Способ получения пищевого продукта из клюквы Российский патент 2024 года по МПК A23B7/05 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам переработки ягод, и может быть использовано при получении пищевого продукта из клюквы.

Клюква содержит много витаминных веществ: 9,0-55,0 мг/100 г аскорбиновой кислоты (витамин С), 0,3-2,3% пектиновых веществ, 20-1059 мг/100 г антоцианов, 687-997 мг/100 г лейкоантоцианов, 126-612 мг/100 г катехинов, 340-705 г/100 г флавонолов, 0,3-1,0% филлохинона (витамин К1), 0,06-0,17 мг/100 г β-каротина, которые легко разлагаются при высоких температурах, особенно при их длительном воздействии. Поэтому основной задачей при производстве пищевых продуктов из клюквы является уменьшение температурных воздействий для максимального сохранения полезных биологически активных компонентов. Известен способ производства пищевого продукта из клюквы, который предусматривает конвективную сушку подготовленной клюквы до промежуточной влажности, досушку ее в поле СВЧ до достижения содержания сухих веществ не менее 85%, пропитку жидкой двуокисью углерода с одновременным повышением давления, сброс давления до атмосферного с одновременным замораживанием двуокиси углерода, возгонку двуокиси углерода с одновременным вспучиванием клюквы (патент RU 2409234, A23L 1/212, опубл. 2020 г.). Полученный продукт фасуют в упаковку из полимерного или комбинированного материала в бескислородной среде. Изобретение позволяет снизить потери биологически активных веществ исходного сырья.

Недостаток способа заключаются в использовании СВЧ для досушки, что влечет за собой разрушение биологически активных частиц, а также в сложности организации процесса с жидкой двуокисью углерода.

Наиболее близким по технической сущности является способ производства пищевого продукта из клюквы (патент RU 2500182, A23L 1/212, опубл. 2012 г.). Способ предусматривает ее подготовку, конвективную сушку до промежуточной влажности, выдержку под давлением, обеспечивающим жидкое фазовое состояние воды при нагревании до температуры не ниже 100°С, сброс давления до атмосферного, досушку в поле СВЧ до достижения содержания сухих веществ не менее 85% и фасовку в упаковку из полимерного или комбинированного материала в бескислородной среде.

Недостатками данного способа являются то, что: при конвективной сушке частично теряются безвозвратно биологически активные компоненты вместе с отработанным теплоносителем; при нагреве сырья выше 70°С разрушаются витамины и биологически активные вещества; досушка в поле СВЧ также частично разрушает биологически активные вещества.

Технической проблемой является разработка способа производства пищевого продукта из клюквы, позволяющего максимально сохранить биологически активные вещества.

Техническая проблема решается способом производства пищевого продукта из клюквы, включающим стадии подготовки сырья, сушки до промежуточной влажности, выдержки под давлением, сброса давления, досушку до достижения содержания сухих веществ не менее 85%, фасовку в герметичную упаковку в бескислородной среде, в котором сушку ведут до промежуточной влажности 60÷70% кондуктивным подводом тепловой энергии при остаточном давлении 2,3÷3,2 кПа с кондуктивным охлаждением конденсата паров удаляемой влаги хладогентом с температурой минус 2÷3°С, затем сырье нагревают до температуры 68÷70°С, выдерживают под давлением 30÷31 кПа, сброс давления ведут до 0,70-0,75 кПа барботированием паров через конденсат, досушку до содержания летучих веществ не менее 85% ведут при остаточном давлении 0,87-0,93 кПа.

Предложенный способ производства пищевого продукта из клюквы позволяет улучшить качество продукта за счет увеличения по сравнению с прототипом содержания витамина С на 19%, β-каротина на 26%, пектиновых веществ на 14%.

На фиг. 1. представлена установка для реализации заявленного способа производства пищевого продукта из клюквы.

Установка состоит из: герметичной камеры 1, оснащенной крышкой 2, рубашкой 3; термостатом для теплоносителя 4, датчиками температуры 5 и давления 6; сборника конденсата 7, оснащенного рубашкой 8 уровнемером 9 (выполнен в виде смотрового окна); конденсаторов пара 10, 11; вакуумного насоса 12; поворотных затворов 13, 14, 16, вакуумного клапана 15, термостата для хладогента 17,

Работа установки происходит следующим образом: в камеру 1 загружают подготовленное сырье клюкву и при открытых затворах 13, 14 и клапане 15, включают вакуумный насос - 12 и термостаты 4, 17. В термостате теплоносителя 4 задатчик температуры устанавливают на 90°С, а в термостате хладогента 17, заполненном раствором хлористого кальция, задатчик устанавливается на температуре минус 2÷3°С После откачки из установки воздуха закрывают поворотный затвор 14 и вакуумный клапан 15, выключают вакуумный насос. Из сырья начинается удаление влаги за счет кондуктивного подвода тепла из рубашки 3. Пары, конденсируемые в конденсаторе 10, собираются в сборнике 4 и охлаждаются от хладогента с температурой минус 2÷3°С. Охлаждение хладоагентом с температурой ниже минус 3°С нецелесообразно по эконмическим соображениям. При температуре выше минус 2°С не достигается достаточная пористость готового продукта после сброса давления. При достижении промежуточной влажности 60-70% (определяется по количеству конденсата в сборнике 4 через смотровое окно 9), камера 1 герметизируется закрытием вентиля 13. При влажности более 70%, в процессе последующего сброса давления из ягод, за счет молярного переноса, вместе с парами влаги удаляется клюквенный сок, содержащий биологически активные компоненты, и ухудшается качество конечного продукта, при влажности менее 60% заметно увеличивается продолжительность процесса, происходит упрочнение структуры клюквы, вследствие которого уменьшается пористость готового продукта. С герметизацией камеры 1 начинается кондуктивный прогрев сырья до температуры 68-70°С, сопровождающийся подъемом давления до 30÷31 кПа. Одновременно в сборнике конденсата 7 происходит охлаждение конденсата до температуры минус 2÷3°С с понижением давления среды до 0,70÷0,75 кПа.

При нагреве сырья менее 68°С не достигается требуемая пористость готового продукта, при нагреве более 70°С увеличивается распад биологически активных компонентов. После стабилизации в камере 1 остаточного давления в пределах 30÷31 кПа, открывается затвор 14 и производится сброс давления за счет барботирования паров из камеры 1 через слой конденсата. После сброса давления закрывается затвор 14 и открывается затвор 13, начинается процесс удаления связанной влаги при остаточном давлении 0,87÷0,93 кПа. При давлении менее 0,87 кПа увеличиваются энергозатраты на организацию низкого давления. При давлении более 0,93 кПа заметно уменьшается скорость удаления связанной влаги. После достижения содержания сухих веществ в сырье не менее 85%, готовый продукт извлекают из сушильной камеры, фасуют в герметичную упаковку в бескислородной среде.

Конденсат, содержащий биологически активные вещества, сливается через вентиль 16 в герметичные емкости и может использоваться как самостоятельный продукт.

Практическое применение заявленного изобретения подтверждает пример конкретного выполнения.

Пример 1.

В камеру 1 загружают подготовленное сырье - клюкву массой 1000 граммов и, при открытых затворах 13, 14 и клапане 15, включают вакуумный насос 12 и термостаты 4, 17. В термостате теплоносителя 4 задатчик температуры устанавливают на 90°С, а в термостате хладогента 17 задатчик устанавливают на температуре минус 2°С. Производится откачка из установки воздуха в течение 30 минут, далее закрывают поворотный затвор 14 и вакуумный клапан 15 и выключают вакуумный насос 12. В течение 120 минут из сырья удаляется влага за счет кондуктивного подвода тепла из рубашки 3. При остаточном давлении среды 3,2 кПа пары, конденсируемые в конденсаторе 10, собираются в сборнике 4 и охлаждаются от хладогента с температурой минус 2°С. После достижения промежуточного влагосодержания 70% камера 1 герметизируется закрытием затвора 13. С герметизацией камеры 1 начинается кондуктивный прогрев сырья до температуры 68°С в течение 30 минут. Давление, при данной температуре сырья, поднимается до 30 кПа. Одновременно в сборнике конденсата 7 происходит охлаждение конденсата до температуры минус 3°С. После стабилизации давления среды в камере 1 на отметке 30 кПа, открывается затвор 14 и производится сброс давления в сборник конденсата, в котором остаточное давление равно 0,75 кПа. В результате конденсации пара давление в сборнике конденсата поднмается до 0,93 кПа.

После сброса давления закрывается затвор 14 и открывается затвор 13, начинается процесс удаления связанной влаги при остаточном давлении 0,93 кПа в течение 120 минут.

Затем, готовый продукт извлекают из сушильной камеры и передают на исследование пористости, на содержание биологически активных компонентов и сухих веществ.

Примеры 2-3 аналогичны примеру 1 с изменением параметров процесса согласно таблице.

Пример 4 реализован согласно прототипу.

В сушильную камеру «Универсал СД-4» на сетчатые противни загрузили 1000 граммов клюквы и сушили конвекцией при 70°С в течение 4 часов до промежуточной влажности 70%, клюква при этом приобрела мягкую пластичную консистенцию. Затем подсушенную клюкву поместили в герметичную емкость и нагревали кондуктивно до температуры 105°С в течение 30 минут, процесс сопровождался повышением давления до 186 кПа. После стабилизации давления провели сброс давления до атмосферного и досушку в СВЧ установке в течение 15 минут. Температура сырья после досушки составила 100°С.

Пористость (П) полученных продуктов определяли по стандартной экспериментально-расчетной методике по формуле:

где ρ_ср ^_ это средняя плотность материала, ρ_и - истинная плотность материала.

Содержание сухих веществ определяли методом досушки в сушильном шкафу при температуре 105°С.

Содержание биологически активных веществ определяли с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии на приборе LicArt 62. Полученные результаты представлены в таблице.

Сравнительный анализ результатов испытаний показал, что совокупность признаков, реализованных в предлагаемом способе, позволяет повысить качество готового продукта, а именно увеличить содержание витамина С на 19%, β-каротина на 26%, пектиновых веществ на 14%. Кроме того, при предлагаемом способе увеличивается пористость готового продукта. Это увеличивает растворимость пищевого продукта и дополнительно способствует сохранению биологически активных веществ.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ производства пищевого продукта из клюквы, включающий стадии подготовки сырья, сушки до промежуточной влажности, выдержку под давлением, сброс давления, досушку до достижения содержания сухих веществ не менее 85%, фасовку в герметичную упаковку в бескислородной среде. Сушку ведут до промежуточного влагосодержания 60÷70% кондуктивным подводом тепловой энергии при остаточном давлении 2,3÷3,2 кПа с кондуктивным охлаждением конденсата паров удаляемой влаги хладагентом с температурой минус 2÷3°С. Затем сырье нагревают до температуры 68-70°С в герметичном объеме, выдерживают под давлением 30-31 кПа, сброс давления ведут до 0,70÷0,75 кПа барботированием паров через конденсат. Досушку до содержания летучих веществ не менее 85% ведут при остаточном давлении 0,87-0,93 кПа. Изобретение позволяет увеличить содержание витамина С, β-каротина и пектиновых веществ в конечном продукте. 1 ил., 1 табл., 4 пр.

Способ производства пищевого продукта из клюквы, включающий стадии подготовки сырья, сушки до промежуточной влажности, выдержку под давлением, сброс давления, досушку до достижения содержания сухих веществ не менее 85%, фасовку в герметичную упаковку в бескислородной среде, отличающийся тем, что сушку ведут до промежуточного влагосодержания 60÷70% кондуктивным подводом тепловой энергии при остаточном давлении 2,3÷3,2 кПа с кондуктивным охлаждением конденсата паров удаляемой влаги хладагентом с температурой минус 2÷3°С, затем сырье нагревают до температуры 68-70°С в герметичном объеме, выдерживают под давлением 30-31 кПа, сброс давления ведут до 0,70÷0,75 кПа барботированием паров через конденсат, досушку до содержания летучих веществ не менее 85% ведут при остаточном давлении 0,87-0,93 кПа.