СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУХОГО СОКА Российский патент 2009 года по МПК A23L2/04 A23L2/38 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к технологическим процессам получения сухих натуральных соков путем выпаривания и сушки в вакууме.

Известен способ вакуумной сушки продуктов растительного и животного происхождения, включающий нагрев, перемешивание и последующее удаление паров [1]. Однако данный способ предполагает нагрев высушиваемого продукта до температуры 70-90°С, тогда как применение температур, превышающих 50°С, сопровождается потерей биологической активности конечного продукта.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ производства сухого сока, включающий замораживание и сублимационную сушку натурального сока с последующим размельчением высушенного продукта в порошок [2].

Однако сублимационная сушка связана с существенными температурными изменениями сока. При замораживании температуру сока понижают на 58°С от комнатной до минус 38°С. В процессе сублимационной сушки температуру сока повышают на 98°С от минус 38°С до плюс 60°С, при этом общий диапазон изменения температуры сока в процессе сублимационной сушки составляет 156°С.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в снижении диапазона изменения температуры при переработке натурального сока.

Это достигается тем, что в способе удаления влаги в вакууме, включающем нагрев натурального сока, испарение, отвод и конденсацию пара, удаление конденсата и перемешивание сока, полученный по окончании выпаривания пастообразный сок в течение четырех дней досушивают при атмосферном давлении и температуре, не превышающей 50°С, до достижения вязкости достаточной для осуществления экструзии, полученный гранулированный сок сушат в течение трех дней при температуре, не превышающей 50°С, до достижения влажности 11% и размельчают.

Нагрев натурального сока, испарение, отвод и конденсацию пара, удаление конденсата и перемешивание сока осуществляют в вакууме при разрежении (5-10) Па и температуре до 50°С. Применение разрежения (5-10) Па позволяет достигать высоких скоростей удаления влаги из сока при пониженной температуре. Использование температуры до 50°С обеспечивает сохранность биологически активных веществ выпариваемого продукта. При вакуумном выпаривании температура сока повышается не более чем на 30°С от комнатной до плюс 50°С и менее. Перепад температуры не превышает 30°С и оказывается меньше перепада 156°С, характеризующего сублимационную сушку, не менее, чем в 5,2 раза. Снижение диапазона изменения температуры перерабатываемого сока с кратностью от 5,2 и более обеспечивает пропорциональное снижение затрат энергии на получение сухого сока.

Введение операции досушивания полученного по окончании выпаривания пастообразного сока в течение четырех дней при атмосферном давлении и температуре, не превышающей 50°С, до достижения вязкости, достаточной для осуществления экструзии, позволяет подготовить сок к экструдированию с минимальными потерями биологической активности сока. Использование атмосферного давления снижает расходы на досушивание и, в отдельных случаях, позволяет осуществлять досушку за счет естественных источников тепла, т.е. без дополнительных затрат энергии.

Операция сушки полученного в результате экструзии гранулированного сока, которую осуществляют в течение трех дней при температуре, не превышающей 50°С, до достижения влажности 11%, обеспечивает неизменность свойств гранулированного сока в процессе длительного хранения и является подготовительной операцией к последующему размельчению гранул.

Размельчение гранулированного сока является завершающей операцией и приводит сок в порошкообразное состояние. С целью уменьшения потерь биологической ценности сухого сока в процессе хранения размельчение гранул осуществляют непосредственно перед использованием сухого сока.

Испытание способа осуществлено с помощью малогабаритного устройства для удаления влаги в вакууме [3]. Устройство позволяет выпаривать натуральные соки при температуре до 50°С, минимизирующей потери биологически активных веществ.

Согласно заявляемому способу в камеру испарителя объемом 40 л загружено 17 л натурального сока черной смородины влажностью 83%. С помощью форвакуумного насоса создано разрежение 6 Па. После 30 мин нагрева процесс удаления влаги из натурального сока вышел в установившийся режим. В установившемся режиме выпаривание происходило при температуре 32°С. Диапазон изменения температуры выпариваемого сока составил 12°С, что в 13 раз меньше диапазона изменения температуры 156°С при сублимации. По окончании вакуумного выпаривания, продолжавшегося три с половиной часа, получено 8,7 кг пастообразного сока влажностью 67%. Пастообразный сок в течение четырех дней досушивался при атмосферном давлении и температуре, не превышавшей 50°С, до достижения вязкости, достаточной для осуществления экструзии. После пропускания пасты через экструдер получен гранулированный сок. Гранулированный сок сушили в течение трех дней при температуре, не превышавшей 50°С, до достижения влажности 11%. Гранулированный сок размельчен в смесителе с получением 3,2 кг порошка сухого сока черной смородины.

Помимо черной смородины предлагаемым способом получены порошки сухих соков крыжовника, клюквы и тыквы. Соки исследованы с помощью стандартных методик. Определено содержание сухих веществ, аскорбиновой кислоты, органических кислот и пищевых волокон. Свойства сухих соков приведены в таблице. Из приведенных данных следует, что порошки сухих натуральных соков богаты биологически активными веществами.

Данный способ позволяет снизить диапазон изменения температуры при переработке натурального сока не менее чем в 5,2 раза.

Таблица СВОЙСТВА ПОРОШКОВ СОКОВ СУХИХ НАТУРАЛЬНЫХ Наименование Сухие вещества, % Аскорбиновая кислота, мг·% Органические кислоты, % Пищевые волокна, % Черная смородина 89 300 68 13,4 Крыжовник 86 53 16 8,3 Клюква 94 35 80 12,3 Тыква 88 31 1,7 14,1

Источники информации

1. Патент RU №2151984, кл. F26В 5/04, 2000.

2. Патент RU №2136182, кл. А23L 2/14, А23В 7/024, 1999 (прототип).

3. Патент RU №2276314, кл. F26В 5/04, 2006.

Способ получения сухого сока путем удаления влаги в вакууме включает нагрев натурального сока, испарение, отвод и конденсацию пара, удаление конденсата и перемешивание сока. Полученный по окончании выпаривания пастообразный сок в течение четырех дней досушивают при атмосферном давлении и температуре, не превышающей 50°С, до достижения вязкости, достаточной для осуществления экструзии. Затем полученный гранулированный сок сушат в течение трех дней при температуре, не превышающей 50°С, до достижения влажности 11% и размельчают. Это обеспечивает снижение диапазона изменения температуры при переработке натурального сока в 5,2 раза и пропорциональное снижение затрат электроэнергии на получение сухого сока. Кроме того, он позволяет получить порошок сухого сока, богатого биологически активными веществами. 1 табл.

Способ получения сухого сока путем удаления влаги в вакууме, включающий нагрев натурального сока, испарение, отвод и конденсацию пара, удаление конденсата и перемешивание сока, полученный по окончании выпаривания пастообразный сок в течение четырех дней досушивают при атмосферном давлении и температуре, не превышающей 50°С, до достижения вязкости, достаточной для осуществления экструзии, полученный гранулированный сок сушат в течение трех дней при температуре, не превышающей 50°С, до достижения влажности 11% и размельчают.