Заявляемое изобретение относится к пищевой промышленности.
В частности, оно может быть использовано в мясной и мясоперерабатывающей, а также в рыбной и рыбообрабатывающей промышленности при изготовлении составных полуфабрикатов продуктов питания, в частности, допускающих глубокую заморозку, таких как изделия-заготовки из оболочки (преимущественно состоящей из теста) с начинкой вязкой консистенции (например, с фаршем): колбасок, пельменей, равиоли, вареников, пирожков, тарталеток и т.п.
Уровень техники
Давным-давно, стремясь разнообразить вкус своей пищи, люди научились изготавливать пельмени различного состава. Не остались также без внимания определяющие внешнюю привлекательность форма и размер. При этом повышенный интерес всегда уделялся пельменям небольшого размера. Несомненно, это было связано с огромной сложностью изготовления малоразмерных изделий из оболочки с начинкой при сохранении интересного с точки зрения вкуса соотношения в конечном продукте количества последних.
В некоторых культурах малоразмерным пельменям даже приписывались магические свойства. Так, например, у татар счастье будущей совместной жизни ставилось в обратно пропорциональную зависимость от размера съеденного женихом пельменя. При этом искусные невесты умудрялись приготовить изделия диаметром порядка 15 мм (www.russianfood.com. Пельмени для жениха - кияу пельмэне).
Не обошла стороной привлекательность малоразмерных пельменей и отечественная художественная литература: «Официант внес исходящую паром супницу и принялся ловко разливать серебряным половником в глубокие тарелки бульон с крохотными пельменями. - Это, изволите ли ви-идеть, из рябчика, - протянул полковник, разом подметив легкое изумление Бестужева маленьким размером яства. - Их специально такими ма-ахонькими делают.» (А.Бушков. Дикое золото, Олма-медиагрупп. М.: Олма-пресс, 2005, стр.120)
Сегодня малоразмерные пельмени широко представлены на рынке различными производителями. Так, например, наибольший размер вне мест расположения фрагментов, соответствующих слепке оболочки, представленных во множестве торговых сетей («7-Континент» и проч.) пельменей «Дюшбера» фирмы «Чали», выпускаемых в соответствии с ТУ 9214-001-27280462 по сертификату соответствия № РОСС RU.АЯ22.H16688, составляет порядка 18 мм. И такие пельмени по сей день вызывают высокие симпатии потребителей. Об этом, в частности, свидетельствует множество Дипломов престижных выставок, полученных на хорошо всем известные пельмени «Домашние», производитель - ООО «Сибирский деликатес», именуемые также «Омские маленькие», указанный размер которых также составляет порядка 18 мм.
Недостатком известных малоразмерных пельменей является то, что отношение их объема к площади наружной поверхности превышает 2,5 мм.
Данный недостаток, связанный с высоким значением указанного выше размера, как относительно достижимых толщин оболочки изделия, так и относительно толщин образовывающихся на изделии пленок дополнительных кулинарных жидких сред, приводит к целому ряду ограничений.
Так, он не позволяет обеспечить высокие вкусовые качества обособлено употребляемого пельменя при использовании низкокалорийных (высокотекучих, невязких) соусов, поскольку объем слоя соуса, окружающего пельмень непосредственно перед употреблением, оказывается существенно меньше объема последнего.
Сущность изобретения
Задача изобретения состоит в выводе на рынок нового массового продукта - малейших пельменей, далее - «Пельменей малейших» (ПМ) - приемлемого для употребления, начиная с грудного возраста (с 7-и месяцев от рождения) и до глубокой старости, простых в производстве и удобных в употреблении вкусных диетических пельменей с привлекательным внешним видом.
Эффект от реализации изобретения проявляется в конечном продукте и заключается:
- в повышении вкусовых качеств, а также в простоте достижения широкого разнообразия последних;
- в возможности обеспечения высоких диетических характеристик употребляемого продукта при сохранении привлекательного вкуса;
- в повышении удобства употребления;
- во внешней привлекательности;
- в возможности массового производства.
Технический результат воплощения отличительных признаков изобретения состоит в создании, благодаря приближенности формы изделия к шарообразной, пельменя с заданным значением отношения его объема к площади его наружной поверхности, лежащим в пределах примерно от 0,5 до 2,50 мм, что позволяет обеспечить одновременную оптимизацию:
а) массы изделия с точки зрения условий замораживания, размораживания и нагрева в соответствии с характерными теплоемкостью и теплопроводностью материала конструктивных элементов изделия (оболочки и начинки);
б) процесса обволакивания конечного продукта жидкими средами различной вязкости с точки зрения создания на конечном продукте слоев таких сред требуемого объема (при достижимой в соответствии с их текучестью толщине слоев);
в) соотношения объемов начинки и оболочки при практически воспроизводимых толщинах последней;
г) отношения суммарного объема начинки с оболочкой к объему полости внутри изделия, заполненного бульоном, образовавшимся в ходе окончательной кулинарной подготовки на пару либо с использованием водной или масляной среды.
Для достижения заявленного результата в широко известные полуфабрикаты из теста с начинкой (типа пельменей), а также их наборы вводят следующие отличительные признаки.
Допускающий глубокую заморозку составной полуфабрикат продукта питания массового изготовления, имеющий форму, приближенную к шарообразной, с начинкой-фаршем, располагаемый перед употреблением в жидкой среде, включает окружающую начинку оболочку, изготовленную из двух лент листового тестового материала, при том что наибольший размер полуфабриката вне мест расположения фрагментов, соответствующих слепке оболочки, больше или равен 13,5, но меньше или равен 15,0 мм, а отношение к этому размеру толщины фрагментов зоны слепки не более 0,5.
В другом варианте допускающий глубокую заморозку составной полуфабрикат продукта питания массового изготовления, имеющий форму, приближенную к шарообразной, с начинкой-фаршем, располагаемый перед употреблением в жидкой среде, включает окружающую начинку оболочку, изготовленную из двух лент листового тестового материала, при том что наибольший размер полуфабриката вне мест расположения фрагментов, соответствующих слепке оболочки, больше или равен 12,0, но меньше или равен 13,5 мм, а отношение к этому размеру толщины фрагментов зоны слепки не более 0,5.
В еще одном варианте допускающий глубокую заморозку составной полуфабрикат продукта питания массового изготовления, имеющий форму, приближенную к шарообразной, с начинкой-фаршем, располагаемый перед употреблением в жидкой среде, включает окружающую начинку оболочку, изготовленную из двух лент листового тестового материала, при том что наибольший размер полуфабриката вне мест расположения фрагментов, соответствующих слепке оболочки, больше или равен 10,5, но меньше или равен 12,0 мм, а отношение к этому размеру толщины фрагментов зоны слепки не более 0,5.
В другом варианте допускающий глубокую заморозку составной полуфабрикат продукта питания массового изготовления, имеющий форму, приближенную к шарообразной, с начинкой-фаршем, располагаемый перед употреблением в жидкой среде, включает окружающую начинку оболочку, изготовленную из двух лент листового тестового материала, при том что наибольший размер полуфабриката вне мест расположения фрагментов, соответствующих слепке оболочки, больше или равен 9,0, но меньше или равен 10,5 мм, а отношение к этому размеру толщины фрагментов зоны слепки не более 0,5.
В другом варианте допускающий глубокую заморозку составной полуфабрикат продукта питания массового изготовления, имеющий форму, приближенную к шарообразной, с начинкой-фаршем, располагаемый перед употреблением в жидкой среде, включает окружающую начинку оболочку, при том что наибольший размер полуфабриката вне мест расположения фрагментов, соответствующих слепке оболочки, больше или равен 7,5, но меньше или равен 9,0 мм, а отношение к этому размеру толщины фрагментов зоны слепки не более 0,5.
В другом варианте допускающий глубокую заморозку составной полуфабрикат продукта питания массового изготовления с начинкой-фаршем, располагаемый перед употреблением в жидкой среде, включает окружающую начинку оболочку, при том что наибольший размер полуфабриката вне мест расположения фрагментов, соответствующих слепке оболочки, больше или равен 6,0, но меньше или равен 7,5 мм, а отношение к этому размеру толщины фрагментов зоны слепки не более 0,5.
В другом варианте допускающий глубокую заморозку составной полуфабрикат продукта питания массового изготовления с начинкой-фаршем, располагаемый перед употреблением в жидкой среде, включает окружающую начинку оболочку, при том что наибольший размер полуфабриката вне мест расположения фрагментов, соответствующих слепке оболочки, больше или равен 3,0, но меньше или равен 6,0 мм, а отношение к этому размеру толщины фрагментов зоны слепки не более 0,5.
Предназначенный для реализации конечному пользователю набор, включающий N групп, где N=2, 3,...., 8 полуфабрикатов продукта питания, имеющих форму, приближенную к шарообразной, из тестовой оболочки с начинкой-фаршем, располагаемых перед употреблением в жидкой среде, при том что друг от друга группы отличает наибольший размер приписываемых к каждой из них полуфабрикатов, измеренный вне мест расположения фрагментов, соответствующих слепке оболочки, тогда как таковой полуфабрикатов i+1-й группы больше, чем у последних i-й как минимум на 1,5 мм, где i=1, ..., N, в то время как упомянутый размер полуфабрикатов любой из групп, измеренный в мм, выбран из множеств: [3,0; 4,5], [4,5; 6,0], [6,0; 7,5], [7,5; 9,0], [9,0; 10,5], [10,5; 12,0], [12,0; 13,5], [13,5; 15,0].
Перечень фигур чертежей
Представляемый материал иллюстрируется фигурами.
На фиг.1 изображен один из вариантов ПМ перед непосредственным употреблением.
На фиг.2 изображено графическое решение первой оптимизационной задачи.
На фиг.3 изображено графическое решение второй оптимизационной задачи.
На фиг.4 изображено графическое решение других оптимизационных задач.
На фиг.5 показана область приемлемых D и t с точки зрения заявленного технического результата.
Фиг.1 приведена для иллюстрации геометрических соображений, инициировавших создание изобретения.
Фиг.2, 3 и 4 приведены для иллюстрации методов принятия решения при создании изобретения.
Фиг.5 приведена для иллюстрации объема притязаний.
На чертежах приняты следующие обозначения:
1 - начинка изделия;
2 - пространство, преимущественно заполненное своеобразным бульоном, образовавшимся в ходе окончательной кулинарной подготовки на пару либо с использованием водной или масляной среды (до предварительного приготовления пельменей это пространство заполнено воздухом или технологическим газом, препятствующим биологической активности бактерий);
3 - слой жидкой среды (соуса), удерживаемый на изделии как за счет смачивания, т.е. за счет гидрофильности по отношению к такой среде материала оболочки изделия, так и за счет сил взаимного притяжения молекул упомянутой среды (в т.ч. за счет вязкости такой среды);
4 - оболочка изделия;
D' - наибольший размер изделия перед непосредственным употреблением (после варки) вне мест расположения фрагментов, соответствующих слепке его оболочки, - наибольший охватываемый (аналогичный калиброванному размеру калибра-пробки) размер изделия, который может быть измерен как штангенциркулем, так и охватами либо измерительными скобами;
s - средняя толщина слоя жидкой среды, которая в случае известности ее плотности может быть приблизительно определена посредством косвенных измерений по найденной массе такого слоя и вычисленной или измеренной площади наружной поверхности самого изделия;
t' - средняя толщина оболочки изделия перед непосредственным употреблением (после варки), числовая оценка которой может быть получена исходя из среднего расхода материала оболочки на одно изделие при известной средней площади наружной поверхности последнего;
сплошная кривая линия - целевая функция - результат произведения функций, описывающих изменение в зависимости от D параметров, характеризующих вкусовые, питательные и прочие свойства пельменей
сплошная тонкая прямая линия Д - зависимость от D нормированного к единице значения отношения объема начинки с учетом ее 10% уварки к объему оболочки с учетом ее трехкратной разварки;
сплошная тонкая кривая линия В - зависимость от D нормированного к единице значения отношения площади наружной поверхности готового пельменя к его объему;
толстый пунктирный горизонтальный отрезок - уровень 0,75 оптимизируемой функции, отсекающий область приемлемых значений D;
тонкая пунктирная кривая линия Г - зависимость от D нормированного к единице значения отношения объема бульона в готовом пельмене к объему самого такого пельменя;
толстая штрихпунктирная линия А - зависимость от D относительной скорости обмерзания наружной поверхности пельменя;
тонкая штрихпунктирная линия Б - зависимость от D относительной эффективности выхода экстрактивных веществ из начинки
черный квадрат - проекция экспериментальных данных;
затемненная область - диапазон приемлемых значений D, определенный по целевой функции;
заштрихованная точками область - область приемлемых с точки зрения заявленного результата значений D и t;
АХБХВХГХД - результат перемножения зависимостей А, Б, В, Г, Д;
АХГХД - результат перемножения зависимостей А, Г, Д;
БХВХД - результат перемножения зависимостей Б, В, Д.
Сведения, подтверждающие возможность реализации изобретения
В материалах заявки под D понимается наибольший размер полуфабриката вне мест расположения фрагментов, соответствующих слепке его оболочки, - наибольший охватываемый (аналогичный калиброванному размеру калибра-пробки) размер полуфабриката, который может быть измерен как штангенциркулем, так и охватами либо измерительными скобами.
Как устроено
ПМ устроены следующим образом.
Они включают начинку 1 и оболочку 4, между которыми имеются пространства переменного объема, зависящего от степени кулинарной готовности продукта.
Форма таких пельменей может быть любой, как традиционной для различных изделий из теста с начинкой, так и оригинальной. Предпочтительной же является форма, приближенная к шарообразной, при которой достигается наилучшая заполняемость оболочки начинкой.
Произвольной может быть и форма тех фрагментов пельменей, которые соответствуют слепке оболочки. Это может быть обычное кольцо, а может быть волнистый кант.
Основные соотношения, определяющие достижение заявленного технического результата, для простоты будут приведены ниже в отношении пельменей шарообразной формы, тогда как форма фрагментов, соответствующих слепке оболочки, не рассматривается вовсе.
Полуфабрикат обсуждаемого изделия характеризуется толщиной оболочки t' и наибольшим размером D вне мест расположения фрагментов, соответствующих слепке оболочки.
Важно, что D, измеренный в мм, ПМ выбирается из множеств [3,0; 6,0], [6,0; 7,5], [7,5; 9,0], [9,0; 10,5], [10,5; 12,0], [12,0; 13,5], [13,5; 15,0] в следующей зависимости от t:
- при t, равном 0,3 мм D, выбирается лежащим в пределах от 3,0 до 3,2 мм;
- при t, равном 0,4 мм D, выбирается лежащим в пределах от 3,0 до 3,5 мм;
- при t, равном 0,5 мм D, выбирается лежащим в пределах от 3,0 до 4,0 мм;
- при t, равном 0,6 мм D, выбирается лежащим в пределах от 3,0 до 5,0 мм;
- при t, равном 0,7 мм D, выбирается лежащим в пределах от 3,0 до 6,0 мм;
- при t, равном 0,8 мм D, выбирается лежащим в пределах от 3,0 до 7,0 мм;
- при t, равном 0,9 мм D, выбирается лежащим в пределах от 3,0 до 8,0 мм;
- при t, равном 1,0 мм D, выбирается лежащим в пределах от 3,5 до 9,0 мм;
- при t, равном 1,1 мм D, выбирается лежащим в пределах от 4,0 до 10,0 мм;
- при t, равном 1,2 мм D, выбирается лежащим в пределах от 4,5 до 11,0 мм;
- при t, равном 1,3 мм D, выбирается лежащим в пределах от 5,0 до 12,0 мм;
- при t, равном 1,4 мм D, выбирается лежащим в пределах от 5,5 до 13,0 мм;
- при t, равном 1,5 мм D, выбирается лежащим в пределах от 6,0 до 14,0 мм;
- при t, равном 1,6 мм D, выбирается лежащим в пределах от 6,5 до 14,5 мм;
- при t, равном 1,7 мм D, выбирается лежащим в пределах от 7,0 до 14,8 мм;
- при t, равном 1,8 мм D, выбирается лежащим в пределах от 7,5 до 15,0 мм;
- при t, равном 1,9 мм D, выбирается лежащим в пределах от 8,0 до 15,0 мм;
- при t, равном 2,0 мм D, выбирается лежащим в пределах от 8,5 до 15,0 мм;
- при t, равном 2,1 мм D, выбирается лежащим в пределах от 9,0 до 15,0 мм;
- при t, равном 2,2 мм D, выбирается лежащим в пределах от 9,5 до 15,0 мм;
- при t, равном 2,3 мм D, выбирается лежащим в пределах от 10,0 до 15,0 мм;
- при t, равном 2,4 мм D, выбирается лежащим в пределах от 10,5 до 15,0 мм;
- при t, равном 2,5 мм D, выбирается лежащим в пределах от 11,0 до 15,0 мм;
- при t, равном 2,6 мм D, выбирается лежащим в пределах от 11,5 до 15,0 мм;
- при t, равном 2,7 мм D, выбирается лежащим в пределах от 12,0 до 15,0 мм;
- при t, равном 2,8 мм D, выбирается лежащим в пределах от 12,5 до 15,0 мм;
- при t, равном 2,9 мм D, выбирается лежащим в пределах от 13,0 до 15,0 мм;
- при t, равном 3,0 мм D, выбирается лежащим в пределах от 13,5 до 15,0 мм,
что без существенных технологических затрат позволяет достичь отношения объема начинки к объему оболочки, лежащего в пределах от 0,2 до 0,8. При этом t' в зависимости от используемого тестового материала в 2 - 5 раз больше t, где t - толщина оболочки полуфабриката (до варки).
Из ПМ может быть составлен специальный набор, предназначенный для реализации конечному пользователю. Такой набор должен включать как минимум две, но не более восьми групп пельменей. Важно, что друг от друга группы должен отличать все тот же размер D приписываемых к каждой из них полуфабрикатов. Причем, размер Di+1 полуфабрикатов i+1-й группы должен быть больше, чем у полуфабрикатов i-й как минимум на 1,5 мм, где i=1, ..., N (N - число групп).
Как изготовить
ПМ могут быть изготовлены, например, на оборудовании, содержащем следующие функциональные элементы:
а) средство образования тестовой заготовки - раскатку, выполненную с возможностью формирования как минимум двух лент из материала оболочки посредством механизмов, содержащих вращающиеся друг навстречу другу валики, установленные с заданным зазором, б) средство подачи начинки с фрагментом клинообразной формы, ориентированным вершиной в сторону зоны формования полуфабрикатов - фаршепитатель, выполненный с возможностью подачи начинки или ее порций между лентами, в) блок нагнетания начинки - дозатор (начинки), выполненный с возможностью дозированного, а в частном случае - порционного, нагнетания начинки в фаршепитатель, например, посредством (иначе - через) выпускных(е) каналов(ы), г) зону формования полуфабрикатов, в которую подаются ленты и начинка или ее порции - ячейки (формовочные), расположенные в непосредственной близости друг напротив друга и имеющие заданную форму и размер внутренних поверхностей, соответствующие форме и размеру получаемых полуфабрикатов, либо включающие вставки соответствующих формы и размера, например чашеобразные элементы - экраны, д) штампующий механизм - барабаны (с множеством ячеек), установленные с возможностью вращения друг навстречу другу - в противоположных направлениях, е) выталкивающее средство - толкатель, расположенное в ячейках и выполненное с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно ячейки.
Дополнительно такое устройство может содержать различные кинематические цепи, замкнутые как минимум на одном силовом агрегате.
Дозатор может быть устроен следующим образом. Он может содержать накопительные полости - цилиндрические каналы - с поршнями, выпускные каналы по числу накопительных полостей, толкающую систему, выполненную в виде кулачка и предназначенную для воздействия на поршни, а также распределитель начинки, выполненный с возможностью перекрывания накопительных полостей и смонтированный (размещенный) на одном валу с толкающей системой. При этом распределитель начинки может иметь сквозные отверстия, пропускающие начинку из накопительных полостей в выпускные каналы, а также обращенный в сторону накопительных полостей карман, сообщающийся с валом, который, в свою очередь, может быть выполнен полым для подачи по нему начинки под давлением.
Ячейки могут быть устроены следующим образом. Их входные отверстия могут иметь овальную форму. При этом как минимум часть таких отверстий может быть окружена кольцевым уступом - выборкой по периметру, рабочая поверхность которой предназначена для формования кромочной части полуфабрикатов, соответствующей местам слепки оболочки. Помимо этого в формующих ячейках может быть предусмотрено размещение приспособления для формирования рельефного рисунка на поверхности полуфабрикатов.
Для изготовления продукта между вращающимися в противоположные стороны валиками подают заготовку теста, которая захватывается ими и направляется в зону формообразования ленты.
При необходимости изменяют взаимные положения валиков, обеспечивая настройку раскатки на различные материалы оболочки, в частности, с целью исключения разрывов лент на выходе раскатки либо настройку раскатки под формообразование лент заданной толщины.
С целью упрощения сборки устройства каждый из его механизмов раскатки может включать независимый электропривод, что, с одной стороны, обеспечит одинаковую нагрузку механизмов раскатки, а с другой - позволит получать одинаковые по толщине ленты.
Ленты, полученные в раскатке, подают на два барабана - каждую на свой. При этом ширина лент на выходе раскатки существенно превышает ширину рабочей зоны барабанов, что позволяет компенсировать неконтролируемую утяжку лент, возникающую ввиду неоднородности материала оболочки, и устранить брак в работе крайних ячеек барабана, выражающийся, в частности, в раскрытии оболочки полуфабрикатов.
Захваченные вращающимися барабанами ленты перемещаются к зоне формования полуфабрикатов и посредством клинообразного фрагмента фаршепитателя гарантированно прижимаются к рабочей зоне барабанов - ножевая форма фаршепитателя выполняет роль направляющей для вспучивающегося теста.
Далее между лент из выходных отверстий фаршепитателя подается начинка или ее порции.
Работу фаршепитателя обеспечивает дозатор, в который начинка поступает из фаршенасоса, предпочтительно имеющего регулируемый привод или регулируемые клапана-задвижки. Регулировка давления начинки крайне необходима, в частности, для поддержания постоянства отношения массы материала оболочки к массе начинки в полуфабрикатах вне зависимости от времени вылежки начинки. Дело в том, что последняя представляет собой смесь, например, мяса с воздухом (в пельменях), вследствие чего при изменении давления начинки меняется ее плотность, а значит - и масса начинки в полуфабрикатах.
Возможны различные исполнения дозаторов. При одном из них работа дозатора может быть основана на попеременной загрузке-разгрузке накопительных емкостей посредством соответственно распределителя начинки и толкающей системы с поршнями, тогда как при другом - на работе вентиля, попеременно перекрывающего поступление начинки в выходные отверстия фаршепитателя.
Особенности таких конструкций обеспечивают постоянство массы, истекающей в течение времени формообразования начинки или ее порций, невзирая на присутствие в ней большого количества упругодеформируемого воздуха, стабильность подачи начинки и постоянство параметров ее импульсной подачи, низкое потребление электроэнергии, большое время наработки дозаторов на отказ, идентичность порций начинки в полуфабрикатах при ее одновременной и последовательной подаче над различными ячейками.
Начинка или ее порции несколько деформируют ленты в области входных отверстий ячеек, которые, смыкаясь при вращении барабанов друг навстречу другу, обеспечивают окончательное формование и разделение полуфабрикатов.
Когда ячейки с готовыми полуфабрикатами начинают отдаляться от зоны формования, в работу включается выталкивающая система, которая может быть основана на работе кулачкового механизма или сжатого воздуха.
Различные варианты такой системы обеспечивают гарантированное отделение полуфабрикатов от ячеек и экранов, в частности, за счет инерционного эффекта.
Выборки по краям барабанов позволяют легко удалить скапливающийся облой материала оболочки.
Отделенные от ячеек полуфабрикаты поступают в специальный контейнер и отправляются в морозильную камеру.
Примечательно, что благодаря сравнительно малому отношению объема ПМ к площади их наружной поверхности обеспечивается возможность сверхбыстрой заморозки таких пельменей.
При размере D, лежащем в пределах от 3,0 до 9,0 мм, заморозка пельменей вообще может осуществляться с использованием традиционных подходов к заморозке свежих овощей, например зеленого горошка, т.е. во взвешенном состоянии - в восходящих воздушных потоках холодного воздуха.
ПМ с размером D, лежащим в пределах от 9,0 до 13,5 мм, могут быть подвергнуты замораживанию с использованием флюидизационно-конвейерных туннельных морозильных аппаратов, а в пределах от 13,5 до 15,0 мм - в неподвижном состоянии с использованием традиционных морозильных установок.
После заморозки полуфабрикаты упаковываются и поступают на хранение в холодильную камеру.
При этом с целью получения заявляемого набора могут составлять различные композиции, комбинируя между собой полуфабрикаты с различным D.
Как приготовить
Способ подготовки ПМ к употреблению прост.
Так, например, при размере D, лежащем в пределах от 3,0 до 4,5 мм, для предварительного приготовления пельменей их можно залить большим количеством воды при температуре более 90°С и выдержать в течение примерно 2,0-4,5 мин с использованием теплоизолированного сосуда.
Аналогичным образом можно предварительно приготовить пельмени с D, лежащим в пределах от 4,5 до 6,0 мм и от 6,0 до 7,5 мм, затратив на это соответственно примерно 4,5-8,0 и 8,0-12,5 мин.
Пельмени с D, лежащим в пределах от 7,5 до 9,0 мм, могут быть предварительно приготовлены в сосуде с водой с использованием микроволновой или индукционной печи при более чем пятикратном доведении до температуры выше 90°С, а с D, лежащим в пределах от 9,0 до 10,5 мм, при более чем семикратном доведении до указанной температуры.
ПМ с любым D (от 3,0 до 15,0 мм) могут быть предварительно приготовлены традиционным образом - путем кипячения в воде без или с добавлением специй.
Также ПМ могут быть предварительно приготовлены на пару или в масле, нагретом до температуры выше 90°С.
При одновременном использовании пельменей различного размера выбирают такой способ предварительного приготовления, который соответствует включенным в набор пельменям с большим D.
В процессе предварительного приготовления пельменей описанными способами пространство 2 между оболочкой и начинкой заполняются бульоном.
На этапе окончательного приготовления (перед непосредственным употреблением) ПМ на некоторое время располагают в жидкой среде (в соусе, в т.ч. майонезе, в масле, в сметане и проч.), после чего употребляют с образовавшимися на них слоями упомянутой среды в индивидуальных количествах, приемлемых с точки зрения удобства наполнения полости рта и пережевывания.
В другом случае ПМ подают с бульоном, в котором проходило их предварительное приготовление. При этом пельмени могут употреблять и одновременно с некоторым количеством такого бульона.
Как «работает»
Заявляемый технический результат от использования отличительных признаков ПМ достигается за счет предельной малости их размеров.
Так, высокие вкусовые качества ПМ достигаются благодаря согласованности их геометрических параметров с физико-механическими параметрами распространенных соусов.
Действительно, наиболее интересные вкусовые сочетания обеспечиваются: а) при высоком содержании бульона в самом пельмене (в частности, за счет чего тот и воспринимается сочным); б) при приблизительном равенстве объемов одновременно употребляемых соуса и пельменей.
а) Отношение объема бульона, заключенного в одном пельмене, к суммарному объему его оболочки и начинки неизменно убывает примерно пропорционально увеличению размера D последнего - действительно, чем больше изделие, тем более равномерно заполнение его внутренней полости начинкой, и большой пельмень - это скорее мокрый пирожок с мясом.
Здесь важно также отметить, что состав бульона, содержащегося в самих пельменях, отличен от состава того бульона, в котором проходило их предварительное приготовление, что позволяет получить дополнительные вкусовые ощущения при совместном употреблении ПМ с бульоном, в котором их варили.
Для усиления данного эффекта в случае со столь малыми, как ПМ, пельменями без ущерба внешнему виду изделий можно сделать и так, чтобы размер внутренней полости пельменя, отчасти определяемый толщиной оболочки и геометрией ячеек рабочей зоны (штампующих барабанов - см. выше), был больше объема размещаемой в нем начинки.
б) При небольших размерах пельменей верно утверждение, что диаметр D пельменя, объем которого будет равен объему удерживаемого на нем соуса, должен примерно в 7,7 раза превосходить толщину слоя s последнего.
Здесь следует отметить, что эффективность «прилипания» к пельменю соуса можно повысить, обеспечив большое значение отношения толщины фрагмента зоны слепки, определяемой в поперечном сечении пельменя (представлено на чертеже) как зона контакта различных элементов оболочки, к размеру D. В случае со столь малыми, как ПМ, пельменями увеличение упомянутого здесь значения не приведет к ухудшению внешнего вида и вкусовых качеств, даже если превысит 0,5.
Характерным s, принимающим значения примерно от 0,4 (для соуса с вязкостью воды) до 2,0 мм (с вязкостью сметаны), как раз и соответствуют D, выбранные в качестве граничных размеров ПМ - от 3,0 до 15 мм.
Разбивка интервала [3,0; 15,0] на подынтервалы в данном случае объясняется широтой физико-механических свойств распространенных соусов.
Так, например, для некоторых типов соусов предпочтительны пельмени со следующими D:
- для слабоподсоленного бульона - [3,0; 4,5];
- для соевого соуса с пониженным содержанием соли - [4,5; 6,0];
- для обезжиренного майонеза - [6,0; 7,5];
- для растопленного сливочного масла - [7,5; 9,0];
- для оливкового масла - [9,0; 10,5];
- для традиционного концентрированного соевого или гранатового соусов - [10,5; 12,0];
- для низкокалорийных соусов - [12,0; 13,5];
- для традиционного майонеза - [13,5; 15,0].
При выпуске ПМ всей линейки размеров у потребителя появляется возможность выбрать пельмени с оптимальным для себя D, соответствующим соусу, которому он отдает предпочтение.
Следует отметить, что не каждый соус приемлемо употреблять в одинаковом с пельменями объеме.
В качестве примера такого соуса можно привести красное сухое вино. И здесь примечательно, что наличие ПМ указанной линейки размеров позволяет выбрать такой D, при котором будет иметь место гарантированный расход вина в пересчете на один пельмень. А это важно как с точки зрения контроля над количеством употребленного вина, так и с точки зрения оптимального расходования последнего:
- при D, выбранном из интервала [3,0; 4,5], будет иметь место примерно равное по объему употребление пельменей и вина (т.е. вина следует добавлять к пельменям в равном с ними объеме, и тогда они исчерпаются одновременно, таким образом легко подсчитать и количество употребленного вина - ориентировочно со 100 г пельменей будет употреблено примерно 100 г вина);
- при D, выбранном из интервала [6,0; 7,5] - 50 г вина;
- [9,0; 10,5] - 30 г вина;
- [13,5; 15,0] - 20 г.
Другой пример таких соусов - уксус, Табаско, сладкие соуса и проч. - во всех случаях ПМ позволяют легко контролировать и устанавливать количества употребляемых совместно с ними соусов.
Это чрезвычайно важно и при диетическом питании.
В частности, ПМ за счет малого отношения объема пельменя к площади его наружной поверхности позволяют ограничиться использованием сравнительно высокотекучих соусов с низким содержанием жиров, при сохранении привлекательных вкусовых качеств от употребления конечного продукта - пельменя, «смоченного» соусом.
При этом в отношении употребления ПМ возможны следующие рекомендации:
- ПМ с D, лежащим в интервалах [3,0; 4,5] и [4,5; 6,0], можно рекомендовать лицам, чей рацион предполагает существенное ограничение употребления жиров и белков животного происхождения, а также холестерина;
- [6,0; 7,5], [7,5; 9,0] - для рационов с пониженным содержанием жиров и белков животного происхождения;
- [7,5; 9,0], [9,0; 10,5] и [10,5; 12,0] - для рационов с пониженным содержанием белков как растительного, так и животного происхождения;
- [12,0; 13,5] и [13,5; 15,0] - для лиц, ведущих здоровый образ жизни.
При этом лучший результат будет достигаться при использовании в пельменях оболочки, выполненной из теста с низким содержанием белков, что также хорошо скажется на формовании столь малоразмерных, как ПМ, пельменей.
Но все же важнейшим с точки зрения диетического питания преимуществом ПМ является высокая степень выведения из их мясной начинки экстрактивных веществ в пар или во внешний бульон при предварительном приготовлении, чему способствует относительно большая площадь наружной поверхности при малой массе начинки. И чем острее стоит вопрос ограничения употребления таких веществ, тем с меньшим D следует выбирать ПМ, тогда как пельмени с D, лежащим в интервалах [12,0; 13,5] и [13,5; 15,0], уже являются неприемлемо большими.
Выше уже отмечалось, что ПМ могут быть приготовлены даже без кипячения, например, путем заливания кипятком. Это несомненное преимущество достигается благодаря малости их массы.
Другими особенностями ПМ с точки зрения удобства употребления являются:
- простота дозирования единовременно употребляемой порции без разрушения изделия: дискретность дозирования ПМ с D, лежащим в интервале [3,0; 4,5], составляет не более 50 мг; [4,5; 6,0] - 100 мг; [6,0; 7,5] - 200 мг; [7,5; 9,0] - 400 мг; [9,0; 10,5] - 600 мг; [10,5; 12,0] - 900 мг; [12,0; 13,5] - 1,3 г; [13,5; 15,0] - 1,8 г - в этой связи в ПМ целесообразно включать различные биологически активные добавки;
- легкость размельчения в процессе разжевывания, в частности нет необходимости широко раскрывать рот, т.е. ПМ оптимальны и для лиц с ограниченной подвижностью челюстей и в реабилитационный период после перенесенных операций;
- приемлемость для питания детей и стариков: ПМ с D, лежащим в интервале [3,0; 4,5] подходят даже для грудного возраста (естественно, при надлежащем выборе их состава), а с D, лежащим в интервалах [4,5; 6,0], [6,0; 7,5], [7,5; 9,0] - для детского дошкольного питания и т.д.
Возможность обращения к описанным выше способам заморозки при изготовлении ПМ позволяет:
- обеспечить быстрое выравнивание температуры пельменей до заданной среднеобъемной;
- избежать образования на пельменях инея и снега благодаря их эффективному динамическому распределению по рабочей камере морозильника за счет поверхностного аэродинамического сопротивления;
- избежать избыточной усушки благодаря быстрой заморозке поверхностного слоя пельменей;
- уменьшить травмирование и деформацию изделий за счет исключения их вылеживания и прилипания к операционной таре морозильной камеры.
Все это обеспечивает высокую привлекательность внешнего вида ПМ, а также простоту их производства, тогда как малая масса отдельно взятого пельменя ПМ определяет и малый удельный вес брака.
В заключение хотелось бы отметить незабываемые вкусовые ощущения, достигаемые при одновременном употреблении пельменей различного размера в пределах от 3,0 до 15,0 мм, предполагаемом при использовании заявляемого набора. Несомненно, такие наборы найдут своего потребителя.
Здесь также следует отметить, что ПМ не требуют в процессе варки контроля за слипаемостью и перемешивания с целью обеспечения равномерности проварки.
Влияние отличительных признаков ПМ на основной технический результат, связанный с созданием изделия с заданным отношением объема к площади наружной поверхности, по мнению авторов представляемого изобретения очевидно.
Как изобретено
Изобретательский замысел состоял в одновременном решении двух оптимизационных задач.
1) Достижение высокой скорости замерзания поверхности изделия при обеспечении высокого выхода (здесь и далее - в процессе варки с учетом минимально допустимого времени последней) из его начинки, включающей продукты животного происхождения, экстрактивных веществ.
Очевидно, что при уменьшении D изделия, форма которого приближена к шарообразной, имеет место уменьшение площади его наружной поверхности. В результате повышается скорость ее обмерзания при подготовке полуфабриката к длительному хранению. Обмерзшая наружная поверхность позволяет исключить пересушивание изделия в процессе заморозки, а следовательно, сохранить высокие вкусовые качества и оболочки, и начинки.
Однако при малой площади наружной поверхности снижен выход из начинки экстрактивных веществ, противопоказанных с лечебной и профилактической точек зрения подавляющему большинству потребителей.
Дело в том, что при уменьшении D уменьшается как поток тепла изнутри изделия к каждой точке его поверхности, так и вызванный осмосом направленный к поверхности изделия поток экстрактивных веществ, истекающих из начинки. Кроме того, с уменьшением D уменьшается допустимое время варки, которое, хотя и определяется в основном временем готовности по мере кипячения и/или нахождения в горячей воде материала оболочки, но все же зависит и от D.
В то же время, при большом D, ввиду большого объема начинки, выход из центральной части последней экстрактивных веществ крайне затруднен, т.е. зависимость эффективности выхода экстрактивных веществ от D сама имеет экстремум.
Совместный же, например, мультипликативный учет и скорости обмерзания наружной поверхности, и эффективности выхода экстрактивных веществ предполагает решение оптимизационной задачи.
Авторами было проведено математическое и физическое моделирование, результаты которого позволили в качестве оптимальных (с точки зрения решения первой оптимизационной задачи) определить следующие границы D: нижняя - порядка 4, верхняя - порядка 12 мм (фиг.2).
С точки же зрения упомянутого экстремума при выборе того же критерия - по уровню 0,75 - оптимальны следующие границы D: нижняя - 6,5, верхняя - 15,0 (на фиг.2 не выделены), тогда как с точки зрения скорости обмерзания (по уровню 0,75) размер D должен быть менее 6,5.
Эффективность выхода из начинки экстрактивных веществ оценивалась как по минерализации, так и по кислотности вторичного бульона, в котором заданная масса измельченной начинки после приготовления пельменей в первичном бульоне дополнительно отваривались на протяжении 1 часа. Авторы допустили, что полученный результат может быть спроецирован и на остаточное содержание в начинке жиров, белков и проч. веществ животного происхождения, которые могут выходить при кипячении в бульон.
Факт обмерзания наружной поверхности пельменей фиксировался по достижению такой поверхностью заданной твердости.
Представленные на фиг.2 зависимости получены аппроксимацией достоверных экспериментальных данных по методу наименьших квадратов.
2) Достижение высокого значения отношения объема начинки изделия к объему его оболочки с учетом достижимых t при высоких значениях отношения площади поверхности изделия и объема заключенного в нем бульона к объему самого пельменя, т.е. объема не занятой ни начинкой, ни оболочкой внутренней полости изделия, готового к употреблению (после варки), к суммарному объему его оболочки и начинки.
Раскатать листы из тестового материала оболочки произвольно малой толщины не представляется возможным - имеет место технологический предел, определяемый выбранной композицией такого материала, используемым оборудованием, внешними условиями (в частности, влажностью).
Очевидно, что при уменьшении размера D изделия при заданном t будет иметь место уменьшение значения отношения объема начинки изделия к объему его оболочки, что приведет к ухудшению «кусаемости», как органолептического свойства изделия, выявляемого при его раскусывании (прокусывании). В этой связи предельно малое D, на котором остановились производители пельменей, составляет на сегодня 18 мм.
Однако при уменьшении D увеличивается значение отношения площади поверхности изделия к его объему, т.е. увеличивается отношение объема соуса к объему изделия, а значит - повышается вкусовая привлекательность последнего.
В то же время при уменьшении D увеличивается значение отношения объема наполненной бульоном внутренней полости готового к употреблению изделия к суммарному объему его оболочки и начинки (в частности, это связано с тем, что начинка имеет фаршеобразную структуру, состоящую из дискретных элементов, что проявляется тем заметнее, чем меньше D), т.е. увеличивается значение отношения объемов употребляемых одновременно бульона и изделия, а значит - повышается вкусовая привлекательность последнего.
В этой связи требовалось найти компромисс между необходимостью уменьшения D для повышения вкусовых качеств и увеличения такового для улучшения «кусаемости».
И здесь с целью определения оптимальных границ D (теперь уже с точки зрения решения второй оптимизационной задачи) авторами было проведено математическое и физическое моделирование (были изготовлены и исследованы на предмет содержания бульона пельмени с D, выбранными из перечня: 3, 5, 8, 10, 12, 15, 18), показавшее, что минимальный размер D должен составлять примерно 3,0, а максимальный - 14 мм (фиг.3).
В чем парадокс
Основное отличие ПМ от аналогов, заключающееся в малости их размеров, с одной стороны, противоречит тенденции развития данной области техники, направленной на увеличение значения отношения объема начинки пельменей к объему их оболочки (уменьшение размера пельменей при заданном t неизбежно приводит к уменьшению значения указанного здесь отношения - на фиг.3 видно, что имеет место практически прямо пропорциональная зависимость), но с другой - приводит к достижению нового технического результата, связанного с оптимизацией выхода из начинки экстрактивных веществ, что придает пельменям диетические свойства, при высокой скорости обмерзания наружной поверхности пельменя, исключающей их пересушивание при заморозке, а также с достижением требуемого объема соуса на употребляемом готовом пельмене и заданного объема совместно употребляемого с ним бульона из его внутренней полости, при очевидном отличии вкуса такого бульона от вкуса бульона, в котором производится варка пельменей.
Сказанное выше проиллюстрировано фиг.5, на которой с учетом 1) минимально достижимых t, а также 2) заявленного значения отношения объема соуса к объему охватываемого им пельменя представлена область приемлемых t и D. Из чертежа видно, что указанная область расположена в наименее выгодном месте с точки зрения традиционных подходов к повышению вкусовых характеристик пельменей.
В заключение следует отметить, что основу выявления отличительных признаков заявляемых изделий составляют разработанные авторами новые критерии вкусовой привлекательности и пищевой ценности пельменей. И примечательно, что комбинация соответствующих зависимостей при составлении целевой функции приводит к схожему результату (фиг.4):
- АХБХВХГХД - нижняя граница по уровню 0,75 - 5, верхняя - 11 мм;
- АХГХД - нижняя граница - 7, верхняя - 16 мм;
- БХВХД - нижняя граница - 7, верхняя - 15 мм.
Заявляемое изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к изготовлению изделий из оболочки с начинкой, например пельменей. Допускающий глубокую заморозку составной полуфабрикат продукта питания массового изготовления имеет форму, приближенную к шарообразной. Значение отношения объема к площади наружной поверхности лежит в пределах от 0,5 до 2,5 мм. В качестве начинки - фарш. Оболочка, окружающая начинку, изготовлена из двух лент листового тестового материала, при том, что наибольший размер полуфабриката вне мест расположения фрагментов, соответствующих слепке оболочки, лежит в пределах от 3 до 15 мм. Изобретение позволяет при массовом производстве повысить вкусовые качества, обеспечить высокие диетические характеристики употребляемого продукта при сохранении привлекательного вкуса; повысить удобство употребления, внешнюю привлекательность. 8 н.п. ф-лы, 5 ил.
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ САМОПЕРЕДВИЖЕНИЯ ПОВОЗОК | 1934 |
|
SU46149A1 |
| ЕР 0475911 А, 18.03.1992 | |||
| АНТОНОВА Р.П | |||
| Прибор для промывания газов | 1922 |
|
SU20A1 |
| - СПб.: ПРОФИКС, 2007, с.3, 12-13. | |||
