Анализ патентной информации в области проИзводства мороженного с улучшенными потребительскими характеристиками
Анализ патентной информации в области проИзводства мороженного с улучшенными потребительскими характеристиками
Аннотация
Работа посвящена анализу патентной информации по вопросам рецептур и технологий производства кисломолочного мороженного. Ее целью является систематизация и анализ патентных решений в области производства кисломолочного мороженного Используя методы информационного анализа и синтез-экспертизы патентных источников, представленных в открытом доступе, были выделены четыре основные направления совершенствования технологий кисломолочного мороженного — оптимизация применения заквасок для сквашивания молочного сырья, обогащение рецептур олигосахаридами, обладающими пробиотическими свойствами, введение в рецептуру растительных компонентов, являющихся источниками функциональных пищевых ингредиентов и выполняющих функции стркутурообразования, а также замена сахаров натуральными подсластителями (стевиозид, аллюлоза), что позволяет использовать такой продукт в питании людей с нарушением метаболизма. Установлено соответствие проанализированных патентов уровню технологической готовности УТГ7. Научные исследования в данном направлении будут способствовать расширению ассортиментного состава молочнокислого мороженного в направлениях как улучшения его органолептических показателей, так и придания ему диетических и профилактических свойств, увеличению объемов производства данного продукта и расширению его популярности среди населения.
1. Введение
Молочную продукцию можно считать функциональным продуктом уже в виде простого молока. Это обеспечивается комплексом нутриентов, состав которых наиболее приближен к идеальному балансу для организма человека
. В настоящее время существует множество технологий переработки молока, позволяющих получать продукты с различными потребительскими свойствами. Одним из наиболее популярных методов его переработки является микробиологический (сквашивание), основанный на использовании заквасочных культур, конечным продуктом которого выступают кисломолочные продукты, содержащие пробиотики, пребиотики и метабиотики . Популярным молочным продуктом является мороженное, которое может выступать не только как десерт, но и как источник функциональных пищевых ингредиентов. В качестве такого функционального продукта может выступать кисломолочное мороженное, как продукт, обладающий синбиотической активностью.Объём производства молока и молочной продукции в Российской Федерации показывает стабильный устойчивый рост — в 2025 г. он увеличился на 3,8% по сравнению с 2024 г
. В структуре внутреннего производства мороженного в РФ наибольшая доля (58,64%) приходится на пломбир, на кисломолочное мороженное приходится всего 0,24%. Следовательно, имеется высокий потенциал для увеличения объемов производства данного продукта, обладающего улучшенными потребительскими характеристиками. Для решения данной задачи необходим анализ существующего научно-технического потенциала в данной области, который позволит выявить приоритетные направления совершенствования рецептур и технологий производства кисломолочного мороженного.Целью настоящей статьи является систематизация и анализ патентных решений в области производства кисломолочного мороженого с улучшенными потребительскими характеристиками для выявления приоритетных направлений развития технологий данного продукта.
2. Методы и принципы исследования
При выполнении работы были использованы методологические подходы, описанные в
, . Был использован метод информационного анализа и синтез-экспертизы патентной информации, представленной в открытых источниках. Поиск осуществлялся по ключевым словосочетаниям с последующим анализом описаний и формул изобретений. Информационный поиск осуществлялся по следующим ключевым словосочетаниям: «мороженое с функциональными свойствами», «функциональное мороженое», «кисломолочное мороженое», «биомороженое», «год публикации: 01.01.2016-01.08.2026». В результате патентного поиска за последние 10 лет по запросам «мороженое с функциональными свойствами» было найдено 449 источников; «функциональное мороженое» — 573; «кисломолочное мороженое» — 163; «биомороженое» — 1.Из проанализированного массива патентной информации были отобраны 8 публикаций в наибольшей степени отражающие ключевые проблемы технологии кисломолочного мороженного. Основными критериями для отбора являлось полное соответствие ключевым словосочетаниям, т.е. заявители позиционировали свой продукт и как кисломолочный и как обладающий функциональными свойствами. В результате были отобраны 8 патентов, содержание которых подвергалось экспертной оценке
Результатом работы стал открытый информационный ресурс охватывающий вопросы производства кисломолочного мороженого, обладающего заявленными функциональными свойствами.
3. Основные результаты
По результатам патентного поиска были выявлены 4 основные направления развития, связанные с созданием функционального кисломолочного мороженого: подбор заквасок для сквашивания молока, для обеспечения производства кисломолочного мороженого:
1. Подбор стартерных культур для инициализации молочнокислого сбраживания
, , , .2. Выбор ингредиентов, являющихся источниками функциональных пищевых ингредиентов. Авторами предлагается использование растительных ингредиентов как растительного происхождения (цветочная пыльца, фруктовых сиропов, муку семян амаранта, кокосовый урбеч, банановое пюре, водный экстракт кальмара и др.)
, , , .3. Способы активизации молочнокислого брожения за счет введения в рецептуру полисахаридов растительного и животного происхождения (инулин, пектин, лактулоза)
, , .4. Разработка технологии производства кисломолочного продукта для людей с нарушением метаболизма, предусматривающих использование заменителей сахара (джимнемы, стевиозида)
, , .Краткое описание патентов, отражающих данные технологические направления представлено в таблице 1.
Краткое описание патентов на изобретения в сфере производства технологии кисломолочного мороженного за период 2016-2026 год
№ | Наименование разработки | Источник | Патентообладатель | Краткое описание |
1 | Способ производства мороженого функционального назначения | Патент РФ № 2598636 27.09.2016 | ФГБОУ ВПО «Дальневосточный государственный аграрный университет» | Способ предусматривает приготовление смеси, её пастеризацию и гомогенизацию. В охлажденную смесь вносят цветочную пыльцу (3%), предварительно измельченную до 0,15–0,3 мм и растворенную в части смеси (1:5). Сквашивание проводят лиофилизированным концентратом прямого внесения (Bifidobacterium, Lactobacillus, Streptococcus) при 38±2°С до кислотности 80±5°Т. |
2 | Способ получения низкожирного мороженого с микропартикулятом сывороточных белков | Патент РФ № 2616366 14.04.2017 | ООО «Инновационные пищевые технологии» | Технология включает внесение микропартикулята сывороточных белков (2–4%) и полисахаридов (инулин, пектин и др.) перед пастеризацией. После сквашивания пробиотическими культурами родов Streptococcus и/или Lactobacillus в смесь добавляют олигосахариды-пребиотики (лактулозу, ФОС) в количестве 1–3% для повышения выживаемости микрофлоры. |
3 | Смесь для приготовления мороженого | Патент РФ № 2629284 28.08.2017 | ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) | Смесь содержит молочную основу, подсластитель, альгинат натрия и закваску для йогурта или кефира. Отличительной особенностью является использование в качестве жидкой фазы водного экстракта кальмара (30–80 мас.%), полученного путем бланширования при 80–83°C, что повышает биологическую ценность продукта за счет аминокислот и минералов. |
4 | Способ получения низколактозного кисломолочного мороженого | Патент РФ № 2645238 19.02.2018 | ООО «Инновационные пищевые технологии» | Способ включает гидролиз лактозы ферментом β-галактозидазой в нежирной сгущенной основе с добавлением глюкозо-галактозных или глюкозно-фруктовых сиропов. После пастеризации и гомогенизации смесь сквашивают комплексной пробиотической закваской, что позволяет полностью заменить сахарозу и снизить уровень лактозы до менее 1,0%. |
5 | Способ получения кисломолочного ацидофильного мороженого | Патент РФ № 2710149 24.12.2019 | ФГБНУ «Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН | В процессе заквашивания одновременно используют стартерные культуры разной активности: L. acidophilus (производственная закваска) и Bifidobacterium (культура прямого внесения). Инулин вносят до пастеризации, а сахарозу в виде сиропа добавляют только после завершения сквашивания и охлаждения основы до 4±2°C. |
6 | Способ производства кисломолочного мороженого с функциональными свойствами | Патент РФ № 2761657 13.12.2021 | ФГБОУ ВО «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина» (ФГБОУ ВО Вологодская ГМХА) | Продукт для лиц с риском диабета. В смесь из молока и концентрата сывороточного белка (КСБ-80) вносят инулин, полидекстрозу, экстракт джимнемы (0,16–0,32%) и стевиозид. Сквашивание пробиотической закваской ведут 4–5 ч при 38°С до 70-80°Т, обеспечивая низкую калорийность и высокое содержание пищевых волокон. |
7 | Мороженое кисломолочное йогуртное с растительными компонентами | Патент РФ № 2813785 16.02.2024 | ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный технический университет» (ВолгГТУ) | Состав включает молоко, сливки, йогуртную закваску с бифидобактериями и растительный комплекс: муку семян амаранта (0,45%), кокосовый урбеч (10,5%) и банановое пюре (2,5%). Растительные добавки вводятся после созревания смеси (созревание — выдержка подготовленной смеси при температуре 4°С в течении не менее 4 часов), обеспечивая стабилизацию структуры и повышая устойчивость продукта к таянию. |
8 | Способ производства кисломолочного мороженого | Патент РФ № 2838077 10.04.2025 | ФГБОУ ВО «Кузбасский государственный аграрный университет имени В.Н. Полецкова» | В рецептуре используют полную замену сахара аллюлозой и вносят псиллиум (9%) в качестве пребиотика и стабилизатора консистенции. Смесь сквашивают закваской из Streptococcus thermophilus, Bifidobacterium bifidum и Lactobacillus acidophilus до кислотности 60±5°Т. |
Все рассмотренные патенты соответствуют уровню технологической готовности УТГ7, что основывается на результатах их тестирования в лабораторных условиях, показавших их коммерческую доступность и возможность внедрения в производство
4. Обсуждение
Современные разработки в рамках инноваций в проектировании состава заквасочных культур направлены на создание сложных сообществ микроорганизмов, которые будут способны перенести замораживание. В рамках таких работ рассматриваются: составление многокомпонентных консорциума
. Также предлагается использовать закваски для йогурта и кефира . Также рассматривается составление таких смесей микроорганизмов, которые будут синхронизированы в своем развитии и активности, была предложена технология одновременного использования культур различной степени активности: Lactobacillus acidophilus в виде производственной закваски и Bifidobacterium longum и bifidum в виде закваски прямого внесения ; такой состав смеси позволяет бифидобактериями развиваться равномерно и постепенно, что возможно благодаря продуктам жизнедеятельности ацидофильной палочки, поскольку они исключают шоковое воздействие от кислой среды .Важнейшим трендом, который можно выявить в изученных патентах — это использование различных функциональных наполнителей. Данный тренд направляется на обогащение кисломолочного мороженого различными нутриентами, которые придают продукту профилактические свойства и способствует улучшению структуру кисломолочного мороженого. В данном тренде можно выделить несколько направлений: использование растительной продукции и растительных суперфудов — мука из семян амаранта
, урбеч из мякоти кокоса , банановое пюре , использование японского чая матча , порошков сублимированных ягод (ежевика, клубника, малина) , использование голубой спирулины , а также куркумы (которая предназначается в патентной документации для обеспечения заданных антиоксидантными свойствами) ; продукты переработки гидробионтов (в частности водный экстракт кальмара, который включает свой состав незаменимые аминокислоты и минералы) ; цветочную пыльцу — предназначенную для обогащения продукта белком .Было предложено использовать олиго- и полисахариды. Это предложено для обеспечения решения задач: выживание заквасочных культур; коррекция физико-химических свойств смеси. Одним из важнейших показателей для кисломолочного продукта является пробиотическая активность, которая возможна при нахождении микроорганизмов участвующих в процессе сквашивании, собственно, пробиотическая активность определяется жизнеспособностью микроорганизмов, для достижения повышения жизнеспособности при замораживании предложено использовать пребиотики: инулин
и лактулоза ; а также псиллиума и полидекстрозы , . В изученной документации также упоминается влияние некоторых из упомянутых веществ на улучшение структурных свойств .Следующим основным направлением стало создание таких рецептур, которые будут направлены на потребителей с нарушением метаболизма таких как диабет, ожирение, лактазная недостаточность. Так, для людей с диабетом предлагаются рецептуры с заменителями сахарозы: аллюлоза, стевиозид, глюкозно-галактозный и глюкозно-фруктозный сиропы
, , . Экстракт джимнемы, был предложен в качестве специализированный добавки позволяющий снизить всасывании глюкозы в кишечники, что может оказать терапевтическое влияние как на людей с сахарным диабетом, так и на граждан, страдающих ожирением . Для предотвращения последствий лактазной недостаточности предложено использовать добавление фермента β-галактозидазой, для осуществления предварительного ферментативного гидролиза лактозы .Опираясь на изученный материал статей написанных на территории России
, , и статей опубликованных иностранными коллегами , , , , можно говорить о том, что представленные патенты соответствуют международным трендам в области составления технологии кисломолочного мороженого с функциональными свойствами, могут быть интересны для потребителей не только в РФ, но и заграницей.5. Заключение
На основании проведенного анализа источников патентной информации было установлено, что кисломолочное мороженое имеет высокий потенциал как функциональный продукт питания и имеет большую гибкость не только в возможности внесения в него различных функциональных пищевых ингредиентов, таких как пищевые волокна, но и возможность составления различных микробных заквасок для моделирования как потребительских свойств кисломолочного мороженого, так и влиять на функциональность продукта в зависимости от использованных культур. Это является актуальным новшеством, поскольку, рынок молочной продукции и мороженого испытываю рост, при этом актуальность дополняется функциональными свойствами кисломолочного мороженого, поскольку обеспечения населения функциональными продуктами питания является одним из важнейших трендов современности. В качестве одного из наиболее перспективных направлений стоит считать улучшение потребительских свойств кисломолочного мороженого по средствам сочетания кисломолочного сквашивания и введение в рецептуру растительных добавок, что позволяет повысить его функциональный потенциал за счет увеличения количества функциональных пищевых ингредиентов и выживаемости пробиотической микрофлоры.
Практической значимостью данной работы является обеспечения анализа патентной информации зарегистрированной на территории РФ в области кисломолочного мороженого с функциональными свойствами, для выделения основных направлений патентных трендов в России и их сравнения с научными трендами в рамках составления рецептуры и применения различных микроорганизмов и растительных добавок в рамках рецептуры кисломолочного мороженого.
Задачей для дальнейшего исследований и проектирования рецептур можно назвать несколько следующих направлений: подбор различных сахарозаменителей для обеспечения получения продукции для диабетического питания, подбор пробиотиков для обеспечения стабильных функциональных свойств для кисломолочного мороженого, составление систем симбиотиков в рамках подготовки рецептуры кисломолочного мороженого.
С экономической точки зрения можно сказать, что рынок кисломолочного мороженого на данный момент времени развит недостаточно, и научные изыскания, результаты которых представлены в виде патентов могут являться драйверами для развития технологий товарной группы кисломолочного мороженного.
Статья подготовлена в рамках выполнения НИР по Государственному заданию Минсельхоза России № 082-00120-26-00 от 23.01.2026 (тема 1.6-26 — Оценка потенциала мультисенсорных систем анализа для управления качеством молока и молочных продуктов).