3 تركيبات لألواح البروتين الغنية بالألياف

مقدمة

يُعدّ الدكسترين المقاوم (RD) من شركة شاين هيلث، والمستخلص من نشا الذرة غير المعدل وراثيًا، بنسبة ألياف ≥82% وبروتين ≤6%، وألياف الذرة القابلة للذوبان (SCF) المكملة له، أليافًا وظيفية قابلة للذوبان في الماء ومستقرة حراريًا، تعمل كعوامل مُكثّفة ورابطة منخفضة السعرات الحرارية. عند استخدامهما معًا، يُتيح ذلك لمصنّعي التركيبات تقليل السكريات البسيطة مع الحفاظ على المضغ والملمس في الفم والتماسك الهيكلي. والنتيجة هي تركيبات عملية قابلة للتصنيع لألواح بروتين غنية بالمضغ، وألواح بديلة للوجبات كثيفة، وألواح مقرمشة منخفضة الرطوبة، مناسبة للتجارب التجارية.

لماذا يُستخدم RD + SCF في ألواح البروتين؟

• التآزر الوظيفي: يعمل كل من RD وSCF كعوامل تكثيف قابلة للذوبان، ومرطبات جزئية، ومواد رابطة. يقللان من الحاجة إلى السكريات البسيطة مع الحفاظ على قوام العجين المطاطي ومنع التصلب البلوري. كلا المادتين مستقرتان حرارياً وفي درجات الحموضة المختلفة، مما يجعلهما مناسبتين لعمليات الطهي والبثق وتشكيل الألواح.

• الوضع الغذائي: كلا المكونين يزيدان من محتوى الألياف لكل حصة دون إضافة كربوهيدرات قابلة للهضم، مما يتيح ادعاءات بانخفاض السعرات الحرارية وانخفاض مؤشر نسبة السكر في الدم (تأكد من مواصفات المورد لادعاءات الملصق وقيم الألياف لكل حصة).

• موثوقية التصنيع: تتحمل RD/SCF درجات حرارة المعالجة النموذجية وتتكامل بشكل جيد مع البروتينات (مصل اللبن، الحليب، البازلاء) والمواد الحاملة (الشوفان، مالتوديكسترين) المستخدمة في الألواح.

وصفات تجريبية جاهزة للإنتاج بوزن 10 كجم (بالجرام والنسبة المئوية للوزن)

ملاحظات: تفترض الوصفات رطوبة ومواد صلبة نموذجية للمكونات التجارية. اضبط كمية الماء/المرطب المضاف لتحقيق الرطوبة النهائية ونشاط الماء (aw) المذكورين.

1) لوح بروتين عالي قابل للمضغ - رطوبة متوسطة، رطوبة نهائية مستهدفة 10-12% (aw ≈ 0.50-0.60)

10000 غرام تجريبي (إجمالي)

• بروتين مصل اللبن/البازلاء المعزول - 2400 غرام (24.0%)

• دكسترين مقاوم - 1000 غرام (10.0%)

• ألياف الذرة القابلة للذوبان - 600 غرام (6.0%)

• شوفان ملفوف / مالتوديكسترين (مادة حاملة) - 2000 غرام (20.0%)

• شراب مرطب (شراب بولي دكستروز/جلسرين) - 800 غرام (8.0%)

• دهون نباتية (مستحلبة) - 800 غرام (8.0%)

• شراب رابط منخفض السكر (مثل إيزومالتو أوليغوساكاريد) - 800 غرام (8.0%)

• المكونات الإضافية (مكسرات مفرومة/قطع مقرمشة) - 1000 غرام (10.0%)

• ملح، ليسيثين، نكهات، مغذيات دقيقة - 100 غرام (1.0%)

أبرز خطوات المعالجة: خلط البروتينات والألياف مسبقًا بشكل جاف؛ تسخين الشراب إلى 65-75 درجة مئوية؛ دمجها للحصول على كتلة متجانسة؛ تشكيلها على هيئة ألواح عند 40-50 درجة مئوية؛ تركها ترتاح/تبرد وقياس النشاط المائي في نقاط متعددة قبل التعبئة.

2) لوح بديل وجبة كثيف - رطوبة معتدلة، نسبة الرطوبة النهائية المستهدفة 8-10% (aw ≤ 0.55)

10.000 جرام طيار

• مزيج البروتين (مصل اللبن + الحليب/البازلاء) - 2800 غرام (28.0%)

• دكسترين مقاوم - 1200 غرام (12.0%)

• ألياف الذرة القابلة للذوبان - 900 غرام (9.0%)

• شوفان ملفوف - 1200 غرام (12.0%)

• مالتوديكسترين / كربوهيدرات معقدة - 1000 غرام (10.0%)

• دهون نباتية - 1000 غرام (10.0%)

• شراب مرطب - 500 غرام (5.0%)

• المكونات الإضافية (مكسرات/شوكولاتة) - 700 غرام (7.0%)

• المكونات الثانوية (فيتامينات/معادن/نكهة) - 200 غرام (2.0%)

أبرز نقاط المعالجة: استخدام كمية أقل من الماء الحر والتشكيل بالضغط لتحقيق بنية كثيفة؛ ضع في اعتبارك التجفيف اللاحق بدرجة حرارة منخفضة للوصول إلى aw دون التسبب في التصلب.

3) قالب مقرمش منخفض الرطوبة - نسبة الرطوبة النهائية المستهدفة 3-6% (aw < 0.40)

طيار بوزن 10000 غرام

• رقائق البروتين - 2200 غرام (22.0%)

• بروتين معزول - 500 غرام (5.0%)

• دكسترين مقاوم - 1000 غرام (10.0%)

• ألياف الذرة القابلة للذوبان - 800 غرام (8.0%)

• رقائق الأرز / حبوب منتفخة - 2500 غرام (25.0%)

• مادة رابطة من الدهون والسكر (شراب التغطية) - 1800 غرام (18.0%)

• المكونات الإضافية — 800 غرام (8.0%)

• ليسيثين/مستحلب - 50 غرام (0.5%)

• نكهة/ملح — 50 غرام (0.5%)

• كمية الماء المضاف للمعالجة — 300 غرام (3.0%)

أبرز خطوات المعالجة: تغليف رقائق البطاطس بمادة رابطة من الدكسترين/الشراب وتقليبها لتوزيعها؛ الضغط عليها وتقطيعها؛ الحفاظ على تحكم دقيق في الرطوبة أثناء التبريد والتعبئة للحفاظ على القرمشة.

بروتوكول مختبري نموذجي (مثال على لوح مضغ)

1. مزيج جاف مسبق التحضير: انخل/امزج البروتين، وRD، وSCF، والشوفان لمدة 5-8 دقائق.

2. قم بتسخين الشراب: قم بإذابة المرطب + المادة الرابطة + 30-50% من ماء المعالجة؛ ثم قم بتسخينه إلى 65-75 درجة مئوية للتجانس.

3. أضف الدهون والمستحلب إلى الشراب؛ واتركه يبرد إلى درجة حرارة 45-55 درجة مئوية.

4. أضف الشراب إلى الخليط الجاف في خلاط عالي القص؛ اخلط لمدة 3-5 دقائق حتى يصبح الخليط رطباً تماماً.

5. أضف المكونات الإضافية بسرعة منخفضة لتجنب التكسير.

6. يتم تشكيلها عن طريق البثق أو تشكيل الألواح؛ درجة حرارة السطح المستهدفة 40-50 درجة مئوية.

7. التبريد والتجفيف: يُترك المنتج ليبرد في درجة حرارة الغرفة أو في بيئة تجفيف متحكم بها حتى يستقر مستوى النشاط المائي؛ ويتم مراقبة ذلك عند نقاط متعددة عبر سطح المنتج.

8. مراقبة الجودة والحزمة: تسجيل الرطوبة (الهالوجين/كارل فيشر)، aw (مقياس aw)، الملمس (قوة ذروة محلل الملمس) والمظهر البصري.

معايير إصدار مراقبة الجودة (أمثلة):

• نشاط الماء: ضمن نطاق ±0.03 من قيمة aw المستهدفة.

• الرطوبة: ضمن ±0.5% من الهدف (الهالوجين/KF).

• الملمس: تغير انضغاطي ≤20% عن خط الأساس خلال فترات التخزين.

• علم الأحياء الدقيقة: العدد الإجمالي للبكتيريا والفطريات/الخمائر ضمن الحدود التنظيمية؛ عدم وجود مسببات الأمراض.

التحقق من صلاحية المنتج وتغليفه

• الفحص المعجل: 40 درجة مئوية / 75% رطوبة نسبية، عينة عند 0، 1، 2، 3 أشهر؛ راقب انتقال الرطوبة، والتليين / التصلب، والتزنخ.

• الاختبار في الوقت الفعلي: يُخزن المنتج في الظروف التجارية المقصودة لإجراء دراسة كاملة على الرف.

• التعبئة والتغليف: اختر أغشية عازلة للرطوبة ذات أختام قوية للألواح متوسطة الرطوبة؛ أما بالنسبة للألواح المقرمشة منخفضة الرطوبة، فاستخدم أكياسًا ذات حاجز عالي مع مادة مجففة إذا لزم الأمر.

نصائح حول التوسع والتنفيذ

• تشتيت المكونات: امزج RD/SCF مسبقًا مع البروتين والحامل لتجنب التكتل؛ تأكد من القص الكافي أثناء الخلط الرطب من أجل ربط موحد.

• توازن المرطبات: استخدم المرطبات (الجلسرين، البولي دكستروز) للتحكم في النعومة والحد من التصلب الناتج عن نشاط الماء.

• الحساسية للحرارة: تتميز أجهزة RD/SCF بثباتها الحراري، ولكن يجب مراقبة تغير طبيعة البروتين عند استخدام درجات حرارة معالجة عالية.

• أخذ عينات تجريبية: قياس aw والرطوبة والملمس في مواقع متعددة من الألواح للتحقق من التجانس قبل إجراء عمليات أكبر.

الخلاصة والخطوات التالية

يوفر استخدام الدكسترين المقاوم وألياف الذرة القابلة للذوبان طريقًا عمليًا لألواح البروتين قليلة السكر والألياف التي تحافظ على الملمس المفضل لدى المستهلك. تعد الصيغ التجريبية الثلاث وسير العمل أعلاه بمثابة نقاط بداية جاهزة للإنتاج؛ للحصول على أهداف الملصقات المخصصة، والرطوبة النهائية والمطالبات الغذائية، راجع مواصفات المكونات وقم بإجراء اختبار الثبات التجريبي.

اتصل بـ Shine Health للحصول على العينات والدعم الفني وخيارات ODM:info@sdshinehealth.com

مراجع

• Loveday SM، Hindmarsh JP، Creamer LK، Singh H. التغيرات الفيزيائية والكيميائية في شريط البروتين النموذجي أثناء التخزين. الغذاء الدقة كثافة العمليات. 200;42(8):1107-1114.

• Loveday SM، Hindmarsh JP، Creamer LK، Singh H. التغيرات الفيزيائية والكيميائية في قضبان البروتين متوسطة الرطوبة المصنوعة من بروتين مصل اللبن أو كازينات الكالسيوم. الغذاء الدقة كثافة العمليات. 2010;43(5):1395–1403.

• Hartel RW، von Elbe J، Hofberger R. علوم وتكنولوجيا الحلويات. سبرينغر. 2017.

• جيبس جي. تسريع فترة صلاحية لوح الطاقة الصحية الموجود في مواد تغليف حيوية مختلفة. 2015.

• براندر آر دبليو. ألواح الحبوب وطرق تصنيعها. طلب ​​براءة اختراع؛ 2017.

• بيانات المنتج والصور: صفحات منتجات شركة شاندونغ شاين هيلث المحدودة والمواد التقنية (دكسترين مقاوم، ألياف ذرة قابلة للذوبان).