регулирование величины рН путем введения щелочного или подкисляющего агентов, модификация компонентов пищи, использование ферментных препаратов.
Около 10 лет назад на рынке появились ферменты, способные связывать белковые молекулы и не гидролизовать их. Эти свойства энзимов обусловили их широкое распространение в мясной, молочной, хлебопекарной и кондитерской промышленности.
Механизм действия таких энзимов состоит в связывании молекул белка, что можно использовать для реструктурирования мяса. С помощью данных ферментов можно соединить мясную обрезь в целые куски. Эффективность использования энзима зависит от степени взаимодействия между молекулами белков.
Применение ферментов в хлебопечении дает возможность прежде всего сбалансировать содержание этих природных катализирующих соединений в зерне разных урожаев, что обеспечивает стандартизацию и постоянство свойств муки. Однако ферменты способны еще и заменять различные применяемые в хлебопечении и кондитерском производстве химические агенты.
Трансглутаминаза представляет собой ферментный препарат, который способствует образованию поперечных связей между молекулами белка, т.е. сшивает белки на молекулярном уровне и позволяет получить продукт с улучшенными технологическими свойствами: более сочная продукция, улучшается структура, есть возможность уменьшить содержание высококачественного сырья без ущерба для качества. Эти свойства трансглутаминазы широко применяются при производстве различных пищевых продуктов (патент SU №1723999, кл. A23L 1/325, 30.03.1992; заявка RU №2001125513, кл. A21D 2/00, 2/08, 27.07.2003; заявка RU №2004108797, кл. A23J 3/16, 27.09.2005; заявка RU №2005111453, кл. A23L 1/325, 27.10.2006).
Известен способ обработки PSE свинины или мяса индейки трансглутаминазой для того, чтобы улучшить технологические свойства такого мяса и сделать плотной структуру готовых продуктов из него (патент US 5928689; A23L 1/314; A23L 1/315; 27.07.1999).
Известен молочный продукт, полученный добавлением трансглутаминазы к жидкости, содержащей молочные белки и ионы кальция в количестве, достаточном для реакции, катализирующей трансглутаминазу, где рН жидкости составляет между 5,5 и 7,5. Таким образом, получают физически устойчивую эмульсию молока, сгущающуюся под действием фермента (заявка W09322930, А23С 9/12; 25.11.1993).
Известен процесс получения связанно-формованных пищевых продуктов, включающий добавление трансглутаминазы, казеина и съедобного поверхностно-активного агента к пищевому сырью, из которого получают готовые пищевые продукты с превосходным вкусом (патент US 5658605; A23J 3/10; A23L 1/03; A23L 1/0562; A23L 1/31; A23L 1/314; A23L 1/315; A23L 1/325; A23L 1/328; A23L 1/48; 19.08.1997).
Однако известные продукты не отличаются хорошими органолептическими свойствами, а также не обладают ни пробиотической, ни пребиотической активностью.
Известно, что трансглутаминазу вводят в пищевые продукты и с другой целью. Например, чтобы совместно с анионными полисахаридами ускорить и обеспечить нормальное усвоение белка организмом людей, имеющих проблемы с желудочно-кишечным трактом, в том числе и у беременных (патент US 6544515, 08.04.2003).
Или трансглутаминазу добавляют к съедобным белкам и пептидам для того, чтобы снизить их аллергенность (JP 3027253; А23С 9/12, A23J 3/00, A23J 3/34, A23L 1/015, A23L 1/20, A23L 1/305, A23L 1/325; 05.02.1991).
Также известны кальцийсодержащие сосиски и колбасы, изготовленные с применением трансглутаминазы и солей кальция на стадии составления фарша (JP 8298962; A23L 1/317; 19.11.1996). Трансглутаминаза используется в количестве 30-500 единиц на каждые 100 г мясного фарша.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой группе изобретений является техническое решение, которое предусматривает смешивание пригодных для сшивания белков, выбранных из группы: желатин, казеин, белки сои, белки зерна и коллаген, с трансглутаминазой и активным компонентом - водным раствором витамина или биологически активной добавки к пище при соотношении активного компонента к белку от (1:10) до (4:1) с получением состава с влагосодержанием около 10% и введение его в пищевой продукт (патент JP 2001078718; A23J 3/00, A23L 1/305; 27.03.2001).
Однако, поскольку в данном случае не ясна природа вносимой биологически активной добавки, трудно предугадать потенциальную технологическую совместимость компонентов добавки и пищевого продукта. Но одно то, что комплексную добавку вводят в продукт в сухом виде, свидетельствует о том, что требуемой структуры в зависимости от технологии и рецептуры продукта может и не получиться. Кроме того, недостатком известного решения является и то, что добавка и соответственно готовый продукт не обладают пребиотическими свойствами.
Таким образом, поставленная вышеизложенная задача решается тем, что первый объект изобретения - комплексная добавка с биологически активными свойствами приготовлена на основе раствора казеината натрия с введением трансглутаминазы и олигосахаридов или фруктоолигосахаридов или их производных при следующем соотношении компонентов, мас.%, в пересчете на сухое вещество:
| казеинат натрия | 10-18 |
| трансглутаминаза | 0,2-1,0 |
| олигосахариды или | |
| фруктоолигосахариды | |
| или их производные | 0,2-2,0 |
| вода для приготовления раствора | остальное |
и выдержана при температуре 35-45°С в течение 1,5-2,5 ч с получением гелеобразной структуры с предельным напряжением сдвига 50-150 кПа.
Наиболее предпочтительным в данном случае фруктоолигосахаридом является инулин, а олигосахаридом - лактулоза.
Вторым объектом изобретения является пищевой продукт с биологически активными свойствами, который содержит вышеуказанную комплексную пищевую добавку с биологически активными свойствами. Пищевой продукт может содержать эту комплексную пищевую добавку с биологически активными свойствами в количестве от 1 до 30% к массе основного сырья.
Пищевой продукт может представлять собой хлеб или хлебобулочное изделие, творог или творожное изделие, мясной продукт.
Техническим результатом заявленного изобретения является создание новой универсальной комплексной пищевой добавки, подходящей для различных пищевых продуктов, обладающей одновременно способностью улучшать технологические, в частности, их структурно-механические свойства, а также обеспечивать пищевому продукту высокую биологическую ценность и пребиотические свойства, что позволяет использовать такие функциональные продукты, в том числе, в питании людей, страдающих диабетом 2 типа.
Используемые в настоящем изобретении пищевые компоненты, такие как олигосахариды, в том числе, лактулоза; фруктоолигосахариды, фруктаны (коротко- и среднецепочечные олигомеры из остатков фруктозы), в том числе инулин; и их производные (например, олигофруктоза, фибрулоза - продукт частичного гидролиза инулина) являются широко известными и активно применяемыми современными пребиотиками.
Эти вещества не гидролизуются и не абсорбируются в верхних отделах желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), являются селективным субстратом ограниченного количества полезных представителей нормальной микрофлоры кишечника, стимулируя их рост и/или метаболическую активность; вследствие этого обладают способностью улучшать состав кишечной микрофлоры; индуцируют гастроинтестинальный или общий эффект, улучшающий состояние макроорганизма, т.е. здоровье человека.
Имеются данные о возможном ингибировании фруктоолигосахаридами и их производными в кишечнике участвующих в канцерогенезе и ускоренном выведении токсичных метаболитов ферментов. В результате клинических наблюдений выявлено положительное влияние фруктоолигосахаридов на абсорбцию кальция, магния, уровень сывороточного холестерина и триглицеридов; снижение артериального давления у пожилых людей с гиперлиподемией; регуляцию метаболизма желчных кислот. Важным и активно исследуемым свойством фруктоолигосахаридов является их способность уменьшать абсорбцию в кишечнике углеводов и липидов, нормализуя при этом уровень сывороточных липидов и глюкозы в крови, устранять нарушения обмена углеводов и липидов у больных сахарным диабетом. Эти свойства фруктоолигосахаридов наряду с их достаточно высокой сладостью и низкой калорийностью (1,0-1,5 ккал/г) в настоящем изобретении использованы для создания пищевых продуктов, в том числе для лиц, нуждающихся в ограниченном употреблении сахара и при сахарном диабете 2 типа.
Преимущества фруктоолигосахаридов и их производных заключаются в том, что, не гидролизуясь в тонкой кишке, они могут утилизироваться в толстой кишке только в виде вторичных метаболитов кишечной микрофлоры - короткоцепочечных жирных кислот, т.е. по иному, нежели сахара, пути, в связи с чем безопасны и рекомендуемы для больных сахарным диабетом.
При введении в организм лактулозы рН содержимого кишечника постепенно снижается, при этом уменьшается рост гнилостных бактерий и соответственно уменьшается свойственное им образование из соединений аммония и аминокислот неионизированного, токсичного для слизистой аммиака. Неионизированный аммиак переходит в ионизированную, аммонийную нетоксичную форму, которая не способна проникать через слизистую оболочку в кровоток. Лактулоза постепенно стимулирует в кишечнике рост не только бифидобактерий, но и лактобацилл, а также микроорганизмов некоторых других молочнокислых родов.
В результате того, что композиция приготовлена путем последовательного приготовления раствора казеината натрия, внесения в него трансглутаминазы, а затем олигосахаридов или фруктоолигосахаридов или их производных при определенном соотношении, это позволяет сразу же активировать и начать работу трансглутаминазы. Проявление действия трансглутаминазы на казеинат натрия определяется по реакциям взаимодействия с белками, аминами и водой, а также взаимодействием пребиотического компонента с казеинатом натрия в процессе модификации его трансглутаминазой, определяемым в реакции дезаминирования с образованием аммиака.
При смешивании раствора казеината натрия с трансглутаминазой и с пребиотическим компонентом происходит включение пребиотического вещества в комплекс полимера, образуемого в реакции взаимодействия казеината натрия с трансглутаминазой. Указанные интервалы компонентов и их соотношение подобрано экспериментально и является оптимальным с точки зрения расхода веществ и эффективности образования необходимого полимерного комплекса.
Выдерживание состава при температуре 35-45°С в течение 1,5-2,5 ч оптимально с точки зрения условий протекания реакций и образования гелеобразной структуры. Температурный интервал и время выдержки обоснованы тем, что более высокая температура оказывает коагулирующее воздействие на белки и ферменты, а более низкая менее технологически не эффективна в плане скорости образования необходимого комплекса. В течение заявленного временного и температурного интервала образуется полимерный комплекс требуемой гелеобразной структуры, характеризующейся предельным напряжением сдвига 50-150 кПа. Именно этот интервал предельного напряжения сдвига является «рабочим» и с успехом используется в дальнейшем в технологическом процессе приготовления пищевого продукта. Образующийся при этом прочный и устойчивый полимерный комплекс обеспечивает стойкость, сохранность и неизменность пребиотического вещества на протяжении всего дальнейшего технологического цикла, который проходит заявленная композиция при введении ее в пищевой продукт. Большее значение предельного напряжения сдвига характеризует композицию, как более плотную гелеобразную структуру, которую перед введением в пищевой продукт необходимо предварительно измельчать, что нетехнологично и требует дополнительных временных и производственных затрат. Меньшее значение предельного напряжения сдвига свидетельствует о том, что необходимый полимерный комплекс не образовался, а компоненты композиции не обладают приемлемой активностью.
Получение комплексной добавки в гелеобразном виде и введение ее в таком виде в продукт эффективно с точки зрения подготовки компонентов добавки для дальнейшего ведения технологического процесса и сохранения биологической активности ценных веществ в конечном продукте, не только без ухудшения качественной структуры пищевого продукта, а даже с некоторым улучшением его структурно-механических свойств и повышением влагоудерживающей способности, а также ряда других показателей.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами, которые ни в коем случае не ограничивают воплощение данного изобретения на практике.
Пример 1. Подготавливали раствор казеината натрия путем растворения в 88,5 г теплой воде 10 г последнего. В подготовленный раствор вносили фермент трансглутаминазу в количестве 0,5 г. Затем в раствор при перемешивании вносили 1 г лактулозы. Полученную композицию прогревали на водяной бане при температуре 40°С в течение 2 часов. Полученная композиция обладала следующими показателями: предельное напряжение сдвига 100 кПа, влагоудерживающая способность 100%.
Полученная композиция в процессе хранения при температуре не менее 2-4°С не меняла своих характеристик в течение 14 сут, а именно:
предельное напряжение сдвига составляло 100 кПа, влагоудерживающая способность - 95%.
В случае необходимости более длительного хранения полученной композиции, ее направляют на замораживание до температуры не выше минус 12°С.
Для обеспечения микробиологической сохранности и стабильности гидратированной системы режим ее хранения не должен превышать указанных температур.
Преимуществом композиции этого состава является проявление действия трансглутаминазы на казеинат натрия по реакциям взаимодействия с белками, аминами и водой, а также дополнительным взаимодействием лактулозы с казеинатом натрия в процессе модификации его трансглутаминазой, определяемые, например, в реакции дезаминирования с образованием аммиака.
Реакция ферментации под действием трансглутаминазы сопровождается выделением микродоз аммиака. Измерение в ходе реакции количества выделившегося аммиака может служить одним из способов определения степени влияния различных примесей и добавок на ход протекания ферментной реакции.
Для определения количества аммиака в изучаемых композициях был исследованы 1% растворы препарата казеината натрия, ферментированного трансглутаминазой, взятой в количестве 1% к массе белка, с добавлением 1% лактулозы.
Полученные данные (см. чертеж) свидетельствуют о том, что в первые 60 мин ферментации белка трансглутаминазой количество образующегося аммиака практически одинаково как у растворов казеината натрия с добавлением лактулозы, так и контрольного.
После двух часов ферментации наблюдается увеличение количества выделяемого аммиака, обусловленное добавлением лактулозы.
Данная реакция подтверждает, что, несмотря на то, что лактулоза прочно встроена в полимер, она не изолирована от внешней среды, а активно взаимодействует с другими компонентами и сохраняет свои биологические свойства.
Необходимость исследования перевариваемости была обусловлена образованием под действием трансглутаминазы высокомолекулярных соединений.
Для исследования перевариваемости был взят раствор казеината натрия с лактулозой, ферментированный трансглутаминазой в течение 2 часов. Сравнение проводилось с казеинатом натрия, ферментированным трансглутаминазой (табл.2).
| Таблица 2 | |||
| Перевариваемость образцов под действием пепсина и трипсина in vitro | |||
| Образец | Переваримость, мг тирозина/г белка | Общая переваримость, мг тирозина/г белка | |
| пепсином | трипсином | ||
| контроль | 7,0 | 8,0 | 15,0 |
| опыт | 7,6 | 7,5 | 15,1 |
Предлагаемая композиция не оказывает отрицательного влияния на перевариваемость пищевого продукта. Экспериментально установлено, что образование казеинатом натрия высокомолекулярных полимеров в присутствии трансглутаминазы при добавлении лактулозы не ухудшает перевариваемость ферментами желудочно-кишечного тракта, определяемую в условиях in vitro.
Пример 2. В куттер к 30 кг говядины жилованной добавляют 10 кг композиции комплексной добавки из примера 1. После нескольких оборотов чаши куттера вносили фосфаты и 1/3 часть воды или льда, предусмотренного по рецептуре 1 (табл.3), затем поваренную соль с нитритом натрия и куттеровали до температуры фарша 2-4°С. Затем в куттер внесли 40 кг свинины жилованной полужирной, 20 кг шпика бокового подмороженного, оставшуюся воду/лед в 2 приема и специи. Куттеровали до получения гомогенной структуры фарша с конечной температурой 12-14°С. Далее формовали батоны в паро-влаго-газонепроницаемую оболочку и проводили кратковременную осадку в течение 2 часов. Продукт подвергали термической обработке до достижения температуры в центре батона 70±2°С. Затем охлаждали под душем в течение 10-15 минут.
В качестве контроля использовалась рецептура, в состав которой входил гидратированный соевый белок. Сравнение с соевым белком обусловлено его традиционным использованием в рецептурах вареных колбас из-за приемлемых структурно-механических характеристик.
| Таблица 3 | ||
| Наименование сырья, пряностей и материалов | вареная колбаса рецептура 1 | вареная колбаса рецептура 2 |
| Говядина жилованная 1 сорта, кг | 30 | - |
| Свинина жилованная полужирная, кг | 40 | - |
| Мясо птицы механической обвалки, кг | - | 70 |
| Шпик боковой, кг | 20 | 10 |
| Композиция, кг | 10 | 15 |
| Крахмал, кг | - | 2 |
| Сухое молоко, кг | - | 3 |
| Итого, кг | 100 | 100 |
| пряности и материалы, кг на 100 кг несоленого сырья | ||
| Соль поваренная пищевая | 2,2 | 2,2 |
| Вода | 25 | 15 |
| Вкусоароматическая добавка | 0,45 | 0,45 |
| Оболочка | искусственная проницаемая | искусственная непроницаемая |
Затем батоны были направлены на термическую обработку. Варка проводилась до достижения температуры 70-72°С в центре батона. Затем батоны охлаждали под душем в течение 10-15 минут.
Полученные колбасы имели следующие структурно-механические показатели после термической обработки (таблица 4). По общей оценке опытный образец превышал показатели контрольного образца.
| Таблица 4 | |||
| Структурно-механические показатели вареных колбас | |||
| Образец | Пластичность, см2/г | Напряжение среза, кН/м2 | Работа резания, Дж/м2 |
| Контроль | 0,8 | 132,47±15 | 77,27±2 |
| Опыт | 0,2 | 134,19±16 | 92,94±6 |
Мясной продукт с предлагаемой композицией имеет более плотную структуру, которая характеризуется увеличением предельного напряжения среза и работы резания по сравнению с контролем, а также является более пластичным.
Мясной продукт с предлагаемой композицией по химическому составу имеет отличие от контрольного варианта. В составе основных веществ вареных колбас и сосисок отмечается увеличение содержания белка до 2 г на 100 г продукта за счет внесения казеината натрия. По внешнему виду, консистенции и сочности контрольные образцы значительно уступают опытным образцам. При этом сроки хранения опытных и контрольных образцов одинаковы.
Опытный образец мясного продукта обладает выраженными пребиотическими и профилактическими свойствами, т.к. лактулоза не претерпела изменений в процессе технологической обработки изделия и при его дальнейшем хранении.
Пример 3. В куттер к 70 кг мяса птицы механической обвалки добавляли 15 кг комплексной добавки из примера 1. После нескольких оборотов чаши куттера вносили фосфаты и 1/3 часть воды/льда, предусмотренного по рецептуре 2 (табл.3), затем посолочную соль с нитритом натрия, куттеровали до температуры фарша 2-4°С. Затем в куттер вносили 10 кг шпика бокового подмороженного, оставшиеся немясные компоненты, воду/лед в 2 приема и специи. Куттеровали до получения гомогенной структуры фарша с конечной температурой 12-14°С. Далее формовали батоны в паро-влаго-газонепроницаемую оболочку и проводили кратковременную осадку в течение 2 часов.
В качестве контроля использовалась рецептура, в состав которой входил гидратированный соевый белок. Сравнение с соевым белком обусловлено его традиционным использованием в рецептурах вареных колбас из-за его приемлемых структурно-механических характеристик.
Затем батоны были направлены на термическую обработку. Варка проводилась до достижения температуры 70-72°С в центре батона. Затем батоны охлаждали под душем в течение 10-15 минут.
Полученные колбасы имели следующие показатели после термической обработки (таблица 5).
| Таблица 5 | |||
| Структурно-механические показатели вареных колбас после термообработки | |||
| Образец | Пластичность, см2/г | Напряжение среза, кН/м2 | Работа резания, Дж/м2 |
| Контроль | 0,9 | 129,32±19 | 64,84±4 |
| Опыт | 0,45 | 128,47±17 | 74,31±3 |
Контрольный образец по структурно-механическим показателям, внешнему виду, консистенции и сочности уступает опытному образцу. Внесение композиции способствовало нивелированию неприятного привкуса мяса птицы механической обвалки. В составе основных веществ опытных вареных колбас отмечается увеличение содержания белка за счет внесения композиции (таблица 6).
| Таблица 6 | ||
| Химический состав вареных колбас | ||
| Показатель, в 100 г продукта | контроль | опыт |
| Белок, г | 10,2 | 12,2 |
| Жир, г | 10,45 | 10,6 |
| Зола, г | 2,53 | 2,56 |
| Влага, г | 68,8 | 69,0 |
Перевариваемость белка, определяемая in vitro, является характеристикой биологической ценности продукта. Было установлено, что перевариваемость контрольного образца колбас ниже на 12% относительно опытного образца, содержащего комплексную добавку из примера 1.
Пример 4. Подготавливали 15%-ный раствор казеината натрия путем растворения в теплой воде последнего. В подготовленный раствор вносили фермент трансглутаминазу в количестве 0,2 г. Затем в раствор при перемешивании вносили 2 г олигофруктозы. Полученную композицию прогревали на водяной бане при температуре 35°С в течение 2,5 часов. Полученная композиция обладала следующими показателями: предельное напряжение сдвига 50 кПа, влагоудерживающая способность 100%.
Для приготовления белково-жировой эмульсии в качестве жиросодержащего сырья, как правило, используют шпик, свинину жирную, жир-сырец говяжий, свиной или птичий, растительное масло.
В данном случае используют шпик. Готовят эмульсию в соотношении: комплексная добавка: жир: вода соответственно 1:10:10. Компоненты куттеруют при температуре не выше 23-25°С до получения смеси густой однородной консистенции. Затем добавляют влагу в виде льда для снижения температуры. Температура готовой эмульсии должна составлять 12-14°С. Это позволяет получить белково-углеводно-жировую эмульсию, устойчивость которой не менее 90%, которую целесообразно использовать при производстве мясных и колбасных изделий по традиционным технологиям. Такую эмульсию можно хранить в морозильных камерах и использовать по мере надобности в технологическом процессе производства различных мясных изделий.
Пример 5. В куттер к 30 кг говядины жилованной добавляли 20 кг комплексной добавки, приготовленной на основе раствора казеината натрия с добавлением трансглутаминазы и инулина в соотношении 18:1:0,2 при температуре 45°С в течение 1,5 ч, обладающей следующей характеристикой: предельное напряжение сдвига - 150 кПа. После нескольких оборотов чаши куттера вносили фосфаты и 1/3 часть воды/льда, предусмотренного по рецептуре, затем посолочную соль с нитритом натрия, куттеровали до температуры фарша 2-4°С. Затем в куттер внесли 35 кг свинины жилованной полужирной, 20 кг шпика бокового подмороженного, оставшуюся воду/лед в 2 приема и специи. Куттеровали до получения гомогенной структуры фарша с конечной температурой 12-14°С. Далее формовали батоны в паро-влаго-газонепроницаемую оболочку и проводили кратковременную осадку в течение 2 часов. Продукт подвергали термической обработке до достижения температуры в центре батона 70±2°С. Затем охлаждали под душем в течение 10-15 минут.
Мясной продукт обладал выраженными пребиотическими и профилактическими свойствами, т.к. инулин не претерпел изменений в процессе технологической обработки изделия и при его дальнейшем хранении.
Пример 6. В куттер к 30 кг говядины жилованной добавляли 25 кг комплексной добавки, приготовленной на основе раствора казеината натрия с добавлением трансглутаминазы и олигофруктозы в соотношении 12:0,7:0,7 при температуре 40°С в течение 2 ч, обладающей следующими характеристиками: предельное напряжение сдвига - 120 кПа; влагоудерживающая способность - 98%. После нескольких оборотов чаши куттера вносили фосфаты и 1/3 часть воды/льда, предусмотренного по рецептуре, затем поваренную соль с нитритом натрия, куттеровали до температуры фарша 2-4°С. Затем в куттер вносили 30 кг свинины жилованной полужирной, 20 кг шпика бокового подмороженного, оставшуюся воду/лед в 2 приема и специи. Куттеровали до получения гомогенной структуры фарша с конечной температурой 12-14°С. Далее формовали батоны в паро-влаго-газонепроницаемую оболочку и проводили кратковременную осадку в течение 2 часов. Продукт подвергали термической обработке до достижения температуры в центре батона 70±2°С. Затем охлаждали под душем в течение 10-15 минут.
Мясной продукт обладал выраженными пребиотическими и профилактическими свойствами, т.к. олигофруктоза не претерпела изменений в процессе технологической обработки изделия и при его дальнейшем хранении.
Пример 7. К 100 кг молока с 0,5% жирностью добавляли 3 кг комплексной добавки из примера 1, вносили 2 кг заквасочной культуры молочнокислого микроорганизма, предназначенной для получения творога, сквашивали при температуре 43°С. Продолжительность сквашивания указанной молочной смеси составила 8-10 ч (определялась визуально по плотности сгустка).
В случае сквашивания молока путем добавления только заквасочной культуры продолжительность сквашивания составляла 11-12 ч. При сквашивании молока заквасочной культурой с добавлением в него трансглутаминазы продолжительность составляла 8-10 ч (табл.7).
Сокращение процесса сквашивания мезофильными стрептококками закваски происходит за счет присутствия лактулозы и трансглутаминазы (ТГ).
| Таблица 7 | |||
| образец | Массовая доля сухих веществ, % | Продолжительность сквашивания, ч | Выход, % |
| Молоко + культура | 16-18 | 11-12 | 14 |
| Молоко + казеинат натрия + ТГ + культура | 25-27 | 8-10 | 27-28 |
| Молоко + культура + ТГ | 20-23 | 8-10 | 13-14 |
Выход готового продукта - творога составил 26-28%, массовая доля сухих веществ 25-27%. Без добавления комплексной добавки к молоку творог получают с выходом 13-14% и массовой долей сухих веществ 16-23%.
После сквашивания молока, содержащего комплексную добавку и заквасочную культуру, образуется сгусток и отмечается сильно выраженный синерезис. При дальнейшей пастеризации молочного сгустка при температуре 80°С белковая масса становится плотной в более короткий период времени, чем в случае, если композиция не применялась для сквашивания молока.
Внесение заявленной комплексной добавки позволяет повысить биологическую ценность и увеличить содержание белка, улучшить структуру сгустка, его плотность, связывание свободной влаги, придать творогу дополнительные пребиотические свойства наряду с пробиотическими.
Подтверждением влияния разработанной комплексной добавки, в которую входит пребиотик, на развитие молочнокислых микроорганизмов Streptococcus thermophilus СТ-154 с установленными пробиотическими свойствами, являются следующие данные. Так, количество клеток термофильного стрептококка при добавлении в молоко композиции было 107-108 logKOE/см3 после ферментации, а в контрольном варианте, где комплексной добавки нет, количество клеток составило 106 logKOE/см3.
Пример 8. В 100 кг молока с 0,5% жирностью вносили 6 кг комплексной добавки, приготовленной на основе раствора казеината натрия с трансглутаминазой и инулином при соотношении 10:1:1, выдержанную при температуре 35°С в течение 2,5 ч, обладающей следующей характеристикой: предельное напряжение сдвига - 50 кПа, вносили 2 кг заквасочной культуры молочнокислого микроорганизма, предназначенной для получения творога, сквашивали при температуре 37°С. Продолжительность сквашивания молочной смеси составляла 8-10 ч и определялась визуально по плотности сгустка. Затем сгусток пастеризовали при температуре 80°С. После отделения сыворотки белковую массу помещали в емкости для окончательного удаления сыворотки и формования творога.
В случае сквашивания молока путем добавления только заквасочной культуры продолжительность сквашивания составляла 11-12 ч. При сквашивании молока заквасочной культурой с добавлением в него трансглутаминазы продолжительность составляла 8-10 ч.
Выход готового продукта - творога составил 26-28%, массовая доля сухих веществ 25-27%. Если при получении продукта не используется заявленная комплексная добавка, то удается получить творог с выходом 13-14% и массовой долей сухих веществ 16-23%.
Подтверждением влияния комплексной добавки, в которую входит пребиотическое вещество, на развитие молочнокислых микроорганизмов Streptococcus thermophilus СТ-154 с установленными пробиотическими свойствами, являются следующие данные. Так, количество клеток термофильного стрептококка при добавлении в молоко композиции было 107-108 logKOE/см3 после ферментации, а в контрольном варианте, где композиции нет, количество клеток составило 106 logKOE/см3.
Использование заявленной комплексной добавки для молока, в которое добавляется закваска, позволяет снизить температуру сквашивания до 37°С и получить творожную массу с содержанием сухих веществ не менее 25%.
Внесение заявленной комплексной добавки позволяет повысить биологическую ценность и увеличить содержание белка, улучшить структуру сгустка, его плотность, связывание свободной влаги, придать творогу дополнительные пребиотические свойства наряду с пробиотическими.
Пример 9. При выработке хлебных изделий из пшеничной муки комплексная добавка из примера 1 может быть использована:
- для активации бродильной микрофлоры жидких дрожжей, дрожжевой суспензии, жидкой опары и др.;
- для интенсификации процесса тестоприготовления, повышения пищевой ценности хлебных изделий при опарных и ускоренных способах тестоведения и экономии муки;
- для обогащения пребиотическими веществами.
При применении комплексной добавки для активации бродильной микрофлоры или для интенсификации процесса тестоведения ее используют взамен части воды, расходуемой на приготовление теста.
В случае использования в производстве пшеничного хлеба жидких дрожжей, комплексную добавку вносят как на стадии приготовления заварки для них, так и в процессе приготовления питательной смеси. При приготовлении заварки ею можно заменить либо часть воды (около 20%) при заваривании горячей водой, либо всю воду при заваривании острым паром. В итоге с жидкими дрожжами может быть внесена комплексная добавка в количестве 6-10% к массе муки в тесте.
Хорошие результаты дает применение комплексной добавки для активации прессованных дрожжей. В этом случае ее используют для разбавления заварки или для приготовления питательной смеси, состоящей из муки и композиции в соотношении 1:3. Расход композиции в этом случае составит 4-6% к массе муки в тесте.
В результате применения предлагаемой комплексной добавки улучшается подъемная сила жидких и прессованных дрожжей, быстрее нарастает кислотность, уменьшается пенообразование. Остальное количество комплексной добавки может быть внесено при замесе теста. Суммарно ее количество не должно превышать 30% и должно учитывать сорт, качество муки и используемую на предприятиях технологию приготовления теста.
Применение комплексной добавки позволяет получить готовое тесто требуемой кислотности тотчас после его замеса, поэтому брожение имеет целью не накопление кислотности, а распределение влаги, обеспечение лучшей смачиваемости частиц муки и создание гомогенной массы теста.
| Таблица 8 | |
| Рецептура | |
| Мука пшеничная 1 сорта | 100 кг |
| Дрожжи прессованные | 3 кг |
| Соль | 1,5 кг |
| Сахар | 5 кг |
| Маргарин | 3,5 кг |
| Комплексная добавка из примера 1 | 30 кг |
| Масло растительное на смазку | 0,15 кг |
Тесто готовят на дисперсной смеси, состоящей из 33% муки, комплексной добавки из примера 1 и всего остального сырья (табл.8). Смешивание производится в смесителях с мешалками (n=500 об/мин) или в приспособленных устройствах. Взбивание в зависимости от интенсивности длится 2-10 мин до образования однородной сметанообразной вспененной массы. Затем добавляется вода, недостающая по расчету, и смесь перекачивается в дежу, куда вносится остальная часть муки.
Замешивается тесто в течение 10-15 мин, после 10-15 мин брожения его формуют и передают на расстойку. Комплексная добавка обеспечивает тесту хорошую пластичность и консистенцию. Продолжительность расстойки 35-45 мин. Выпечка ведется при 200-210°С в течение 25-30 мин.
Булки, приготовленные на основе комплексной добавки, имеют хорошую и равномерную пористость, оптимальную влажность мякиша, среднюю крошливость, хорошую толщину корочек и их приятную окраску; пищевая ценность их повышенная. Использование комплексной добавки увеличивает выход изделий на 1,5-2% и придает им пребиотические свойства.
Хорошая пористость хлеба объясняется образованием аммиака в результате взаимодействия казеината натрия и трансглутаминазы. Так, установлено, что после 2 часов ферментации смеси растворов казеината натрия, трансглутаминазы и лактулозы образуется в малых количествах аммиак, являющийся продуктом реакции белка с трансглутаминазой.
Таким образом, функциональные продукты питания согласно настоящему изобретению способны компенсировать дефицит биологически активных компонентов - пребиотических веществ в организме, поддерживать нормальную функциональную активность органов и систем, снизить риск развития различных заболеваний и патологий (сахарный диабет), поддерживать на необходимом физиологическом уровне состояние и количество полезной микрофлоры в организме человека и обеспечивать нормальное функционирование желудочно-кишечного тракта (ЖКТ).
Предлагаемые функциональные продукты питания могут быть рекомендованы для профилактического и диетического питания при сахарном диабете 2 типа, а также для детского, геродиетического, питания людей при высокой нервной нагрузке, для питания спортсменов, а также для массового потребителя.
1. Комплексная добавка с биологически активными свойствами, содержащая трансглутаминазу, отличающаяся тем, что она приготовлена на основе раствора казеината натрия с введением трансглутаминазы и олигосахаридов или фруктоолигосахаридов, или их производных при следующем соотношении компонентов в мас.% в пересчете на сухое вещество:
| казеинат натрия | 10-18 |
| трансглутаминаза | 0,2-1,0 |
| олигосахариды или | |
| фруктоолигосахариды | |
| или их производные | 0,2-2,0 |
| вода для приготовления раствора | остальное, |
и выдержана при температуре 35-45°С в течение 1,5-2,5 ч с получением гелеобразной структуры с предельным напряжением сдвига 50-150 кПа.
2. Комплексная добавка по п.1, отличающаяся тем, что фруктоолигосахаридом является инулин.
3. Комплексная добавка по п.1, отличающаяся тем, что олигосахаридом является лактулоза.
4. Пищевой продукт с биологически активными свойствами, содержащий трансглутаминазу, отличающийся тем, что он содержит комплексную добавку с биологически активными свойствами по любому из пп.1-3.
5. Пищевой продукт по п.4, отличающийся тем, что он содержит комплексную пищевую добавку с биологически активными свойствами в количестве от 1 до 30% к массе основного сырья.
6. Пищевой продукт по п.4 или 5, отличающийся тем, что он представляет собой хлеб или хлебобулочное изделие.
7. Пищевой продукт по п.4 или 5, отличающийся тем, что он представляет собой творог или творожное изделие.
8. Пищевой продукт по п.4 или 5, отличающийся тем, что он представляет собой мясной продукт.
