СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БЕЛОКОЧАННОЙ КАПУСТЫ Российский патент 2000 года по МПК A23L2/14 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам консервирования растительных продуктов при концентрировании путем сублимационной сушки различных плодово-ягодных, овощных продуктов, преимущественно капусты белокочанной.

Уровень техники данной области характеризует способ переработки плодово-ягодного сырья, включающий измельчение продукта, замораживание в жидком азоте, вакуумную сублимационную сушку и расфасовку, причем сублимационную сушку осуществляют до достижения продуктом температуры 20-30^oC и влажности 0,1-0,01% при непрерывном уменьшении давления от 10^-3-8 • 10^-4 Па до 10^-5 Па, а после сублимационой сушки дополнительно замораживают в жидком азоте, измельчают в среде азота до размеров частиц 1-50 мкм и сушат при давлении 10^-3 - 10^-4 Па и температуре 20-30^oC, а упаковка заполнена инертным газом (см. , например, а.с. 1220614, кл. A 23 L 2/14, 1986). В получаемых предлагаемым способом плодово-ягодных порошках практически полностью сохраняются витамины, ароматические и питательные вещества по отношению к исходному продукту, сохраняется запах, вкус и цвет, свойственные свежим фруктам и ягодам. Мелкодисперсность порошка обеспечивает изготовление широкого ассортимента высококачественных пищевых продуктов.

Повторный помол сухого продукта в порошок в дезмембраторе и измельчение в шаровой мельнице в среде азота обеспечивает различную заданную фракционность и дисперсность порошка, который при хранении не комкуется.

В описанном способе относительно высокая потеря ароматических веществ и органолептических свойств.

Более совершенным является способ сублимационной сушки в вакууме предварительно замороженных растительных продуктов по а.с. N 1526628, A 23 L 2/14, 1989. Исходный продукт предварительно моют, чистят и режут на мерные полуфабрикаты, которые затем прессуют, отделяя сок. Концентрат с мякотью и сок раздельно замораживают, после чего совмещают, перемешивая их. Смесь помещают в вакуумную камеру сублимационной сушки. После высушивания продукт измельчают в порошок, досушивают и фасуют в герметичную упаковку.

Концентрированный сок препятствует испарению ароматических веществ с парами воды из замороженного сока, так как каркас сухих веществ адсорбирует летучие компоненты, потому что является избирательно проницаемым для воды и почти полностью непроницаемым для молекул ароматических веществ.

Особенностью способа по наиболее близкому аналогу является быстрое замораживание подготовленного сырья в жидком азоте, дополнительное замораживание высушенного продукта в жидком азоте для его кратного измельчения в контролируемой защитной атмосфере.

Известный способ характеризуется трудо- и энергоемкостью, аппаратурной сложностью реализации дополнительных и финишных операций, проводимых в контролируемой атмосфере (низкое давление, конвективный теплообмен в герметичном объеме), что ограничивают применение в серийном производстве при обслуживании обычным заводским персоналом.

Кроме того, порошковый продукт не стабилизирован для длительного хранения, в частности, со временем в нем разлагаются каратиноиды, теряется биологическая ценность и питательность продукта.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является снижение трудоемкости процесса и упрощение способа переработки капусты белокочанной на сухой сок при длительном сохранении ароматических и питательных веществ, активности витаминов, содержания сахаров, органических кислот, белка и микроэлементов.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном способе переработки капусты белокачанной, включающем мойку и чистку сырья, резку на мерные полуфабрикаты, их измельчение проводят шнекованием через перфорированную диафрагму с добавлением 5-8 мас.% экстракта солода, получают пастообразную смесь, которую замораживают с охлаждением до температуры минус 20-25^oC в вакууме 4666-6000 Па камеры сублимационной сушки, после чего измельчают в порошок при содержании влаги не более 4 мас.% и расфасовывают порошок в герметичную упаковку.

Отличительные признаки обеспечили сокращение длительности техпроцесса за счет самозаморозки сырья при охлаждении в вакууме камеры сублимационной сушки с оптимальными предложенными режимами и параметрами операций. Экстракт солода, распределенный в объеме смеси, образует почти нерпоницаемый каркас для молекул летучих полезных веществ, в первую очередь ароматических, и проницаемый для паров воды, что при сублимации создает в итоге пористую структуру сухого продукта при твердом и хрупком поверхностном слое, образованном осаждением мигрирующих наружу растворенных веществ. Это позволяет проводить измельчение готового продукта непосредственно после сублимационной сушки, причем частицы порошка имеют кристаллическую форму и не комкуются.

Предложенная технологическая смесь пастообразной капусты белокочанной и экстракта солода обеспечивает готовому порошковому продукту функциональные улучшения:
- стабилизируется состав, так как солод связывает водорастворимые витамины капусты и препятствует разложению во время длительного хранения ее каратиноидов,
- повышается питательность за счет сбалансированного содержания белков, углеводов, минеральных веществ и витаминов.

При этом происходит улучшение технологичности процесса за счет физического увеличения доли сухих веществ в смеси, которые служат адсорбирующим каркасам ароматических и летучих полезных веществ при сублимационной сушке, что улучшает питательность и качество сбалансированного по структурным составляющим для потребления человеком продукта, увеличивая его биологическую полезность.

Содержание солода в пастообразной смеси менее 5 мас.% не обеспечивает необходимой каркасности для эффективной адсорбции летучих, ароматических веществ при сублимационной сушке.

При введении солода в смесь более 8 мас.% готовый продукт имеет темный цвет, не характерный для капусты белокончанной, что снижает ее потребительский спрос.

Границы оптимизированных физических параметров давления и температур выбраны экспериментально и обеспечивают практически равное качество готового продукта в их доверительном технологическом диапазоне.

Окончание сублимационной сушки по достижении температуры поверхности перерабатываемой смеси 20-25^oC при давлении в камере 40 ± 5 мм рт.ст. обеспечивает содержание влаги в порошке не более 4 мас.%.

Распределение солода в объеме порошка капусты белокочанной стабилизирует ее структурные составляющие, обеспечивая длительную сохранность свойств и качеств, а дополнительно к тому является связующим для изготовления из порошка таблеток прессованием без специальных веществ, балластных или вредных, смесь хорошо формуется при таблетировании и не налипает на прессинструмент.

В готовом порошке сохраняются органолептические качества, вкус, цвет и аромат, свойственные свежим ягодам, фруктам, овощам - исходным продуктам переработки, в частности капусте белокочанной.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, то есть нового сверхэффекта, не присущего признакам в разобщенности.

Сущность способа иллюстрируется примером переработки капусты белокочанной.

Кочаны должны быть крупные, плотные, с белыми или слабозелеными листьями поздних или среднепоздних сортов ("Слава Грибовская 231", "Сабуровская" и подобных) с неглубоко сидящей кочерыгой, заготавливаемая по ГОСТ 1724.

Капуста с рыхлыми, треснувшими и подмороженными кочанами, изъеденная вредителями, давшая цветочную стрелку, а также капуста ранних сортов для переработки непригодны.

При подготовке сырья верхние загрязненные листья снимают вручную, кочаны ополаскивают водой, а кочерыги вырезают или высверливают.

Затем на шинковальных машинах очищенные кочаны режут на полоски 3-4 мм, которые загружают в питатель шнекового пресса, где смешивают с порционно (5-8 мас.%) дозатором подаваемым экстрактом солода, содержащим 65-75% сухих веществ. На выходе, за диафрагмой с мерными перфорациями, получают пастообразную смесь, пюре из капусты белокочанной (92-95 мас.%) и солода (5-8 мас.%), равнораспределенными в объеме.

Полученную пастообразную смесь раскладывают на сетчатых лотках из нержавеющей стали из расчета 8-12 кг на 1 кв.м поверхности лотка. На поверхности слоя продукта устанавливают термодатчики для контроля температуры в процессе сублимационной сушки.

Лотки с пастообразной двухкомпонентной смесью помещают в сублимационную камеру, где при температуре минус 20-25^oC смесь замораживают и охлаждают в середине слоя до температуры минус 18-20^oC при включенных вакуумных насосах.

При достижении давления в камере 40 ± 5 мм рт.ст. включают подачу теплоносителя с температурой 90-120^oC в нагревательные плиты. Процесс сушки смеси ведут таким образом, чтобы в период сублимации льда температура в середине слоя постепенно повышалась до 0^oC. Процесс сушки заканчивают при достижении температуры на поверхности слоя продукта 20-30^oC.

При быстром замораживании продукта хорошо сохраняются его исходные свойства за счет создания мелкодисперсной структуры льда в живых тканях, предотвращая разрушение клеток. При возгонке льда в условиях нагрева в вакууме испаряется вода, а не клеточный сок. При сублимационной сушке усадка материала незначительна и без градиента с поверхности внутрь, поэтому не развивается опасных напряжения сдвига - короблений и разрушений формы полуфабриката.

Влага перемещается в виде пара, что сохраняет в продукте ферменты, витамины и различные ценные экстрактивные вещества, позволяющие сохранить питательную ценность пористого продукта, так как лед испаряется из капилляров, не разрушая клеток, образуя развитую поверхность с распределенными в объеме составляющими веществами.

Продолжительность сублимационной сушки составляет 20-22 часа.

После окончания сублимационной сушки сублиматор девакуумируют атмосферным сухим воздухом, после чего лотки с продуктом выгружают.

Затем высушенный продукт измельчают в порошок на микромельнице или лопатковой дробильной машине типа ДДМ-2.

Проход через сито из сетки проволочной стальной тканной по ГОСТ 3826 или ГОСТ 6613 со стороной ячейки в свету 1 мм - 98%.

Эти операции проводят в помещении с относительной влажностью 75-80% и температурой 15-25^oC.

Массовая доля влаги готового порошка не превышает 4%.

Готовый продукт порошка капусты белокочанной упаковывают в пакеты по ГОСТ 24370 из комбинированных термосвариваемых материалов на основе алюминиевой фольги, полимерных термосвариваемых материалов, металлизированных полимерных пленок и бумаги массой нетто от 0,02 до 5,0 кг включительно.

Гигроскопичный порошок восстанавливается, присоединяя влагу не более чем за 2 минуты.

Вкус и запах сушеной капусты соответствуют исходному продукту, цвет порошка светло-желтый, допускается слабо-зеленый оттенок.

Пищевая и энергетическая ценность (211 Ккал) капусты белокочанной после сублимационной сушки характеризуется содержанием, мас.%, в частности: белков - 8,0, углеводов - 49,0, минеральных веществ - калия, кальция, магния, фосфора, железа - 7,0, витаминов - каротина, B₁, B₂, PP, C - 0,71.

Согласно результатам проведенных клинических апробаций предложенной смеси с диагностической целью в гастрологическом отделении и кабинете внутрижелудочной pH-метрии Поликлиники Медицинского Центра УД Президента РФ от 07.10.98 было сделано следующее заключение:
". . . рекомендовать ее в качестве физиологичного, хорошо переносимого стимулятора желудочной секреции у пациентов с различной патологией желудочно-кишечного тракта при проведении диагностических исследований.

Хорошая переносимость препарата в сочетании с его оранолептическими свойствами, с учетом четкого стимулирующего эффекта, позволяет рекомендовать препарат в качестве лечебного средства пациентам с хроническим гастритом и функциональными нарушениями желудка с секреторной недостаточностью для курсового или длительного лечения.

Препарат сублимированной белокочанной капусты... найдет успешное применение в медицинских учреждениях страны для диагностических и лечебных целей, в связи с чем рекомендуется начать промышленное производство препарата".

Сопоставительный анализ предложенного способа с аналогами показал, что новая совокупность признаков не известна по уровню техники, из которого для специалиста пищевика явным образом не следует, и может быть воспроизведен в промышленных условиях серийного производства сухих соков, то есть соответствует критериям патентоспособности.

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам консервирования растительных продуктов путем сублимационной сушки. Способ включает мойку и чистку сырья, резку на мерные полуфабрикаты. Последние измельчают шнекованием через перфорированную диафрагму с добавлением 5-8 мас.% экстракта солода. Получают пастообразную смесь и ее замораживают с охлаждением до температуры минус 20-25^oС в вакууме. Затем измельчают в порошок при содержании влаги не более 4 мас.%. Изобретение обеспечивает технологичность перерабатываемому растительному продукту на сухой сок, повышает питательность, биологическую ценность и стабилизирует сбалансированный для потребления человеком состав при длительном хранении.

Способ переработки белокочанной капусты, включающий мойку и чистку сырья, резку на мерные полуфабрикаты, их измельчение проводят шнекованием через перфорированную диафрагму с добавлением 5 - 8 мас.% экстракта солода, получают пастообразную смесь, которую замораживают с охлаждением до температуры минус 20 - 25^oC в вакууме 4666 - 6000 Па камеры сублимационной сушки, измельчают в порошок при содержании влаги не более 4 мас.% и расфасовывают порошок в герметичную упаковку.