Результат интеллектуальной деятельности: Способ производства концентрированного продукта на основе топинамбура

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно консервной, и может быть использовано при производстве пищевых продуктов на основе топинамбура, а именно для производства концентрированных консервов функционального назначения.

Известные способ производства концентрированных консервированных продуктов из плодоовощного сырья и линия для его осуществления предусматривают подготовку, бланширование, дробление, протирку сырья с одновременным отделением несъедобных частей, одновременное проведение стерилизации и концентрирования путем придания потоку протертой массы пленочного режима течения в поле центробежных сил, обработки теплоносителем с температурой 130-150°С при давлении не ниже атмосферного и отвода образующихся паров и фасовку (заявка №95104615).

Недостатками этого способа являются высокие потери при протирании, т.к. проведение процесса бланширования до дробления приводит к неравномерности прогрева корнеплодов.

Известен способ производства концентрированных консервированных полуфабрикатов из плодоовощного сырья, предусматривающий измельчение сырья, разделение с получением жидкой и твердой фракций, концентрирование жидкой фракции и смешивание концентрированной жидкой фракции с твердой, при этом жидкую фракцию отделяют в количестве 3890 мас.%, концентрирование осуществляют до содержания 13-82% сухих веществ, а твердую фракцию подвергают тепловой обработке и измельчают до размера частиц не менее 0,8 мм (патент СССР №1837803).

Недостатками этого способа являются потеря растворимых в воде питательных и биологических активных веществ при бланшировании и уваривании сырья.

Известен способ производства пюреобразных консервов на основе топинамбура, включающий мойку топинамбура, очистку, инспекцию, доочистку, измельчение и разваривание, дозирование и смешивание с фруктовым пюре, гомогенизацию, подогрев, фасование, укупоривание и стерилизацию консервов (патент №2105499).

Недостатками этого способа является длительное разваривание, которое приводит к потере питательных веществ, высокая энергоемкость за счет длительного нагрева, а также использование высококислотного плодового пюре (рН 3,3), в результате которого происходит гидролиз инулина.

Наиболее близким является способ производства консервов функционального назначения для детского питания (патент №2446710), который включает обработку клубней топинамбура, их грубое измельчение, смешивание с целыми плодами фейхоа, бланширование полученной смеси сверхвысокочастотной энергией при удельной мощности излучения 440-700 Вт в течение 2-3 минут. При этом плоды фейхоа вводят в количестве 10-30% от общей массы. Далее проводят отделение выделившегося сока, протирание с одновременным отделением кожицы, измельчение кожицы, смешивание всех компонентов в смесителе, гомогенизацию, деаэрацию. Затем осуществляют подогрев полученного готового продукта в вакуум-аппарате, фасование, укупорку и стерилизацию.

Недостатком этого способа является обработка пюре из топинамбура сверхвысокочастотной энергией 440-700 Вт, которая приводит к разрушению инулина и питательных веществ, а также высокая энергозатрачиваемость.

Задачей изобретения является разработка способа производства пюре из топинамбура с повышенным содержанием сухих веществ, повышение физиологической ценности, органолептических показателей, а также снижение энергозатрат, сокращение отходов в процессе производства.

Техническим результатом изобретения является повышение содержания инулина, сокращение времени тепловой обработки.

Технический результат достигается способом производства концентрированного продукта на основе топинамбура и овощей, включающим обработку ингредиентов, их грубое измельчение, отделение кожицы, бланширование, протирание до пюреобразного состояния, смешивание всех компонентов, стерилизацию, фасование, отличающимся тем, что бланширование осуществляют инфракрасным излучением под вакуумом при длине волны λ=1,46-1,52 мкм продолжительностью 5-7 минут при температуре 60-70°С и остаточном давлении 0,15-0,34 бар, плотностью насыпного слоя 1-1,5 см для размягчения и концентрирования мякоти ингредиентов, при этом протирание осуществляют в двухступенчатом режиме на первой ступени с диаметром сит 0,8 мм и на второй ступени 0,4 мм, а в качестве овощного наполнителя используют тыкву или томаты, или болгарский перец, или лук, или все ингредиенты вместе, в количестве 5-25%.

Использование обработки дробленой массы инфракрасным излучением под вакуумом позволяет уменьшить время и температуру тепловой обработки, подогрев продукта осуществляется равномерно по всему объему. Высокая плотность инфракрасного излучения уничтожает вредную микрофлору, инактивирует ферменты, позволяет равномерно размягчить ткань корнеплода, сократить процент отходов на 18-20% по сравнению с традиционными методами, принятыми в консервной промышленности. При этом повышается содержание сухих веществ в пюре за счет удаления свободно связанной влаги, которая находится в клубнях топинамбура. Диапазон длины волны λ=1,46-1,52 мкм и длительности тепловой обработки в течение 5-7 минут обеспечивает размягчение мякоти ингредиентов, при более высоком показателе длины волны происходит процесс жарения, приводящий к сгоранию и высыханию продукта.

Потери массовой доли инулина при тепловой обработке инфракрасным излучением под вакуумом составляют 6-10%, когда при бланшировании в воде составляют 30-40%, при бланшировании паром - 25-30%. Инфракрасные лучи воздействуют на молекулы воды, содержащиеся в продукте, не влияют на химический состав нутриентов и не изменяют вкусовые качества. При этом сохраняется содержание витаминов и других биологически активных веществ на уровне 80-90% от исходного сырья. Благодаря повышенному содержанию различных биологически активных компонентов: полифенолов, витаминов, пектиновых и минеральных веществ топинамбур признан ценным продуктом в питании человека за счет высокого содержания инулина. Он считается эффективным средством при лечении сахарного диабета, атеросклероза, ожирения и различных интоксикаций. Способ обработки топинамбура инфракрасным излучением под вакуумом при температуре 60-70°С позволяет интенсифицировать процесс влагоудаления, а также обеспечивает равномерный прогрев сырья до температуры инактивации полифенолоксидазы.

Способ производства концентрированного продукта на основе топинамбура осуществляется примерами конкретного выполнения.

Пример 1. Топинамбур очищают, моют, далее сырье дополнительно моют для удаления остатков кожицы. Очищенный топинамбур измельчают в дробилке, затем обрабатывают инфракрасным излучением под вакуумом при длине волны λ=1,46-1,52 мкм продолжительностью 5-7 минут при температуре 60-70°С и остаточном давлении 0,15-0,34 бар, плотностью насыпного слоя 1-1,5 см в зависимости от степени измельчения сырья для размягчения и концентрирования мякоти ингредиентов. Затем дробленую массу подвергают тонкому измельчению, протирание осуществляют в двухступенчатом режиме на первой ступени с диаметром сит 0,8 мм и на второй ступени 0,4 мм. Пюре из топинамбура составляет не менее 75-95% от общей массы.

Отходы при протирании составляют 5-6%. Обработка топинамбура инфракрасным излучением под вакуумом увеличивает содержание сухих веществ в пюре за счет равномерного прогрева сырья и удаления при этом 25-35% влаги. Данная операция позволяет исключить в процессе производства бланширование сырья и последующее его концентрирование, что способствует потере растворимых в воде питательных и биологических активных веществ.

Протертое готовое пюре с содержанием сухих веществ не менее 25% поступает для дальнейшего перемешивания с дополнительными наполнителями согласно рецептуре, готовый продукт подогревают до температуры 85-90°С, после чего продукт стерилизуется в асептических условиях и фасуется в полимерную тару.

Овощные наполнители тыкву, или томаты, или болгарский перец, или лук моют, нарезают на кусочки, обрабатывают аналогично инфракрасным излучением под вакуумом. Далее овощи измельчают. Измельченную массу подвергают тонкому измельчению, протирание осуществляют в двухступенчатом режиме на первой ступени с диаметром сит 0,8 мм и на второй ступени 0,4 мм, овощной наполнитель составляет 5-25% от общей массы.

Протертое готовое овощное пюре с содержанием сухих веществ не менее 14-15% поступает для дальнейшего перемешивания с пюре из топинамбура. При смешивании компонентов добавляют соль 0,25% от общей массы. Перемешанное пюре подают в аппарат для асептической стерилизации при температуре 120°С в течение 60-90 секунд с последующим охлаждением до температуры 25-30°С. После чего готовый продукт фасуют в упаковку «Дой-Пак».

Тепловая обработка топинамбура и овощей инфракрасным излучением под вакуумом осуществляется отдельно для каждого компонента с целью сохранения инулина, так как совместная обработка приводит к потере инулина за счет его гидролиза и тем самым обеспечивает получение готового продукта с хорошими органолептическими показателями.

Результаты представлены в таблицах №1,2.

Предлагаемый способ позволяет сохранить инулин и обеспечить получение готового продукта с хорошими органолептическими показателями, сохраняя таким образом пищевые достоинства плодов и овощей.