СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИЩЕВОГО БРИКЕТИРОВАННОГО КОНЦЕНТРАТА Российский патент 2001 года по МПК A23L1/10 A23L1/18 

Изобретение относится к технологии переработки зерновых и бобовых посредством экструзии с нагревом для консервирования их от порчи, к способам приготовления пищевых композиций в виде брикетов, упакованных в особых условиях воздушной среды, под вакуумом, в термосвариваемый пленочный материал.

Из патентной литературы известны способы гидротермической обработки зерновых круп и бобовых продуктов при производстве пищевых концентратов, содержащие увлажнение и варку, сушку готового продукта противотоком воздуха, создающего псевдоожиженный слой, или вальцовкой с подогревом, прессование измельченного продукта в брикеты и герметичную упаковку в термосвариваемый пленочный материал (SU N 487631, 1975 и SU N 1711789, 1992, кл. A 23 L 1/10).

Недостатками описанной технологии являются большая продолжительность многостадийного процесса и окисление жиров активным кислородом технологического воздуха сушки.

Более производительным являются способы получения пищевого продукта экструзионной технологией, совмещающей сушку до содержания влаги 7,0 - 8,0 мас. % в полуфабрикате, который после охлаждения и размола смешивают с жиром, сахаром, технологическими, минеральными и вкусоароматическими добавками для получения сбалансированной композиции с хорошими органолептическими показателями, описанный в изобретениях (патент РФ N 2007932, A 23 L 1/29, 1992, N 2081617, A 23 L 1/18, 1997, N 2080084, A 23 L 1/18, 1997).

Этот способ используется для производства экструдированных пищевых продуктов из смеси исходных компонентов, содержащей белки, жиры, углеводы, макро-, микроэлементы, вкусоароматические добавки и необходимые человеку балластные вещества.

Экструдированный продукт, прошедший смешивание, подсушивание и гомогенизацию, расфасовывают и упаковывают.

Наиболее близким по числу совпадающих признаков аналогом выбран способ, описанный в патенте РФ N 2140170, A 23 L 1/20, 1/40, 1999, по которому приготовленную экструдированием пищевую смесь зерновых или бобовых с сухими компонентами рецептуры охлаждают, подсушивают до содержания влаги 7 - 8 мас. %, измельчают и далее смешивают с жиром и глицерином. Жир добавляют для увеличения калорийности продукта, а глицерин улучшает растворение жиров, способствует интенсификации процесса перемешивания и брикетирования, предотвращает конечный продукт от высыхания и позволяет сохранить его заданную влажность.

Приготовленную пищевую смесь прессуют в брикеты заданных массы и размеров, которые затем упаковывают в термосвариваемый пленочный материал.

Полученный пищевой брикетированный концентрат пригоден к употреблению без дополнительной кулинарной обработки, обладает повышенной биологической ценностью, хорошими вкусовыми качествами, выраженными профилактическими свойствами оптимально подобранных компонентов и их дозировкой.

Способ характеризуется упрощенной технологией, что снижает затраты на производство расширенного ассортимента готовых пищевых продуктов, предназначенных для употребления в экстремальных условиях без дополнительной тепловой обработки.

Однако недостатком известного способа является то, что полученный брикетированный пищевой концентрат не хранится продолжительное время из-за окислительных процессов под воздействием кислорода воздуха в упаковке, которая является свето-, газопроницаемой.

Под влиянием кислорода воздуха, содержащегося в продукте, и тепла среды хранения жировой продукт питания окисляется на свету до гидроперекисей с образованием токсичных веществ, таких как альдегиды, кетоны, низкомолекулярные жирные кислоты, различные продукты полимеризации и другие соединения.

В процессе самоокисления разрушаются биологически ценные компоненты, витамины, расщепляются липиды, жирные кислоты, в результате чего образуются продукты со специфическим запахом и вкусом, жиры прогоркают. При окислении жира и его порче увеличиваются кислотное, перекисное, йодное числа и другие показатели свежести жиров, что ограничивает область применения и технологические возможности способа, в частности, по комплектованию рациона питания экспедиций, работающих в экстремальных условиях, для оснащения спасательных шлюпок и плотов морских судов.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание универсального способа для изготовления разных пищевых продуктов с повышенными энергетическими показателями, различной структуры сбалансированного состава, которые длительно сохраняются и пригодны к употреблению без дополнительной тепловой обработки, обеспечивая жизнедеятельность человека при кратковременном пребывании в экстремальных условиях.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном способе приготовления пищевого брикетированного концентрата, включающем экструдирование основы зерновых или бобовых совместно с сухими компонентами рецептуры, охлаждение экструдата, подсушивание его до содержания влаги 7-8 мас.%, измельчение экструдата и последующее его смешивание с жиром и глицерином перед прессованием в брикеты, упаковку брикетов в термосвариваемый пленочный комбинированный материал, согласно изобретению перед смешиванием с экструдатом жир разделяют на две неравные части, затем большую часть жира нагревают до температуры 40 - 45^oC и смешивают с глицерином, меньшую часть жира нагревают до температуры 50 - 60^oC и растворяют в ней антиокислитель, преимущественно бутилгидрокситолуол и/или бутилгидроксианизол, и вводят, перемешивая смесь жира с глицерином, а брикет упаковывают во влаго-, свето-, газонепроницаемую пленку.

Согласно данному техническому решению пленочный упаковочный комбинированный материал включает послойно полиэтилентерефталат, алюминиевую фольгу, полиэтилен; антиокислитель жира, как вариант, приготавливают предварительным смешиванием бутилгидрокситолуола и бутилгидроксианизола в равном соотношении; а приготовление продукта на основе зерновых характеризуется дополнительным введением в композицию сахара-песка в два приема: в количестве 6,0 - 7,0 мас.% при экструдировании, которое проводят при температуре 160 - 170^oC, и в количестве 4,0 - 5,0 мас.% при последующем механическом смешивании измельченного экструдата с компонентами рецептуры.

Меньшая часть жира для растворения антиокислителя составляет 0,5 - 0,6 мас. % (при содержании жира в композиции 26,0 - 28,0 мас.%), что определено условиями полного растворения вводимого количества антиокислителя - по нижнему пределу диапазона и возможностью визуального контроля растворения его кристаллов - верхний предел диапазона содержания жира.

Температура нагрева жира для смешивания с глицерином до 40 - 45^oC обеспечивает его расплавление без термической деструкции, а для экспрессивного растворения кристаллов антиокислителя диапазон температуры нагрева жира, с учетом его незначительной массовой доли, выбран в пределах 50 - 60^oC.

В качестве замедлителя окисления растительных и животных топленых жиров использованы наиболее распространенные в пищевой промышленности, по рекомендации Объединенного комитета экспертов ФАО/ВОЗ, синтетические антиокислители: бутилгидроксианизол и бутилгидрокситолуол, которые имеют сходный механизм антиокислительного действия и могут применяться совместно. Эти вещества хорошо растворимы в жирах, их активность повышается в присутствии синергистов, в частности аскорбиновой кислоты - витаминной составляющей продукта, и, кроме того, в организме человека они участвуют в обменных процессах, ингибируют действие канцерогенов.

Бутилгидроксианизол и бутилгидрокситолуол в предложенных количествах не вызывают изменений органолептических свойств жиров и пищевых продуктов в целом.

Выполнение упаковочного пленочного композиционного материала в виде полиэтилентерефталата - алюминиевой фольги - полиэтилена обеспечивает влаго-, свето-, газонепроницаемость герметичной упаковки брикетов пищевого концентрата, а вакуумирование при упаковке обеспечивает удаление воздуха. Термосварка пленки сплошным швом проплавления полиэтилена в вакуумной камере упаковки изолирует брикет от внешней среды, предотвращая контакт с кислородом воздуха при хранении и возникновение реакций окисления пищевых компонентов концентрата в течение длительного времени (4 - 5 лет). Это позволяет использовать упакованный брикетированный пищевой концентрат в рационе питания служб, работающих в экстремальных условиях: полярников, геологов, спасателей, людей, потерпевших кораблекрушение, и т.п.

Особенностью приготовления пищевого концентрата на основе зерновых является дополнительное введение в композицию заданного количества сахара-песка для повышения энергетической ценности и улучшения вкусовых показателей, что определяет новый порядок операций.

Максимально возможное введение сахара-песка при экструдировании смеси сухих компонентов рецептуры ограничено 6,0 - 7,0 мас.% при температуре не ниже 160^oC, чтобы обеспечить высокую производительность, и не выше 170^oC, чтобы избежать карамелизацию сахара, при которой затруднительно брикетирование композиции.

Остальную часть сахара в количестве 4,0 - 5,0 мас.% в дополнение до оптимизированного его содержания (10 - 12 мас.%) в сбалансированном пищевом продукте, который имеет лучшие вкус и усвояемость, вводят при последующем механическом смешивании измельченного экструдата с компонентами рецептуры, смесью жира, глицерина и антиокислителя.

Для лучшего распределения в объеме продукта и повышения "клейкости" при брикетировании сахар на втором этапе предпочтительно вводить в виде пудры, то есть предварительно сахар-песок подвергнуть размолу.

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

Сущность изобретения поясняется примером выполнения способа, который имеет чисто иллюстративные цели и не ограничивает объема прав совокупности признаков формулы.

Способ приготовления брикетированных концентратов на основе бобовых или зерновых осуществляют по следующей технологической схеме:
подготовка сырья,
дозирование компонентов перед экструдированием,
смешивание компонентов,
экструдирование смеси,
охлаждение и подсушивание экструдата,
измельчение экструдированного продукта,
дозирование компонентов перед брикетированием,
смешивание компонентов с жиром, глицерином и антиокислителем,
брикетирование,
упаковывание брикетов в термосвариваемый трехслойный пленочный материал.

По предложенному способу приготавливают кашу пшенично-овсяную с жиром и пюре гороховое на бульоне белковом с жиром по нижеследующим рецептурам (табл. 1 и 2).

Способ осуществляют следующим образом.

Горох очищают от сорных примесей, пыли и металломагнитных примесей на инспекционных столах или сепараторе для круп типа А-1-БЛК с магнитными уловителями.

Очищенный горох измельчают на дробилках типа МДУ-1 или ДМ-440 со встроенными ситами, где получают продукт, проходящий сквозь сетку проволочную тканую N 1, 4.

Пшеничную и овсяную муку пропускают через просеиватель типа ПП-2П "Пионер" с магнитными уловителями из сетки проволочной N 1, 6.

Сушеные лук и зелень петрушки инспектируют на инспекционном столе с магнитными уловителями, после чего их измельчают на молотковой дробилке со встроенным ситом N 4.

Глицерин фильтруют через сито из шелковой ткани N 15.

Жиры на производство поступают твердыми в бочках или ящиках из гофрированного картона. Жир расплавляют в котле с электронагревателями. Расплавленный при температуре 55^oC жир фильтруют через сито из шелковой ткани N 15 в расходные термостатируемые емкости.

Бульон пищевой сухой пропускают через просеиватель с ситами из сетки проволочной тканой N 1,6 - 1,8 и магнитные уловители.

Поваренную соль пропускают через сито из сетки проволочной N 0,8; 1,2 и пропускают через магнитные уловители.

Сахар-песок пропускают через просеиватель типа ПП-2П "Пионер" с магнитными уловителями и ситами из сетки проволочной тканой N 2,0 - 2,5.

Сахар-песок измельчают до пудры на дробилке типа А2-ШИМ (хранение сахарной пудры более 5 часов не допускается).

Перец черный молотый просеивают через сито из сетки проволочной тканой N 1,6 или N 1,8, пропускают через магнитные уловители.

Ванилин просеивают через сито из сетки проволочной тканой N 1,2 - 1,6, пропускают через магнитные уловители.

Кислоту аскорбиновую пропускают через просеиватель с ситами из сетки проволочной тканой N 2,0 - 2,5 и через магнитные уловители.

Дозирование подготовленных элементов осуществляют в соответствии с рецептурой, и закладкой в бункер смесителя.

Подготовленное основное сырье (дробленый горох или овсяную муку и пшеничную муку) взвешивают на платформенных весах в соответствии с рецептурной закладкой компонентов в смеситель перед экструдированием и затаривают в полиэтиленовые мешки массой нетто не более 20 кг.

Подготовленный сахар-песок взвешивают на платформенных весах и затаривают в полиэтиленовые мешки.

Компоненты, используемые в небольших количествах (лук и зелень сушеные, бульон сухой, соль поваренную, перец), взвешивают на весах настольных циферблатных марки ВНЦ, обеспечивающих заданную точность взвешивания, в соответствии с рецептурной закладкой компонентов в смеситель перед экструдированием и затаривают в полиэтиленовые мешки.

Подготовленные к экструдированию компоненты, затаренные в полиэтиленовые мешки, не должны храниться более 5 суток. Смешивание компонентов производят в смесителе периодического действия типа Л5-ФМ2-У-335 (150).

Для пюре горохового сначала загружают дробленый горох, затем дробленые сушеные овощи, сухой бульон, соль, перец черный молотый.

Для каши пшенично-овсяной сначала загружают пшеничную муку, овсяную муку, затем сахар, соль.

Компоненты смешивают в смесителе не менее 4 минут до равномерного распределения в объеме, до однородности смеси, без комков. Затем с помощью загрузочных устройств смесь подают в приемный бункер экструдера. Экструдирование рецептурной смеси осуществляют на промышленном экструдере марки Р3-КЭД-88 при температуре 210 - 215^oC для смеси на основе бобовых и при температуре 160 - 170^oC для смеси зерновых.

Режим работы экструдера выбирают, чтобы обеспечить вкус и цвет экструдируемого продукта, приближающихся к вареным гороховому пюре или пшенично-овсяной каше. Экструдированный продукт охлаждают и подсушивают с поверхности на ленточных транспортерах конвективным теплом и в охлаждающей чаше до массовой доли влаги не более 7 - 8%.

Экструдат из охлаждающей чаши подают пневмотранспортом на измельчение. Измельчение проводят на молотковой дробилке марки МДУ-1 со встроенным ситом или на жерновой дробилке фирмы "Корума".

Измельченный экструдат используют не ранее чем через 15 часов.

Дозирование компонентов перед брикетированием.

Дозирование подготовленных компонентов осуществляют в соответствии с рецептурной закладкой в смеситель.

Подготовленный экструдат (пюре гороховое или кашу пшенично-овсяную) взвешивают на платформенных весах в соответствии с рецептурной закладкой компонентов в смеситель перед брикетированием и затаривают в полиэтиленовые мешки массой нетто 15 кг.

Срок хранения экструдата в мешках не более 5 суток.

Сахарную пудру взвешивают на платформенных весах в соответствии с рецептурной закладкой компонентов в смеситель перед брикетированием и затаривают в полиэтиленовые пакеты.

Компоненты, используемые в небольших количествах (аскорбиновую кислоту, ванилин) взвешивают на весах настольных циферблатных марки ВНЦ или других марок, обеспечивающих точность взвешивания, в соответствии с рецептурной закладкой компонентов в смеситель перед брикетированием и затаривают в полиэтиленовые пакеты. Срок хранения подготовленных вышеуказанных компонентов не более 2-х суток.

Антиокислители взвешивают в соответствии с рецептурной закладкой на электронных весах с погрешностью до второго знака после запятой.

Хранение взвешенного антиокислителя более 16 часов не допускается.

Растопленный жир и глицерин взвешивают в емкостях-мерниках непосредственно перед закладкой в смеситель на платформенных весах в соответствии с рецептурной закладкой компонентов в смеситель перед брикетированием.

Предварительно растопленный жир из термостата разделяют на две неравные части, меньшая из них составляет 0,5 - 0,6 мас.%.

Большую часть жира при температуре 40 - 45^oC смешивают с глицерином, а в меньшей части жира при температуре 50 - 60^oC растворяют антиокислитель, затем это т концентрированный раствор антиокислителя вводят при перемешивании в смесь жира с глицерином.

При использовании в качестве антиокислителя одновременно бутилгидроксианизола и бутилгидрокситолуола перед введением в жир их предварительно смешивают в соотношении 1:1.

Количество жира для смешивания с антиокислителем должно соответствовать его закладке в смеситель.

Следует избегать перегрева жиров, а при перемешивании необходимо свести к минимуму контакт с воздухом.

Стабилизированный антиокислителем жир подают на смешивание перед брикетированием.

Смешивание с жиром, глицерином и другими компонентами.

Смешивание измельченного экструдата с жиром, глицерином и другими компонентами проводят в смесителе периодического действия типа Л5-ФМ2-У-150.

Закладка компонентов смеси производится в зависимости от вида концентрата и в соответствии с рецептурой (табл. 1, 2).

Пример 1.

Для получения каши пшенично-овсяной с жиром (табл. 1) в смеситель загружают подготовленную экструдированную смесь, добавляют сахарную пудру, ванилин и аскорбиновую кислоту и перемешивают 2 - 3 мин до получения однородной массы, добавляют стабилизированный антиокислителем жир с глицерином и продолжают перемешивать еще 5 - 7 мин до получения однородной массы.

После смешивания продукт подается шнеком в приемный бункер над прессом.

Пример 2.

Для получения пюре горохового с жиром (табл. 2) в смеситель загружают подготовленную экструдированную смесь, добавляют стабилизированный антиокислителем жир с глицерином и перемешивают 5 - 7 мин до получения однородной массы.

После смешивания продукт подается шнеком в приемный бункер над прессом.

Брикетирование продукта осуществляют на прессе марки Б6-ПК-2Т. Смесь прессуют в брикеты размером 55 х 55 х 20 мм, массой нетто 60 г.

Допускается отклонение массы нетто не более минус 2 г, габаритных размеров брикета не более минус 3 мм по высоте. Готовые брикеты пищевых концентратов упаковывают в полипропиленовую пленку ПП/35 по ТУ 2245-005-00463800-98, а затем в комплекте рациона трехсуточного питания одного человека упаковывают под вакуумом в пакеты из трехслойной пленки толщиной 75 мкм, включающей последовательно полиэтилентерефталат, алюминиевую фольгу, полиэтилен, причем горловину пакета после укладывания брикета заваривают в вакуумной камере посредством тепла, выделяемого электросопротивлением прижимаемой нихромовой проволоки, формирующего сплошной герметичный шов. Предложенный высокопроизводительный способ является универсальным для приготовления различных по структуре пищевых концентратов сбалансированного состава, улучшенных органолептических показателей, биологической и энергетической ценности, которые имеют повышенный срок хранения, что расширяет область их использования.

Химико-технологические исследования опытной партии пищевых концентратов в виде упакованных брикетов, изготовленных по предложенному способу, показали полное соответствие требованиям технических условий и санитарным нормам, действующим в России.

Пищеконцентратная продукция, полученная по настоящему способу, сертифицирована в установленном порядке.

Предложенный способ может быть технологически воспроизведен в серийном производстве на обычном заводском оборудовании.

Изобретение относится к технологии переработки зерновых и бобовых посредством экструзии с нагревом для консервирования и предотвращения их от порчи, к способам приготовления пищевых композиций в виде брикетов, упакованных в особых условиях воздушной среды, под вакуумом, в термосвариваемый пленочный материал. Способ приготовления пищевого брикетированного концентрата включает экструдирование основы зерновых или бобовых совместно с сухими компонентами рецептуры, охлаждение экструдата, подсушивание его до содержания влаги 7-8 мас.%, измельчение экструдата и последующее его смешивание с жиром и глицерином перед прессованием в брикеты, упаковку брикетов в термосвариваемый пленочный комбинированный материал. Перед смешиванием с экструдатом жир разделяют на две неравные части и нагревают, затем большую часть жира при температуре 40-45°С смешивают с глицерином, в меньшей части жира при температуре 50-60°С растворяют антиокислитель, преимущественно бутилгидроксианизол и/или бутилгидрокситолуол, и вводят, перемешивая, в смесь жира с глицерином, а брикет упаковывают при вакуумировании во влаго-, свето-, газонепроницаемую пленку. Данное техническое решение позволяет получить высокопроизводительный универсальный способ для изготовления различных по структуре пищевых концентратов сбалансированного состава, которые имеют улучшенные органолептические показатели, биологическую и энергетическую ценность. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ приготовления пищевого брикетированного концентрата, включающего экструдирование основы зерновых или бобовых совместно с сухими компонентами рецептуры, охлаждение экструдата, подсушивание его до содержания влаги 7 - 8 мас.%, измельчение экструдата и последующее его смешивание с жиром и глицерином перед прессованием в брикеты, упаковку брикетов в термосвариваемый пленочный комбинированный материал, отличающийся тем, что перед смешиванием с экструдатом жир разделяют на две неравные части, затем большую часть жира нагревают до температуры 40 - 45^oC и смешивают с глицерином, меньшую часть жира нагревают до температуры 50 - 60^oC и растворяют в ней антиокислитель, преимущественно бутилгидрокситолуол и/или бутилгидроксианизол, и вводят, перемешивая, в смесь жира с глицерином, а брикет упаковывают при вакуумировании во влаго-, свето-, газонепроницаемую пленку. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упаковочный пленочный комбинированный материал включает послойно полиэтилентерефталат, алюминиевую фольгу, полиэтилен. 3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что антиокислитель жира приготавливают предварительным смешиванием бутилгидрокситолуола и бутилгидроксианизола в равном соотношении. 4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что в смесь дополнительно вводят сахар в два приема: в количестве 6,0 - 7,0 мас.% при экструдировании, которое проводят при температуре 160 - 170^oC, и в количестве 4,0 - 5,0 мас.% при последующем механическом смешивании измельченного экструдата с компонентами рецептуры.