CC BY
24
УдК 66.022.37:663.236
натуральные нутриенты в порошкообразных смесях
для инстантированных напитков из них
|О. А. Соболева, Г. Л. Филонова, канд. техн. наук; Т. А. Головина
ВНИИ пивоваренной, безалкогольной и винодельческой промышленности
Ключевые слова: порошкообразная смесь; аморфные нативные компоненты; инстантированный напиток; коллоидно-дисперсная система. Keywords: powder slurry; amorphus native components; instanced drink; colloidal dispersive system.
Технологии порошкообразных смесей (ПС) для напитков, разработанных в различные периоды развития рынка безалкогольной продукции как в Российской Федерации, так и в других государствах, позволяют производить готовые продукты с использованием натурального сырья, искусственных компонентов и смесей, содержащих комплекс натуральных и искусственных вкусовых веществ. Один из критериев, определяющих перспективу внедрения технологии, — востребуемость готового продукта на отечественном потребительском рынке. При этом рассматривают два фактора, влияющих на его сбыт: социальный и коммерческий.
Промышленное производство ПС на натуральной основе способствует насыщению потребительского отечественного рынка высококачественной продукцией в отдаленных регионах Российской Федерации. Таким образом, значительно экономятся затраты на доставку ПС в регионы, например, Севера, островных территорий, а также в санаторно-курортные, реабилитационные центры, школьные и спортивные учреждения, фитнес-клубы и другие объекты. Инстантирование напитков в автономных условиях рекомендуется питьевой кипяченой водой или водой после обработки в автономных фильтрующих устройствах.
Одно их преимуществ ПС — длительный срок годности (от 12 до 36 мес) при сохранении реологических, органолептических свойств и биологической ценности порошкообразных смесей.
Развитие технологий ПС в различных странах имеет свои направления с учетом специфики сырьевой базы, а
также вкусовых традиции, отражающих национальный колорит.
Одна из ведущих стран по производству ПС для напитков — США. Основные фирмы—производители порошкообразных смесей для напитков: General Foods Corp., Coca-Cola, Pepsico и др.
Для приготовления ПС используют порошкообразные концентраты из целых фруктов и выжимок из них. В процессе их получения проводят тепловую сушку с последующим измельчением в мельницах.
В процессе тепловой сушки выжимок и фруктов с яркой цветовой гаммой интенсивность цвета часто снижается, а вкус и аромат порошка слабеют. В США, Германии и других странах распространенный метод обезвоживания пищевых продуктов — сублимационная сушка.
Фирма General Foods Corp. предлагает технологии вкусовых добавок способом распылительной сушки с использованием носителей (декстринов, мальтозной патоки, камедей и др.). Получаемые при этом сухие вкусовые добавки (красители, ароматизаторы, пряности, экстракты и др.) способствуют получению высококачественных ПС, сохраняющих высокое качество в течение длительных сроков годности (до двух лет).
Наиболее известный ассортимент напитков, восстановленных из ПС, производимых фирмами: «Танг» — напиток из ПС с цитрусовыми добавками: апельсиновый, лимонный и грейпфрутовый; «Кул Эйд» — ПС для напитков, предназначенных для детей (в составе ПС — фруктовые вкусовые добавки черной вишни, винограда, лимона-лайма, малины, клубники, горной ягоды); «Кантри
2010
24
Тайм и Квенч» — ПС для освежающих напитков, имеющих вкус лимонада, охлажденного чая, яблочного и розового лимонада, фруктовых добавок.
В ПС, выпускаемых фирмой General Foods, присутствуют витамины А, С, В2 и др., а также микроэлементы. Особое внимание уделяется смесям, содержащим Са и Мg.
В США популярен горячий кофе, восстанавливаемый из растворимого порошка. При этом порошок растворимого кофе может содержать сухую молочную сыворотку или заменитель сливок.
В ряде стран выпускают легкосыпучие напитки простого состава (в основном с использованием синтетических обогатителей), содержащие сахар, пищевые кислоты, ароматизаторы и связывающие вещества. Порошкообразные смеси для напитков, содержащих биологически активные вещества, вырабатывают в Японии и странах Западной Европы.
В Японии в качестве основного вида сырья используют морские водоросли, соевый белок, зерновые культуры. Основные технологические стадии: экстрагирование и сушка распылительным или сублимационным способами получаемых экстрактов.
Фирмой JFF (Нидерланды) разработана технология быстрорастворимых порошкообразных смесей для напитков: «Лимон», «Оранжад», «Грейпфрут», «Мандарин», «Клубника», «Яблоко», «Томат», «Земляника», «Вишня» и др.
Характерные особенности составов ПС для напитков, разрабатываемых за рубежом: использование натуральных вкусовых добавок, органических кислот, углеводов, а также витаминно-минеральных комплексов; составление смесей, включающих биологически активные и вкусовые вещества, получаемые в результате химического синтеза.
В последнее десятилетие в ряде стран все большее внимание уделяется разработкам технологий ПС для функциональных напитков. Параллельно развиваются технологии по переработке нативного сырья с применением процессов наименьшего термовоздействия на него при получении сухих полуфабрикатов из ягод, плодов, специй, лекарственных трав, овощей (надземной и корневой структуры) и других видов пищевого натурального сырья.
Технологии включают сублимационный и воздушный способы сушки с последующим измельчением или резкой сухих полуфабрикатов.
Специалистами ВНИИ ПБ и ВП в 70-80 гг. ХХ в. разработаны технологии ПС для напитков, включающие со-кристаллизацию или агломерирование сгущенных плодово-ягодных и/ или растительных полуфабрикатов с кристаллическим носителем. При использовании сублимированных плодово-ягодных соков ПС получали путем их смешивания с сухими компонентами с последующей ароматизацией готовой смеси.
Научный и практический интерес представляют технологии ПС для инстантированных напитков с применением нативных сухих компонентов, имеющих степень измельчения, способную формировать в дисперсной среде напитка устойчивую структурообразующую гомогенную текучую жидкость, адекватную сокам с мякотью.
Сотрудники ВНИИ ПБ и ВП проводят исследования, способствующие совершенствованию энергосберегающей технологии ПС с использованием сухого нативного сырья. Биологическую ценность ПС в данной технологии повышают зерновые (крупяные) культуры в измельченной форме с размером частиц, не превышающим 0,25 мм.
В научно-экспериментальной работе использовали измельченные крупы — овсяную, пшенную и гречневую. В качестве овощных сухих компонентов применяли порошки корнеплодов моркови и свеклы, а в качестве плодового — порошок яблока.
Указанные компоненты в аргументированном составе с учетом массовых сочетаний в нем смешивают с углеводами, органическими кислотами, поваренной солью, сухой молочной сывороткой, натуральным антиоксидантом и пищевой натуральной «связующей» добавкой, способной формировать устойчивые гетерогенные системы в инстантированном напитке из ПС.
В качестве «связующего» компонента возможно использование желатина, камедей или картофельного крахмала. В технологии данных ПС основным фактором, способствующим формированию однородной смеси, сохраняющей «текучесть» порошка в процессе длительного срока годности, и равномерному диспергированию составляющих в коллоидно-дисперсной системе инстантированного напитка из ПС, является последовательность внесения аргументированно подобранных аморфных сухих масс.
С целью достижения положительного результата при проведении экс-
периментальных работ определяли скорость седиментации биополимеров в коллоидно-дисперсной системе, вкусовое ощущение присутствия порошкообразных включений, текучесть инстантированного напитка, время восстановления коллоидно-дисперсной системы в горячем напитке из ПС (от 0,5 до 1 мин и более). В смеситель при непрерывном перемешивании изначально необходимо дозировать зерновую составляющую в аморфной форме, «связующую» натуральную добавку, расчетные массы компонентов с учетом их гигроскопичности (от наименьшей степени к наибольшей). Полученную ПС ароматизировали и подсушивали при температуре не выше 30 °С для достижения остаточной влаги в ПС не более 4%.
При соблюдении требований технологии в процессе дозирования и смешивания происходит процесс, имитирующий инкапсуляцию. При этом формируется смесь из сухих измельченных нативных компонентов с равномерно распределенной в ней пищевой натуральной «связующей» добавкой и зерновой мучной составляющей в аморфной форме, содержащей крахмалистые и слизеобразующие вещества.
ПС, создаваемые по разработанной технологии, представляют гомогенные смеси, сохраняющие «текучесть» порошка в процессе длительных сроков годности — от 12 до 36 мес.
При приготовлении 100 см3 инстан-тированного напитка к 10 г ПС порционно при размешивании добавляют горячую воду с температурой 85...90 °С до уровня 100 см3. Перемешивают суспензию в течение 1-2 мин. В ин-стантированной среде формируется структура жидкого кисельного напитка с устойчивой гетерогенной системой, сохраняемой в напитке не менее 9-12 ч. Массовая доля биополимеров с поглощенной ими жидкостью составляет 40-46%.
На рисунке показана динамика вязкости в зависимости от массовой доли пшенной муки в инстантиро-ванном напитке из порошкообразной смеси. Отмечено снижение вязкости в инстантированном напитке из ПС с меньшим процентным содержанием пшенной муки (15%) и увеличением доли плодового и овощного составляющих (яблочно-свекольной смеси). При этом в инстантированном напитке сохранялась устойчивая гетерогенная система (до 9-12 ч).
Экспериментально установлено, что снижение в ПС зерновой составляющей, содержащей крахмалистые и сли-зеобразующие вещества с 25 до 15%, позволяет вносить плодово-овощные порошки в различных вкусовых сочетаниях в определенном массовом соотношении, обеспечивающем формирование различных вкусовых гармоничных восприятий без ухудшения структурно-механических свойств в восстановленных из ПС напитках.
Микроскопирование гетерогенной структуры, образуемой в инстантиро-ванном напитке, показало, что «связующую» роль обеспечивают зерна натуральной пищевой добавки, клейсте-ризованного крахмала, конгломераты белка, пектина и пищевые волокна.
Приготовленный вышеуказанным способом напиток, адекватный сокам с мякотью, можно употреблять как в горячем виде с температурой 40.45 °С, так и в охлажденном, с температурой 20.25 °С.
Инстантированный напиток, содержащий нативный комплекс веществ, в том числе биологически активных, из зернового, плодово-ягодного и овощного сырья, проявляет жаждоутоляющие свойства, обогащает организм широким спектром веществ, необходимых для активной деятельности, повышения тонуса, укрепления защитных сил организма.
Применение в составе ПС «связующей» пищевой, натуральной добавки способствует формированию в ин-стантированном напитке коллоидно-дисперсной системы, создающей
2010
25
Компоненты Масса, г «Хуторок-1» «Хуторок-2» Массовая доля сухих веществ, % Масса сухих веществ, г «Хуторок-1» «Хуторок-2»
Мука пшенная 25,0 25,0 96,0 24,0 24,0
Картофельный крахмал 3,0 3,0 80,0 2,4 2,4
Пудра сахарная 36,2 36,2 99,85 36,1 36,1
Соль поваренная 0,3 0,3 99,9 0,3 0,3
Кислота лимонная 0,5 0,5 90,97 0,45 0,45
Порошок яблочный 30,0 20,0 95,2 28.5 19,0
Порошок свекольный — 10,0 93,7 — 9,4
Ароматизатор 0,04 0,04 — — —
плодово-ягодный, см
Макроэлемент К 0,172 0,308 — — —
Макроэлемент Мд 0,0302 0,0532 — — —
Итого 100,0 100,0 — 91,75 91,65
Примечание. Согласно данным Роспотребнадзора о рекомендуемом суточном потреблении макроэлементов, напитки при употреблении 1 л в день обеспечивают (% суточной нормы): «Хуторок-1» — калий — 7,8; магний — 7,6; «Хуторок-2» — калий — 14,0; магний — 13,3.
эффект пролонгирования процесса усвоения макро- и микронутриентов нативных компонентов, поступающих с напитком в организм. В таблице приведены примеры составов порошкообразных смесей с использованием нативного сырья (содержание компонентов в 100 г ПС «Хуторок»).
Таким образом, процесс насыщения организма энергией происходит постепенно, с большей усвояемостью биологически активных веществ. В
результате проведенных исследований разработаны технология, технологические инструкции и технические условия на ПС для напитков четырех наименований.
По материалам авторской заявки о способе и составах порошкообразной смеси для инстантированных напитков, поданной в Федеральную службу по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам, получена приоритетная справка.
ЛИТЕРАТУРА
1. Поляков, В. А. Освоение технологии порошкообразных смесей для напитков профилактического действия/В. А. Поляков, Г. Л. Филонова, Р. А. Ермакова // Пищевая промышленность Агро НИИТЭИПП. Сер. 22 «Пивоваренная и безалкогольная промышленность». Обзорная информация. — 1989. — Вып. 9.
2. Филонова, Г. Л. Технологии порошкообразных смесей для инстантированных функциональных напитков/Г. Л. Филонова [и др.] // Пиво и напитки. — 2008. — № 4. — С. 36-38.
3. Магомедов, Г. О. Способ получения порошкообразного полуфабриката для цикорного напитка/Г. О. Магомедов, А. П. Зинченко. Пат. 2314703, МПК А 23 F 5/44 (2006.01). № 2005141743/13; заявл. 3.12.2005; опубл. 20.01.2008.
4. Молчанова, Л. В. Композиция растительных ингредиентов, обладающая геропротектив-ными свойствами (варианты)/Л.В. Молчанова, С. В. Казначеев, А. Г. Гладкая. Пат. 2321275 МПК А 223 L1/30 (2006.01) А 61 К 36/00 (2006.01) № 2005109997/13; заявл. 06.04.2006; опубл. 10.04.2008.
5. Sartorio, C. Сбалансированный по пищевой ценности кофейный напиток/C. Sartorio, P. Lin, J. Burri, O. Wehrspann, S. Y. Chang. Патент США 6036984 МПК7 А 23 F 5/36 заявл. 02.12.1998; опубл. 14.03.2000. &
4 • 2010
26
