3 формулы протеиновых батончиков, богатых клетчаткой

Введение

Резистентный декстрин (РД) компании Shine Health, полученный из кукурузного крахмала без ГМО, с содержанием клетчатки ≥82% и белка ≤6%, и его дополняющее растворимое кукурузное волокно (РКВ) представляют собой водорастворимые, термостабильные функциональные волокна, которые действуют как низкокалорийные наполнители и связующие агенты. Совместное использование этих компонентов позволяет разработчикам рецептур снизить содержание простых сахаров, сохраняя при этом жевательную консистенцию, текстуру и структурную целостность. Результатом являются практичные и технологичные рецептуры для жевательных батончиков с высоким содержанием белка, плотных батончиков-заменителей приёма пищи и хрустящих батончиков с низким содержанием влаги, подходящие для пилотных коммерческих запусков.

Зачем использовать RD + SCF в протеиновых батончиках

• Функциональная синергия: RD и SCF действуют как растворимые наполнители, частичные увлажнители и связующие вещества. Они снижают потребность в простых сахарах, сохраняя при этом жевательную способность и предотвращая кристаллическое затвердение. Оба материала термо- и pH-стабильны для процессов варки, экструзии и формования плит.
• Пищевая ценность: оба ингредиента повышают содержание клетчатки в порции без добавления усвояемых углеводов, что позволяет утверждать о меньшей калорийности и более низком гликемическом индексе (уточняйте у поставщика информацию о заявленных на этикетке значениях клетчатки в порции).
• Надежность производства: RD/SCF выдерживают типичные температуры процесса и хорошо интегрируются с белками (сывороточный, молочный, гороховый) и носителями (овес, мальтодекстрин), используемыми в батончиках.

Пилотные рецепты на 10 кг, готовые к производству (граммы и % масс./масс.)

Примечания: рецепты рассчитаны на типичные для коммерческих ингредиентов влажность и содержание сухих веществ. Отрегулируйте количество воды/увлажнителя для достижения указанных конечных значений влажности и активности воды (aw).

1) Жевательный батончик с высоким содержанием белка — промежуточная влажность, целевая конечная влажность 10–12% (aw ≈ 0,50–0,60)

10 000 г пилот (всего)

• Изолят сывороточного/горохового протеина — 2400 г (24,0%)
• Резистентный декстрин — 1000 г (10,0%)
• Растворимая кукурузная клетчатка — 600 г (6,0%)
• Овсяные хлопья / мальтодекстрин (носитель) — 2000 г (20,0%)
• Увлажняющий сироп (сироп полидекстрозы/глицерина) — 800 г (8,0%)
• Растительный жир (эмульгированный) — 800 г (8,0%)
• Сироп с пониженным содержанием сахара (например, изомальтоолигосахарид) — 800 г (8,0%)
• Включения (измельченные орехи/хрустящие кластеры) — 1000 г (10,0%)
• Соль, лецитин, ароматизаторы, микроэлементы — 100 г (1,0%)

Основные этапы обработки: предварительно смешать белки и волокна в сухом виде; нагреть сироп до 65–75 °C; смешать до получения однородной массы; разложить/формовать при температуре 40–50 °C; дать отдохнуть/остудить и измерить aw в нескольких точках перед упаковкой.

2) Плотный батончик-заменитель приема пищи — умеренная влажность, целевая конечная влажность 8–10% (aw ≤ 0,55)

10 000 г пилот

• Протеиновая смесь (сывороточный + молочный/гороховый) — 2800 г (28,0%)
• Резистентный декстрин — 1200 г (12,0%)
• Растворимая кукурузная клетчатка — 900 г (9,0%)
• Овсяные хлопья — 1200 г (12,0%)
• Мальтодекстрин / сложные углеводы — 1000 г (10,0%)
• Растительный жир — 1000 г (10,0%)
• Увлажняющий сироп — 500 г (5,0%)
• Включения (орехи/шоколад) — 700 г (7,0%)
• Второстепенные ингредиенты (витамины/минералы/ароматизаторы) — 200 г (2,0%)

Основные моменты обработки: используйте меньше свободной воды и компрессионное формование для достижения плотной структуры; рассмотрите возможность низкотемпературной постобработки сушки для достижения aw без вызывания затвердевания.

3) Хрустящий батончик с низким содержанием влаги — целевая конечная влажность 3–6 % (aw < 0,40)

10 000 г пилот

• Протеиновые чипсы — 2200 г (22,0%)
• Изолят белка — 500 г (5,0%)
• Резистентный декстрин — 1000 г (10,0%)
• Растворимая кукурузная клетчатка — 800 г (8,0%)
• Рисовые хлопья/воздушные хлопья — 2500 г (25,0%)
• Жир + сахарный связующий (сироп для глазирования) — 1800 г (18,0%)
• Включения — 800 г (8,0%)
• Лецитин/эмульгатор — 50 г (0,5%)
• Ароматизатор/соль — 50 г (0,5%)
• Добавлено воды для обработки — 300 г (3,0%)

Основные моменты обработки: покрыть чипсы связующим веществом на основе декстрина/сиропа и вращать для равномерного распределения; спрессовать и нарезать; строго контролировать влажность во время охлаждения и упаковки, чтобы сохранить хрусткость.

Типичный лабораторный протокол (пример жевательного батончика)

1. Сухой премикс: просеять/смешайте белок, RD, SCF и овес в течение 5–8 минут.
2. Нагреть сироп: растворить увлажнитель + связующее вещество + 30–50% технологической воды; довести до 65–75°C до гомогенизации.
3. Добавить в сироп жир + эмульгатор, дать остыть до 45–55°С.
4. Добавьте сироп к сухой премиксу в миксере с высоким сдвигом; перемешивайте 3–5 минут до полного смачивания.
5. Добавляйте включения на низкой скорости, чтобы избежать поломки.
6. Формуется методом экструзии или формования плит; целевая температура поверхности 40–50 °C.
7. Охлаждение и сушка: дать высохнуть при комнатной температуре или под контролем до стабилизации aw; контролировать в нескольких точках по всей плите.
8. Контроль качества и упаковка: регистрация влажности (галоген/Карл Фишер), aw (измеритель aw), текстуры (пиковая сила анализатора текстуры) и внешнего вида.

Критерии выпуска QC (примеры):

• Активность воды: в пределах ±0,03 от целевого значения aw.
• Влажность: в пределах ±0,5% от целевого значения (галоген/КФ).
• Текстура: изменение сжатия ≤20% от исходного уровня в течение интервалов хранения.
• Микробиология: общее количество микроорганизмов и дрожжей/плесени в пределах нормы; отсутствие патогенов.

Проверка срока годности и упаковка

• Ускоренный скрининг: 40 °C / 75 % отн. влажн., образец через 0, 1, 2, 3 месяца; следить за миграцией влаги, размягчением/затвердеванием и прогорклостью.
• Тестирование в режиме реального времени: хранить в предполагаемых коммерческих условиях для полного изучения срока годности.
• Упаковка: для батончиков со средней влажностью выбирайте влагонепроницаемую пленку с прочными швами; для хрустящих батончиков с низкой влажностью используйте высоконепроницаемые пакеты с осушителем, если необходимо.

Советы по масштабированию и внедрению

• Дисперсия ингредиентов: предварительно смешайте RD/SCF с белком и носителем, чтобы избежать комкования; обеспечьте достаточный сдвиг во время влажного смешивания для равномерного связывания.
• Баланс увлажнителей: используйте увлажнители (глицерин, полидекстрозу) для контроля мягкости и ограничения затвердевания под воздействием воды.
• Чувствительность к теплу: RD/SCF термостабильны, но при использовании высоких температур процесса необходимо контролировать денатурацию белка.
• Пилотная выборка: измерение aw, влажности и текстуры в нескольких местах на плите для подтверждения однородности перед более крупными испытаниями.

Заключение и дальнейшие шаги

Использование устойчивого декстрина и растворимой кукурузной клетчатки открывает практический путь к созданию протеиновых батончиков с пониженным содержанием сахара и высоким содержанием клетчатки, которые сохраняют предпочитаемую потребителем текстуру. Три пилотные формулы и приведенный выше рабочий процесс являются отправной точкой, готовой к производству; Для определения целевых показателей на этикетке, заявлений о конечной влажности и пищевой ценности обратитесь к спецификациям ингредиентов и проведите пилотное тестирование стабильности.

Свяжитесь с Shine Health для получения образцов, технической поддержки и вариантов ODM:info@sdshinehealth.com

Ссылки

• Лавдей С.М., Хиндмарш Дж.П., Кример Л.К., Сингх Х. Физико-химические изменения в модельном протеиновом батончике во время хранения. Food Res Int. 2009;42(8):1107–1114.
• Лавдей С.М., Хиндмарш Дж.П., Кример Л.К., Сингх Х. Физико-химические изменения в протеиновых батончиках средней влажности, приготовленных из сывороточного белка или казеината кальция. Food Res Int. 2010;43(5):1395–1403.
• Хартель Р.В., фон Эльбе Дж., Хофбергер Р. Кондитерская наука и технология. Спрингер; 2017.
• Гиббс Г. Ускоренный срок годности батончиков для здоровья, упакованных в различные биоматериалы. 2015.
• Брандер Р.В. Злаковые батончики и способы их производства. Заявка на патент; 2017.
• Данные о продукте и изображения: Страницы продуктов и технические материалы компании Shandong Shine Health Co., Ltd. (резистентный декстрин, растворимая кукурузная клетчатка).