СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУХОЙ ГРАНУЛИРОВАННОЙ ТЫКВЫ Российский патент 2008 года по МПК A23L1/212 A23L1/2165 A23P1/02 

Данное изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к получению сухих овощных концентратов, преимущественно используемых в консервной промышленности для производства биологически ценных полуфабрикатов, консервов, а также в качестве добавок в пищевые, кормовые, медицинские и ветеринарные продукты, рекомендуемые для всех групп населения, в том числе для диетического питания.

Известен способ сушки высоковлажных материалов [см. патент РФ №96116944, год 1998], включающий сушку материала под воздействием инфракрасного излучения на первом этапе и досушку на втором этапе, причем на первой стадии максимальной интенсивности облучения подвергается одна сторона материала, а минимальной - другая, а на второй стадии изменяется интенсивность облучения сторон.

Данный способ не предусматривает удаление свободной и малосвязанной влаги более экономичными гидромеханическими способами (измельчением, прессованием и т.п.), создание объемного энергоподвода, что обуславливает многостадийность сушки. Кроме того, в данном способе не обеспечивается высокоразвитая поверхность тепломассообмена, что приводит к снижению производительности и качеству готовой продукции.

Наиболее близким к предложенному способу является способ производства сухого гранулированного продукта на основе картофеля, который смешивают с порошком тыквы, включающий очистку сырья, его измельчение, варку, смешивание с другими компонентами и гранулирование с одновременным увлажнением и последующую сушку гранул в вихревом слое [см. патент РФ №97117731, год 1999] - прототип.

Данный способ сушки не позволяет получить сухие продукты из тыквы высокого качества и сравнительно большой выход готового продукта из-за неравномерной просушки частиц, вследствие поверхностного энергоподвода, малой эффективности внутреннего влагопереноса, локального недосыхания крупных и подгорания мелких частиц, высокой рассыпчатости и нарушения формы гранул, малой степени извлечения влаги при измельчении и необходимости дополнительного увлажнения смеси, а также ввиду значительного количества вспомогательного габаритного оборудования для пылеулавливания, аспирации и потерь при отделении готовой продукции, склонности к агрегированию (слипанию) материала, трудности обеспечения заданных выходных параметров при вихревой сушке.

Техническая задача - интенсификация операции сушки гранулированного продукта.

Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение удельного выхода сухого продукта, максимальное сохранение его пищевой ценности и витаминов.

Он достигается тем, что способ получения сухого гранулированного продукта включает предварительное измельчение, прессование и гранулирование сырья, вследствие чего часть влаги (сок) отделяется на стадии измельчения и прессования, которые являются менее энергоемкими операциями по сравнению с сушкой, и отправляется на дальнейшею переработку. Полученные гранулы сушат при всестороннем инфракрасном энергоподводе с начальным содержанием сухих веществ в тыквенных гранулах от 15 до 18%. Способ осуществляют с использованием светлых инфракрасных (ИК) излучателей типа КГТ-220-I000 при напряжении от 130 В до 160 В (длина волны, соответствующая максимуму излучения от 1,30 до 1,56 мкм), диаметром гранул от 0,002 м до 0,008 м; с плотностью теплового потока от 2,5 кВт/м² до 3 кВт/м². При этом съем сухого продукта может достигать П=26 кг/(м²ч).

Конкретная реализация предложенного способа может поясняется на примерах его осуществления.

Пример 1

Тыкву сорта «Обыкновенная» мыли, очищали от кожицы, удаляли семенное гнездо. Затем подвергали гранулированию с подпрессовкой (до влажности 84%). Полученные гранулы имели:

эквивалентный диаметр d=0,004 м

длину l=0,01 м.

Сушку осуществляли при тепловом потоке Е=2,69 кВт/м², λ=1,34 мкм.

При этом производительность составляла П=14,6 кг/м².

Пример 2

Тыкву сорта «Обыкновенная» мыли, очищали от кожицы, удаляли семенное гнездо. Затем подвергали гранулированию с подпрессовкой (до влажности 84%). Полученные гранулы имели:

эквивалентный диаметр d=0,007 м

длина l=0,015 м.

Сушку осуществляли при тепловом потоке Е=4,01 кВт/м², λ=1,16 мкм.

При этом производительность составляла П=18,7 кг/м².

Пример 3

Тыкву сорта «Обыкновенная» мыли, очищали от кожицы, удаляли семенное гнездо. Затем подвергали гранулированию с подпрессовкой (до влажности 84%). Полученные гранулы имели:

эквивалентный диаметр d=0,004 м

длина l=0,01 м.

Сушку осуществляли при тепловом потоке Е=2,69 кВт/м², λ=1,45 мкм.

При этом производительность составляла П=26 кг/м².

Эффективность способа поясняется сравнительными таблицами 1, 2, в которых даны сравнительные показатели химического состава сухих продуктов на основе тыквы.

Тепловая обработка растительных продуктов, содержащих заметное количество пектинов, направлена на разрушение вторичной структуры пектина и частичное высвобождение воды. Этот процесс начинается при температуре свыше 60°С и затем ускоряется примерно в 2 раза на каждые 10°C повышения температуры. В результате механическая прочность уменьшается более чем в 10 раз.

Механическая прочность растительных продуктов зависит от содержания в них воды. Чем меньше в продукте свободной воды, тем больше его прочность при других равных условиях. В таблице 1 приведен химический состав порошков и некоторых продуктов на основе тыквы, высушенных конвективным способом сушки.

Таблица 1Химический состав порошков и некоторых продуктов на основе тыквы, %Наименование продуктаВодаСахарПектинОрганич. кислотыЗолаАзотистые веществаКлетчаткаβ-каротин, мг/%Тыквенный порошок6-840-575-70,9-1,28-109-1410-1219-50Каша тыквенная6-838-391,6-1,80,2-0,41,5-221-233,7-45,7-15

Проведена опытная проверка совмещения процесса гранулирования и сушки тыквы. В таблице 2 приведен химический состав готового продукта.

Таблица 2Химический состав гранулированной сухой тыквы, %.ВодаСахарПектинОрганич. кислотыЗолаАзотистые веществаКлетчаткаβ-каротин, мг/%7-1045-607-90,9-1,39-117-129-1420-55

Положительный эффект - данный способ позволяет в несколько раз сократить время сушки и обеспечивает практически полную сохранность витаминов и активных веществ. Переработанная продукция уменьшается по массе в 8-10 раз, а по объему в 3-4 раза, приобретает способность к длительному хранению в обычных (комнатных) условиях и сравнительно быстрому восстановлению в воде, сравнительный анализ с исходным сырьем и сухими порошками, полученными другими способами обезвоживания показывает, что содержание β-каротина, клетчатки, золы, пектина, сахара превышает содержание аналогов и это подтверждает обоснованность выбора способа обезвоживания.

Способ включает предварительное измельчение, прессование и гранулирование сырья, при этом на стадии измельчения и прессования отделяется часть сока. Полученные гранулы сушат при всестороннем инфракрасном энергоподводе с начальным содержанием сухих веществ в тыквенных гранулах 16%, при этом диаметр гранул от 0,004 м, а плотность теплового потока 2,69 кВт/м². Предложенный способ позволяет увеличить удельный выход сухого продукта, при максимальном сохранении его пищевой ценности и витаминов. 2 табл.

Способ получения сухой гранулированной тыквы, включающий предварительное измельчение, прессование и гранулирование сырья, при этом на стадиях измельчения и прессования происходит отделение части сока, а после гранулирования продукт подвергают сушке при всестороннем инфракрасном энергоподводе с начальным содержанием сухих веществ в тыквенных гранулах 16%, при этом диаметр гранул от 0,004 м, а плотность теплового потока 2,69 кВт/м².