Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПАСТООБРАЗНОГО ПОЛУФАБРИКАТА ИЗ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к кондитерской отрасли, в частности к способам получения пастообразных полуфабрикатов из плодов и овощей.

Известен способ получения пюреобразного продукта из плодов и овощей, предусматривающий подготовку плодов и/или овощей, резку, обработку с водой в роторно-кавитационном экстракторе при ступенчатом увеличении индекса кавитации в интервале значений от 0,7 до 1,2 и при дополнительном введении сырья в роторно-кавитационный экстрактор, введение в полученную смесь вкусовой добавки, ее фасовку и стерилизацию (см. патент РФ 2088116, A23L 1/212, 1995 г.).

Известен способ производства виноградной пасты, включающий использование в качестве исходного сырья вторичного продукта виноделия - виноградных выжимок, измельчение которых осуществляется с помощью диспергатора-экстрактора ДЭКЗ до размера частиц 3,5-10,0 мкм. Высокая степень дисперсии и низкая влажность исходного сырья (50-60%) позволяют проводить последующую тепловую обработку на стадии уваривания кратковременно в течение 8-10 минут при температуре 98-100°C (см. патент РФ №2244443, A23L 1/06, 2003 г.). Предлагаемое изобретение обеспечивает получение продукта с высоким содержанием биологически активных веществ.

Известен способ производства пастообразного продукта детского питания, предусматривающий подготовку плодового сырья, его измельчение, смешивание с медом, разваривание, протирание и фасовку, согласно изобретению смешивание с медом осуществляют после протирания, в смесь дополнительно вводят сахар, а смесь перед фасовкой гомогенизируют и стерилизуют (см. заявку РФ 96100001/13, 1996, A23L 1/29).

Известен способ производства пастообразных продуктов (варианты), варианты способа предусматривают доведение предварительно подготовленного натурального меда до пластичной консистенции с величиной вязкости 40-80 Па·с посредством термомеханической обработки в течение 1,0-4,0 часов при температуре 40-45°C и частоте вращения перемешивающего устройства 20-40 об/мин. Затем в мед добавляют один или несколько из перечисленных ингредиентов: измельченных орехов, семян, сухофруктов, жмыхов, фитодобавок, овощных, фруктовых и ягодных порошков, в количестве от 5,0 до 35,0 мас. %, и смешивают с медом, гомогенизируют полученную массу до однородной пастообразной консистенции, фасуют и герметично укупоривают (патент РФ №2451454, A23L 1/00, 2010 г.). Изобретение позволяет улучшить органолептические показатели, повысить биологическую ценность продуктов на основе меда, обеспечить стабильность качественных характеристик продукта в процессе хранения.

Известен способ приготовления гомогенизированных овощных паст. Гомогенизированная свекольная паста включает свеклу - 44 мас.%, лук репчатый - 13 мас.%, томатную пасту - 4 мас.%, выжимки ягод - 26 мас.%, сахар - не более 2 мас.%, хлорид натрия - не более 1 мас.%, масло растительное - 9 мас.%, картофельный крахмал - не более 1 мас.%. В качестве растительного консерванта и источника витаминов, минеральных веществ, пищевых волокон используют выжимки ягод брусники или выжимки ягод клюквы (патент РФ 2480029, A23L 1/212, 2011 г.). Повышается биологическая ценность и микробиологическая стойкость гомогенизированной свекольной пасты.

Известные способы имеют ряд положительных моментов, однако у готовых продуктов, полученных известными способами, невысокая пищевая и биологическая ценность готовых продуктов за счет многократной тепловой обработки, а также длительность и сложность технологического процесса.

Технической задачей заявленного изобретения является упрощение технологического процесса, снижение энергозатрат при получении полуфабриката с увеличенным сроком хранения.

Поставленная задача решается при осуществлении способа получения пастообразного полуфабриката из плодов и овощей, при этом исходное сырье проходит последовательную 2-стадийную обработку водой с температурой 25-35°C и давлением 2-3 Па, создаваемыми в вибромоечной машине, в течение 2-8 мин, и водой или паром с температурой 96-98°C, в течение 8-12 мин, и центрифугированием остаточной воды между стадиями, удаление кожуры и несъедобной части в сырье, затем измельчение до размера частиц не более 1 мм, смешивание с жидким компонентом с температурой 40-45°C до получения смеси влажностью 75-90%, с последующей обработкой в условиях совместного действия гидродинамической и акустической кавитации во взаимно перпендикулярных плоскостях, с частотой колебаний 18-24 кГц и амплитудой колебаний 1-3 мкм, при этом кавитацию ведут до достижения стойкой массы с размерами частиц твердой фазы не более 10 мкм и равномерностью распределения компонентов 90-92%, с последующей сушкой до влажности 40-60%, удалением кислорода под вакуумом разрежением 5-7 Па (0,00005-0,00007 атм) и асептической упаковкой в стерильные пакеты или мелкую тару.

Кроме того, в качестве жидкого компонента используют воду, или жир, или инвертный сироп, или патоку.

Пастообразный полуфабрикат из плодов и овощей получают как монопродукт, т.е. из одного вида сырья.

Приемы и режимы способа, технологическая последовательность процесса позволяют достичь положительных результатов как в процессе осуществления способа, а именно энергоемкость, так и получить полуфабрикат, отвечающий требованиям безопасности, сохранением витаминов и микроэлементов исходного сырья (плодов и овощей), что позволяет данный продукт использовать как биологически-активный ингредиент при производстве продуктов функционального, геродиетического назначения, а также при производстве продуктов питания для детей дошкольного и школьного возраста. Кроме того, высокая степень дисперсности и полученная влажность обеспечивает пригодность полуфабриката для использования в кондитерской промышленности - мармеладные изделия, фруктово-ягодные начинки для шоколада, конфет, пряников, помадные и сбивные конфеты, при производстве печенья, тортов и пирожных, а также при производстве мороженного и соков.

Сохранность витаминов и микроэлементов исходного сырья можно объяснить следующим образом. Практически все пищевые среды содержат воду в том или ином количестве, в той или иной форме связи: химической, физико-химической, физико-механической.

Внешнее проявление явления кавитации заключается в том, что вода даже с температурой ниже комнатной, но подвергнутая высокочастотному воздействию, приобретает свойства, присущие воде, нагретой до температуры кипения, так же как и кипяток, становится мощным растворителем солей и способна интенсивно вступать в реакции гидратации.

Работами ГНУ НИИ кондитерской промышленности теоретически обоснована и экспериментально доказана эффективность использования кавитационного способа обработки жидкообразных систем для достижения максимального диспергирования частиц твердой фазы за короткий промежуток времени, достижения технологического эффекта в условиях пониженных температур, с ликвидацией стадии кипячения и, как следствие, обеспечения максимальной сохранности витаминов и минеральных веществ.

Обработка в условиях совместного действия гидродинамической и акустической кавитации во взаимно перпендикулярных плоскостях, с частотой колебаний 18-24 кГц и амплитудой колебаний 1-3 мкм направлена на максимальное диспергирование твердых частиц, что увеличивает количество адсорбционно связанной влаги, которая прочно связывается с частицами дисперсной фазы за счет молекулярного силового поля, возникающего вследствие некомпенсированности молекулярных сил в межфазном поверхностном слое. Своеобразие адсорбционного слоя заключается в том, что влага, находящаяся в молекулярном слое, под действием молекулярных сил находится в уплотненном состоянии, при этом не растворяет обычно растворимые вещества (соль, сахар и т.д.), имеет плотность больше единицы и температуру замерзания порядка минус 40°C - это наиболее прочно связанная влага, которая не удаляется в процессе хранения готовых изделий. Тем самым, становится возможным предотвратить быстрое удаление влаги в процессе хранения и, как следствие, значительно увеличить срок годности.

Вместе с тем, высокая дисперсность и температура порядка 70°C обеспечивают достижение принципиально новых свойств, например повышение сладости за счет выделения из клетки фермента амилазы.

Способ осуществляется следующим образом.

Для получения пастообразного полуфабриката проводят подбор сырья из плодов и овощей. Исходное сырье проходит последовательную 2-стадийную обработку водой с температурой 25-35°C и давлением 2-3 Па, создаваемыми в вибромоечной машине, в течение 2-8 мин, и водой или паром с температурой 96-98°C, в течение 8-12 мин, и центрифугированием остаточной воды между стадиями. Затем, в зависимости от сырья и в случае необходимости удаляют кожуру и несъедобные части. Обработанные овощи или фрукты измельчают до размера частиц не более 1 мм. Полученную массу смешивают с жидким компонентом, водой, или жиром, или инвертным сиропом, или патокой, с температурой 40-45°C до получения смеси влажностью 75-90%. Далее массу направляют на кавитационную обработку в условиях совместного действия гидродинамической и акустической кавитации во взаимно перпендикулярных плоскостях, с частотой колебаний 18-24 кГц и амплитудой колебаний 1-3 мкм, при этом кавитацию ведут до достижения стойкой массы с размерами частиц твердой фазы не более 10 мкм и равномерностью распределения компонентов 90-92%, с последующей сушкой до влажности 60%, удалением кислорода под вакуумом разрежением 7 Па (0,00007 атм). Готовый полуфабрикат фасуют в асептические - стерильные пакеты или мелкую тару.

Пример 1. Для получения пастообразного свекольного полуфабриката корнеплод последовательно в две стадии: на первой - обрабатывают водой с температурой 35°C и давлением 2 Па, создаваемыми в вибромоечной машине, в течение 2 мин; на второй - водой с температурой 96°C в течение 12 мин. Центрифугируют остаточную воду между стадиями. Затем удаляют кожуру и балластные вещества. Обработанную свеклу измельчают до размера частиц не более 1 мм. Полученную массу смешивают с жидким компонентом - водой с температурой 45°C до получения смеси влажностью 90%. Далее массу направляют на кавитационную обработку в условиях совместного действия гидродинамической и акустической кавитации во взаимно перпендикулярных плоскостях, с частотой колебаний 24 кГц и амплитудой колебаний 1 мкм, при этом кавитацию ведут до достижения стойкой массы с размерами частиц твердой фазы не более 10 мкм и равномерностью распределения компонентов 92%. По достижении указанных параметров полуфабрикат сушат любым известным способом до влажности 60%. А удаление кислорода проводят под вакуумом разрежением 5 Па (0,00005 атм). Готовый полуфабрикат фасуют в асептические - стерильные пакеты.

Пример 2. Получение полуфабриката проводят аналогично примеру 1, за исключением того, что берут яблоко, а кавитационную обработку проводят в условиях совместного действия гидродинамической и акустической кавитации во взаимно перпендикулярных плоскостях, с частотой колебаний 18 кГц и амплитудой колебаний 3 мкм, при этом кавитацию ведут до достижения стойкой массы с размерами частиц твердой фазы не более 10 мкм и равномерностью распределения компонентов 92%. По достижении указанных параметров полуфабрикат сушат любым известным способом до влажности 40%.