СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ТОПИНАМБУРА Российский патент 2010 года по МПК A23L1/214 

Изобретение относится к технологии комплексной переработки овощей.

Известен способ комплексной переработки топинамбура, предусматривающий мойку топинамбура, его паровую очистку, доочистку, резку, бланширование, протирку, экстрагирование подкисленной водой с разделением фаз, очистку экстракта путем введения в него хлористого кальция, нагревания до кипения, медленного охлаждения, выдержки в течение 60 минут и центрифугирования с удалением осадка и получением инулинсодержащего раствора, его гидролиз и очистку на сорбенте с получением фруктозного сиропа в качестве целевого продукта и культивирование на шроте дрожжеподобных грибов с получением кормовой добавки в качестве второго целевого продукта (Акопян Ю.Р. Разработка технологии получения фруктозного сиропа из топинамбура. Автореферат дис. к.т.н. - М.: МГАПП, 1994, с.6-16).

Недостатком этого способа является потеря белковых и пектиновых веществ на стадии очистки экстракта и потеря полифенольных веществ на стадии гидролиза инулинсодержащего раствора и последующей очистки гидролизата.

Техническим результатом изобретения является полная утилизация питательных и биологически активных веществ топинамбура.

Этот результат достигается тем, что в способе комплексной переработки топинамбура, предусматривающем мойку топинамбура, его измельчение, экстрагирование подкисленной водой с разделением фаз и очисткой экстракта с получением инулинсодержащего раствора, согласно изобретению экстрагирование осуществляют при соотношении фаз 1:1, рН 5-6,5, температуре 55-65°С и периодическом сбросе давления в экстракционной смеси до вскипания зкстрагента, экстракционную смесь подвергают предварительной обработке в поле СВЧ до инактивации нативных ферментов, экстракт последовательно пропускают через мембраны с порогом удержания 6-8 кДа и 0,8-2 кДа с возвратом низкомолекулярной фракции на стадию экстрагирования, концентрируют оставшиеся фракции обратным осмосом до содержания сухих веществ не менее 15%, объединяют концентрат высокомолекулярной фракции со шротом с получением желирующего концентрата, а оставшийся концентрат подвергают фотостерилизации и фасуют в асептических условиях с получением инулинсодержащего раствора.

Способ реализуется следующим образом.

Топинамбур по ТУ 8741-001-11866470-94 моют, инспектируют и измельчают, например на дробилке до размера частиц 1-2 мм. Измельченную массу заливают подкисленной водой до достижения рН экстракционной смеси 5-6,5 при соотношении фаз 1:1, обрабатывают в поле СВЧ до инактивации нативных ферментов при рекомендуемых параметрах процесса (Губиев Ю.К. Научно-практические основы теплотехнологических процессов пищевых производств в электромагнитном поле СВЧ. Автореферат дис. д.т.н. - М.: МТИПП, 1990, с.32-33), экстрагируют при периодическом сбросе давления в экстракционной смеси до вскипания экстрагента при рекомендуемых параметрах процесса (RU 2255788 С1, 2005) и разделяют фазы по любой известной технологии.

Отделенный экстракт подвергают молекулярной сепарации путем последовательного пропускания через мембраны с порогом удержания 6-8 кДа и 0,8-2 кДа. Отделенную на последней стадии низкомолекулярную фракцию возвращают на стадию экстрагирования. Оставшиеся фракции концентрируют обратным осмосом до содержания сухих веществ не менее 15%. Концентрат высокомолекулярной фракции, содержащий белковые и пектиновые вещества, объединяют со шротом с получением желирующего концентрата. Оставшийся концентрат, представляющий собой очищенный от сопутствующих веществ инулинсодержащий раствор, подвергают фотостерилизации и фасуют в асептических условиях.

Реализуемая в предлагаемом способе рециркуляция низкомолекулярной фракции экстрактивных веществ приводит к насыщению экстрагента растворимыми солями органических и неорганических кислот, моно-, ди- и трисахаридами и полифенольными веществами, которые в итоге после экстрагирования остаются в шроте, а возврат в него белковых и растворимых пектиновых веществ в виде концентрата высокомолекулярной фракции экстрактивных веществ обеспечивает придание целевому продукту желирующих свойств.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет осуществить комплексную переработку топинамбура с получением в качестве целевых продуктов инулинсодержащего раствора для использования в пищевых или медицинских целях и желирующего концентрата, обогащенного биологически активными веществами в виде макро- и микроэлементов и пектиновых веществ, и исключает потери полифенольных веществ, белков и пектина, присущие способу по наиболее близкому аналогу.

Моют топинамбур, его измельчают, заливают подкисленной водой и обрабатывают в поле СВЧ до инактивации нативных ферментов. Экстрагируют при заданных параметрах процесса. Затем последовательно пропускают экстракт через мембраны с порогом удержания 6-8 кДа и 0,8-2 кДа с возвратом низкомолекулярной фракции на стадию экстрагирования. Концентрируют оставшиеся фракции обратным осмосом до содержания сухих веществ не менее 15%. Объединяют концентрат высокомолекулярной фракции, содержащий белковые и пектиновые вещества, со шротом с получением желирующего концентрата, фотостерилизуют и фасуют в асептических условиях оставшийся концентрат, представляющий собой очищенный от сопутствующих веществ инулинсодержащий раствор. Это позволяет исключить потери белковых, пектиновых, полифенольных и низкомолекулярных биологически активных и питательных веществ, сохраняемых в составе желирующего концентрата.

Способ комплексной переработки топинамбура, предусматривающий мойку топинамбура, его измельчение, заливку подкисленной водой при соотношении фаз 1:1, до достижения рН экстракционной смеси 5,0-6,5, обработку в поле СВЧ до инактивации нативных ферментов, экстрагирование при периодическом сбросе давления в экстракционной смеси до вскипания экстрагента с последующим разделением экстракта и шрота, последовательное пропускание экстракта через мембраны с порогом удержания 6-8 кДа и 0,8-2 кДа с возвратом низкомолекулярной фракции на стадию экстрагирования, концентрирование оставшихся фракций обратным осмосом до содержания сухих веществ не менее 15%, объединение концентрата высокомолекулярной фракции, содержащего белковые и пектиновые вещества, со шротом с получением желирующего концентрата, фотостерилизацию и фасовку в асептических условиях оставшегося концентрата, представляющего собой очищенный от сопутствующих веществ инулинсодержащий раствор.