СПОСОБ ОБРАБОТКИ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 2010 года по МПК C02F1/46 

Изобретение относится к технологии обработки и хранения растительных пищевых продуктов, включающей обработку растительных пищевых продуктов электрохимически активированными водосодержащими жидкостями и может быть использовано в пищевой промышленности, в торговле и в быту.

Известен способ бесконтактной электрохимической активации жидкости, при осуществлении которого используют устройство, содержащее электроды - анод и катод, разделенные диафрагмой и размещенные в жидкости, электрохимически активируемой контактным способом. При этом емкость для бесконтактно электрохимически активируемой жидкости помещается в жидкость, электрохимически активируемую контактным способом, либо между катодом и диафрагмой, либо между анодом и диафрагмой. Данное устройство позволяет активировать жидкости (изменять их окислительно-восстановительный потенциал), в частности соки, без изменения химического состава. (В.И.Прилуцкий, В.М.Бахир. Электрохимически активированная вода: аномальные свойства, механизм биологического действия. - М.: ВНИИИМТ АО НПО "Экран", 1997, с.67-74.)

Недостатками данного изобретения являются сложность конструкции из-за присутствия диафрагмы и образование застойных зон в жидкости, электрохимически активируемой контактным способом, а также низкий кпд установки.

Известен способ бесконтактной электрохимической активации жидкости, при осуществлении которого используют емкость для контактной электрохимической активации жидкости с размещенными в ней электродами без диафрагмы и емкость с тонкой диэлектрической стенкой для бесконтактной электрохимической активации жидкости. Емкость с тонкой диэлектрической стенкой для бесконтактной электрохимической активации жидкости помещается в емкость для контактной электрохимической активации жидкости. Данный способ также может быть использован для активации соков, т.е. для изменения их окислительно-восстановительного потенциала без изменения химического состава. (Широносов В.Г., Широносов Е.В. Опыты по бесконтактной электрохимической активации воды. - II международный симпозиум "Электрохимическая активация в медицине, сельском хозяйстве, промышленности", ч.1. - М., 1999, с.66-68.)

Авторами данного устройства теоретически и экспериментально обнаружено, что бесконтактная электрохимическая активация жидкости происходит не только в полостях между электродами и диафрагмой, но и по всему объему электрохимически активируемой жидкости, в том числе и при отсутствии диафрагмы. Обнаруженные эффекты авторами объясняются следующим образом. Аномальные свойства бесконтактной электрохимической активации жидкости обусловлены возникновением устойчивых высокоэнергетических резонансных систем из осциллирующих "диполей" воды (ионов, молекул, ОН^- и т.п.) вблизи анода и катода (микрокластеров). В статике такие системы из диполей неустойчивы (эффект коллапса), но в динамике при резонансе проявляется эффект динамической стабилизации неустойчивых состояний.

Данное техническое решение упрощает конструкцию устройства, а также исключает образование застойных зон в жидкости, электрохимически активируемой контактным способом.

К недостаткам данного технического решения можно отнести возможность использования способа бесконтактной активации только для соков растительных пищевых продуктов, т.е. для водосодержащих жидкостей, которые можно налить в тонкостенную емкость для бесконтактной электрохимической активации жидкости. При этом данный способ не предполагает возможности обработки непереработанных растительных пищевых продуктов, имеющих достаточное количество внутриклеточной водосодержащей жидкости. Это сужает возможности использования способа бесконтактной электрохимической активации жидкости.

Наиболее близким по технической сущности и взятым за прототип является способ обработки растительных пищевых продуктов с внутриклеточной водосодержащей жидкостью, согласно которому растительные пищевые продукты промывают католитом. Затем оставшийся после промывки на поверхности растительных пищевых продуктов католит удаляют путем ее обдува потоком газовой плазмы, которую получают в среде неорганического газа или смеси неорганических газов при частоте электромагнитного поля 4-40 МГц и удельной электромагнитной мощности плазменного разряда 0,01-5 Вт/см³. (Патент России №2312562)

Как следует из описания к патенту России №2312562, использование католита для промывки растительных пищевых продуктов и последующая их обработка в потоке плазмы дает возможность существенно улучшить сохранность растительных пищевых продуктов без применения вредных химических или биологических средств, обеспечить их эффективную дезинфекцию перед хранением и увеличить выход качественной товарной продукции после длительного хранения.

Однако в прототипе не ставится и не решается проблема восстановления качества растительных пищевых продуктов после некоторого периода хранения путем снижения окислительно-восстановительного потенциала их внутриклеточной водосодержащей жидкости.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является восстановление качества потребляемых растительных пищевых продуктов с внутриклеточной водосодержащей жидкостью после некоторого периода хранения путем снижения окислительно-восстановительного потенциала их внутриклеточной жидкости.

Технический результат достигается тем, что способ обработки растительных пищевых продуктов с внутриклеточной водосодержащей жидкостью включает обработку растительного пищевого продукта католитом, при этом во время обработки растительного пищевого продукта католитом окислительно-восстановительный потенциал внутриклеточной водосодержащей жидкости растительного пищевого продукта непрерывно измеряют и доводят его до значений, которые данный продукт имеет в свежем виде.

В данной заявке в понятие «растительные пищевые продукты, имеющие клеточную структуру с внутриклеточной водосодержащей жидкостью» входят растительные пищевые продукты, которые, несмотря на то что они содержат в своем составе воду, в то же время имеют определенную форму и, включая в себя жидкость, которую необходимо обработать, являются как бы емкостью, вмещающей эту жидкость. Данные пищевые продукты могут иметь как внутриклеточную, так и внеклеточную водосодержащую жидкость.

Термин «определенная форма», используемый в заявке для характеристики растительных пищевых продуктов, означает только то, что обрабатываемый растительный пищевой продукт имеет свою собственную (какую угодно, но свою) форму в отличие от жидкости, которая принимает форму сосуда, в который жидкость помещена.

В качестве растительных пищевых продуктов, имеющих клеточную структуру с внутриклеточной водосодержащей жидкостью, могут быть использованы овощи, фрукты, ягоды.

Такие растительные пищевые продукты, как овощи, фрукты, ягоды, имеют тонкую кожицу, которая образует естественную емкость для содержащейся внутри клеток этих продуктов внутриклеточной водосодержащей жидкости. Этим продуктам не требуется тонкостенная емкость, отделяющая водосодержащую жидкость, которая обрабатывается бесконтактным способом от жидкости, обрабатываемой контактным способом.

Для растительных пищевых продуктов, не имеющих естественной тонкой кожицы (ломтик арбуза или дыни) или имеющих ее, но в нарушенном состоянии (часть яблока), можно использовать плотно охватывающую каждую из обрабатываемых порций растительного пищевого продукта тонкую защитную диэлектрическую пленку.

Эффект положительного воздействия на человека электрохимически активированной воды катодной зоны (католита) осуществляется прежде всего за счет отрицательного значения его окислительно-восстановительного потенциала.

Окислительно-восстановительный потенциал характеризует способность воды обмениваться электронами с внешней средой. Принимать электроны (положительный окислительно-восстановительный потенциал) - означает отнимать их у организма, т.е. производить работу по типу свободных радикалов. Отдавать же электроны (отрицательный окислительно-восстановительный потенциал) - напротив, означает работать как антиоксидант. Католит всегда имеет отрицательный окислительно-восстановительный потенциал.

Известно, что качество продуктов растительного происхождения во время длительного хранения заметно ухудшается. Объективными показателями этого процесса являются: изменение окислительно-восстановительного потенциала внутриклеточной жидкости в сторону положительных значений (т.е. происходит «закисление» внутренней среды продуктов). Например, окислительно-восстановительный потенциал свежего сока (с грядки) равен +30 - +70 мВ, а окислительно-восстановительный потенциал выжатого сока после всего лишь суток хранения плодов уже равен +50 - +100 мВ [С.Практикующий «Вода удивительная или как превратить воду в воду». М.: Стигмарион, 2007, с.197].

В действительности же время хранения растительных пищевых продуктов от уборки до приобретения их покупателями с учетом транспортировки и хранения на складе исчисляется летом неделями, а зимой месяцами.

На решение проблемы восстановления качества потребляемых растительных продуктов питания после некоторого периода хранения путем снижения окислительно-восстановительного потенциала их внутриклеточной жидкости и направлено данное изобретение.

В результате использования изобретения окислительно-восстановительный потенциал растительного пищевого продукта сдвигается в сторону значений, характерных для внутренней среды практически здорового человека (приблизительно минус 70).

Используемые при осуществлении данного способа растительные пищевые продукты должны иметь в своих клетках достаточное количество внутриклеточной или внеклеточной водосодержащей жидкости.

Изобретение поясняется чертежом, где показано устройство для осуществления предлагаемого способа обработки растительных пищевых продуктов с внутриклеточной водосодержащей жидкостью.

Устройство для осуществления способа включает емкость 1, внутри которой расположены электроды 2 (анод) и 3 (катод) и диэлектрическая корзина 4. Емкость 1 заполняется отфильтрованной или родниковой водой 5. Электроды 2 (анод) и 3 (катод) выполнены из сверхчистых материалов, не выделяющих в активированную жидкость вредных примесей (например, анод 2 выполнен из титана, а катод 3 выполнен из оксида рутения), и подключены к источнику питания 6. Внутри диэлектрической корзины 4 размещаются растительные пищевые продукты, имеющие клеточную структуру с внутриклеточной водосодержащей жидкостью, например ягоды смородины 7. В качестве диэлектрической корзины 4 может быть использована сетка, выполненная из диэлектрического материала. Размер отверстий в диэлектрической корзине 4 или сетке зависит от размера обрабатываемых растительных пищевых продуктов.

Для измерения окислительно-восстановительного потенциала обрабатываемых растительных пищевых продуктов используют иономер 8, электрод которого может быть размещен как в тонкостенной емкости 9 с отжатым соком 10 растительного пищевого продукта, так и непосредственно в самом обрабатываемом растительном пищевом продукте, например в ягоде или плоде (на чертеже не показано).

Время работы источника питания 6 регулируется с использованием выходного сигнала иономера 8, который после усиления и обработки поступает на компаратор 11. Выходной сигнал с компаратора 11 подается на привод 12 выключателя питания 13.

Способ обработки растительных пищевых продуктов с внутриклеточной водосодержащей жидкостью осуществляется следующим образом.

Отфильтрованная или родниковая вода 5 заливается в емкость 1. Диэлектрическую корзину 4 с растительными пищевыми продуктами, имеющими клеточную структуру с внутриклеточной водосодержащей жидкостью, например ягодами смородины 7, устанавливают в емкости 1 у катода 3. При подключении электродов 2 и 3 к источнику питания 6 начинается контактная электрохимическая активация воды 5 в емкости 1. При этом вода 5 приобретает свойства активированной жидкости, причем у анода 2 вода 5 превращается в анолит, а у катода 3 вода 5 превращается в католит, имеющий отрицательные значения окислительно-восстановительного потенциала. Часть энергии электрохимически активированной воды 5 (католита) через тонкую кожицу ягод смородины 7 бесконтактно передается их внутриклеточной жидкости. При этом ее окислительно-восстановительный потенциал доводится до значений, свойственных ягодам смородины 7 в свежем виде (т.е. непосредственно в момент ее сбора).

Для измерения окислительно-восстановительного потенциала используют иономер 8, при этом согласно фиг.1 измерительный электрод иономера 8 размещен в предварительно отжатом соке смородины 10, налитом в тонкостенную емкость 9.

Сигнал с иономера 8 подают на компаратор 11 и при достижении значений окислительно-восстановительного потенциала до уровня, свойственного данному продукту в свежем виде (например, +50 мВ), на привод 12 поступает сигнал с компаратора 11, после чего выключатель питания 12 срабатывает, разрывая электрическую цепь. После выключения электропитания диэлектрическая корзина 4 может быть вынута из емкости 1, а ягоды смородины 7 извлечены из диэлектрической корзины 4.

В случае задержки по какой-либо причине с извлечением диэлектрической корзины 4 с ягодами смородины 7 из емкости 1 окислительно-восстановительный потенциал ягод смородины 7 и сока 10 в тонкостенной емкости 9 повысится, что вызовет увеличение сигнала, который непрерывно снимается с иономера 8 и подается на компаратор 11. Превышение уровня этого сигнала над уровнем, который установлен в компараторе 11, как соответствующий окислительно-восстановительному потенциалу ягод смородины 7 в свежем виде, вызовет выработку комаратором 11 сигнала для выключателя питания 12 на замыкание электрической цепи. Таким образом, окислительно-восстановительный потенциал, свойственный ягодам смородины 7 в свежем виде, будет поддерживаться в автоматическом режиме.

Следует отметить, что при реализации данного способа целью является не электрохимическая активация жидкости (отфильтрованной или родниковой воды 5), находящейся в емкости 1, а изменение окислительно-восстановительного потенциала водосодержащей жидкости клеток растительных пищевых продуктов (например, ягод смородины 7), находящихся в воде 5, доводя их до значений, свойственных смородине 7 в свежем виде.

При этом отфильтрованная или родниковая вода 5, находящаяся в емкости 1, превратившись в электрохимически активированную среду, может использоваться многократно. При этом тонкая кожица ягод смородины 7 (или других растительных пищевых продуктов) образует естественную емкость для содержащейся внутри клеток этих продуктов внутриклеточной водосодержащей жидкости. Для растительных пищевых продуктов, не имеющих такой тонкой кожицы, естественным образом образующей емкость для внутриклеточной водосодержащей жидкости, для образования этой емкости можно использовать охватывающую каждую из обрабатываемых порций пищевого продукта тонкую диэлектрическую пленку. Тонкая диэлектрическая пленка может быть выполнена, например, из пищевого полиэтилена.

Таким образом, в результате реализации предлагаемого способа возникает возможность восстановления биологической ценности находившихся на длительном хранении растительных пищевых продуктов путем осуществления бесконтактной электрохимической активации содержащейся в них внутриклеточной водосодержащей жидкости. При этом следует отметить, что растительные пищевые продукты, в отличие от прототипа, употребляются полностью вместе с полезной клетчаткой и без дополнительных операций по извлечению сока путем, например, отжима или выпаривания.

Следует отметить также, что хотя в описании изобретений был представлен и проиллюстрирован только один вариант выполнения изобретения, в него могут быть внесены различные модификации и изменения, не затрагивающие существа и объема изобретения, определяемого формулой изобретения.

Промышленная применимость изобретения определяется тем, что предлагаемый способ может быть осуществлен в соответствии с предлагаемыми описанием и чертежом.

Изобретение относится к технологии обработки и хранения растительных пищевых продуктов с внутриклеточной жидкостью и может быть использовано в пищевой промышленности, в торговле и в быту. Сущность изобретения заключается в том, что растительный пищевой продукт обрабатывают католитом, непрерывно измеряя при этом окислительно-восстановительный потенциал внутриклеточной водосодержащей жидкости и доводя его до значений, которые данный продукт имеет в свежем виде. В качестве пищевых продуктов с внутриклеточной жидкостью могут быть использованы овощи, фрукты, ягоды. Технический результат заключается в восстановлении качества потребляемых растительных пищевых продуктов с внутриклеточной водосодержащей жидкостью после некоторого периода хранения путем снижения окислительно-восстановительного потенциала их внутриклеточной жидкости. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ обработки растительных пищевых продуктов с внутриклеточной водосодержащей жидкостью, включающий обработку растительного пищевого продукта католитом, отличающийся тем, что во время обработки растительного пищевого продукта католитом окислительно-восстановительный потенциал внутриклеточной водосодержащей жидкости растительного пищевого продукта непрерывно измеряют и доводят его до значений, которые данный продукт имеет в свежем виде.

2. Способ обработки растительных пищевых продуктов с внутриклеточной водосодержащей жидкостью по п.1, отличающийся тем, что в качестве растительных пищевых продуктов используют овощи.

3. Способ обработки растительных пищевых продуктов с внутриклеточной водосодержащей жидкостью по п.1, отличающийся тем, что в качестве растительных пищевых продуктов используют фрукты.

4. Способ обработки растительных пищевых продуктов с внутриклеточной водосодержащей жидкостью по п.1, отличающийся тем, что в качестве растительных пищевых продуктов используют ягоды.