Способ получения пористого пищевого продукта Советский патент 1991 года по МПК A23L1/216 

Изобретение относится к технологии получения пористых пищевых продуктов из Сушеного картофеля и мелкодисперсных пищевых компонентов, преимущественно крахмала, и может быть использовано в пищевой промышленности.

Целью изобретения является повышение качества готового продукта путем улучшения однородности структуры и повышения равномерности вспучивания при одновременном сокращении продолжительности процесса.

Способ получения пористого пищевого продукта включает смешивание измельченного сушеного картофеля с мелкодисперсным пищевым компонентом, вкусовыми добавками, увлажнение, экструдирование увлажненной смеси и резку полученных жгутов на кусочки, при этом измельченный сушеный картофель и мелкодисперсный пищевой компонент перед подачей на увлажнение по отдельности разделяют на две части при соотношении первой и второй частей каждого из указанных компонентов, (1- 6):1, увлажнению предварительно подвергают первую часть сушеного картофеля при одновременном перемешивании в течение 3-10 мин, а смешивание компонентов осуществляют в три этапа, на первом из которых к увлажненному картофелю добавО

ю ю ел

N5

ляют первую часть мелкодисперсного компонента, а на втором смешивают вторые части картофеля и мелкодисперсного компонента, а на третьем в полученную массу вводят вторую часть смеси указанных компонентов, при этом количество добавляемой воды определяют из условия, что содержание массовой доли влаги в массе, полученной на первом этапе смешивания, на 1-10% превышает содержание массовой доли влаги в добавляемой на втором этапе смеси оставшихся частей сухих компонентов.

Измельченный сушеный картофель с содержанием массовой доли влаги 5-13% и мелкодисперсный компонент с содержанием массовой доли влаги 5-15%, преимущественно крахмал, по отдельности разделяют на две части. Соотношение частей сушеного картофеля составляет (1-6):1 и мелкодисперсного компонента также (1- 6):1. Затем первую часть измельченного картофеля в количестве, оговоренном в вышеприведенном соотношении, увлажняют в смесителе до содержания массовой доли влаги 14-24% и перемешивают в течение 3-10 мин. Увлажненную массу измельченного сушеного картофеля на первом этапе смешивают с первой частью разделенного мелкодисперсного пищевого компонента, взятой в количестве, предусмотренном вышеуказанным соотношением.

На втором этапе к увлажненной массе указанных компонентов добавляют предварительно подготовленную смесь оставшихся частей сухих компонентов. Необходимо отметить, что указанное увлажнение первой части сушеного картофеля осуществляют из условия, что содержание массовой доли влаги в массе, полученной на первом этапе смешивания, на 1-10% превышает содержание массовой доли влаги в добавляемой на втором этапе смеси оставшихся частей сухих компонентов. Полученную смесь направляют на экструдирование, которое осу- ществляют при температуре нагрева продукта 140-160°С и давлении перед матрицей экструдера 4-10,0 МПа. На выходе из матрицы вспученный пищевой продукт разрезают на кусочки и охлаждают до температуры окружающей среды. На поверхность нарезанных и охлажденных кусочков пористого продукта наносят масло, чеснок и/или другие пищевые добавки,

.Готовый продукт отличается высокой пористостью, равномерно вспучен, имеет однородную структуру, хрустящую и нежную консистенцию и приятный вкус, свойственный взорванным картофелепродуктзм.

Пример I. Для получения 100 кг пористого пищевого продукта 70 кг измельченного сушеного картофеля с содержанием массовой доли влаги 13% и 30 кг

крахмала с содержанием массовой доли влаги 14,2%. по отдельности разделяют на две части в соотношении 3:1. После разделения указанную большую часть измельчен- ного сушеного карт -епя (52,5 кг)

увлажняют в смесителе до содержания массовой доли влаги 14,1% при перемешивании в течение 5 мин. Затем к увлажненной массе измельченного картофеля на первом этапе смешивания добавляют указанную

5 большую часть крахмала в количестве, равном 22,5 кг, а также 1,5 кг соли и смешивают в течение б мин. Содержание массовой доли влаги в полученной увлажненной массе 14,14%.

0 На втором этапе смешивания в увлажненную массу вводят предварительно подготовленную смесь из указанных оставшихся частей измельченного сушеного картофеля (17,5 кг) и крахмала (7,5 кг),

5 содержание массовой доли влаги в которой составляет 13,14%.

Таким образом, увлажнение первой части сушеного картофеля осуществляют из условия, тгг ., держание массовой доли вла0 rw в массе, полученной на первом этапе смешивания, нз 1% превышает содержание массовой доп« апаги в добавляемой на втором этапе смеем оставшихся частей сухих компонентов.

5 Полученную смесь с содержанием массовой доли влаги 14% направляют на экс- трудер, где ее зкструдируют при 150°С и давлении перед матрицей экструдера 7 МПз, Выходящие из отверстий матрицы

0- жгуты диаметром 8-14 мм разрезают на кусочки длиной 30-50 мм, охлаждают воздухом до температуры окружающей среды и направляют з дражировочные котлы, где на поверхность кусочков наносят раститель5 ное масло, чеснок и/или другие вкусовые добавки. Полученный готовый пористый пищевой продукт фасуют в коробки или в полиэтиленовые пакеты.

Пример 2. 70 кг измельченного

0 сушеного картофеля с содержанием массовой доли влзгм 12% и 30 кг крахмала с содержанием массовой доли влаги 12% до отдельности разделяют на две части в соотношении 1:. После разделения 35 кг

5 измельченного сушеного картофеля увлажняют до содержания массовой доли влаги 17,5% при перемешивании в смесителе в течение 3 мин. Затем к увлажненной массе измельченного сушеного картофеля добавляют 15 кг крахмала, а также 1,5 кг соли и

смешивают в течение 6 мин. Содержание массовой доли влаги в полученной увлажненной массе равно 16,0%. На втором этапе смешивания в полученную увлажненную массу вводят предварительно подготовленную смесь из указанных оставшихся частей измельченного сушеного картофеля (35 кг) и крахмала (15 кг), содержание массовой доли влаги которой составляет 12%. Таким образом, увлажнение первой части сушеного картофеля осуществляют из условия, что содержание массовой доли влаги в массе, полученной на первом этапе смешивания, на 4% превышает содержание массовой доли влаги в добавляемой на втором этапе смеси оставшихся частей сухих компонентов.

Полученную, смесь направляют на экс- трудер, где ее экструдируют при 140°С и давлении 10 МПа. Далее способ осуществляют согласно примеру 1.

Пример 3. 70 кг измельченного сушеного картофеля с содержанием массовой доли влаги 5,2 % и 30 кг пшеничной муки с содержанием массовой доли влаги 5,2% по отдельности разделяют на две части в соотношении 6:1. После разделения первую часть измельченного сушеного картофеля в количестве 60 кг увлажняют до содержания массовой доли влаги 18,6% при перемешивании в смесителе в течение 10 мин. Затем к массе увлажненного измельченного картофеля добавляют 25,7 кг пшеничной муки и смешивают в течение 6 мин. Содержание массовой доли влаги в полученной массе равно 15,2%.

На втором этапе смешивания в полученную увлажненную массу добавляют предварительно приготовленную смесь из оставшихся частей измельченного сушеного картофеля (10 кг) и крахмала (4,3 кг), содержание массовой доли влаги в которой составляет 5,2%.

Таким образом, увлажнение первой части сушеного картофеля осуществляют из условия, что содержание массовой доли влаги в массе, полученной на первом этапе смешивания, на 10,0% превышает содержание массовой доли влаги в добавляемой на втором этапе смеси оставшихся частей сухих компонентов.

Полученную смесь с содержанием массовой доли влаги 14% направляют на э.кс- трудирование, которое осуществляют при 160°С и давлении 5 МПа. Далее способ осуществляют согласно примеру 1.

Пример 4. 70 кг картофельной крупки с содержанием массовой доли влаги 11 % и 30 кг крахмала с содержанием массовой доли влаги 10% по отдельности разделяют на две части в соотношении 2:1. После разделения 46,7 кг картофельной крупки увлажня ют до содержания массовой доли влаги 17,7% при перемешивании в смесителе в течение 4 мин. Затем к увлажненной массе 5 картофельной крупки добавляют 20 кг крахмала и смешивают в течение 6 мин, Содержание массовой доли влаги в полученной массе равно 15,6%.

На втором этапе смешивания в пол0 ученную увлажненную массу добавляют предварительно приготовленную смесь из оставшихся частей картофельной крупки (23,3 мг) и крахмала (10 кг), содержание массовой доли влаги в которой составляет

5 10,7%.

Таким образом, увлажнение первой части картофельной крупки осуществляют из условия, что содержание массовой доли влаги в массе, полученной на первом этапе сме0 шивания, на 4,9% превышает содержание массовой доли влаги в добавляемой на втором этапе смеси оставшихся частей сухих компонентов.

Полученную смесь с содержанием мас5 совой доли влаги 14% направляют на экс- трудер. Далее способ осуществляют согласно примеру 1.

Пример 5. 70 кг картофельных гранул с содержанием массовой доли влаги 8% и 30

0 кг пшеничной муки с содержанием массовой доли влаги 13% по .отдельности разделяют на две части в соотношении 4:1. После разделения 56 кг картофельных гранул увлажняют до содержания массовой доли вла5 ги 16,6% при перемешивание в смесителе в течение 5 мин, Затем к увлажненной массе картофельных гранул добавляют 24 кг пшеничной муки, а также 1,5 кг соли и смешивают в течение 4 мин. Содержание массовой0 доли влаги в полученной увлажненной массе равно 15,6%. На втором этапе смешивания в полученную увлажненную массу вводят предварительно подготовленную смесь из указанных оставшихся частей кар5 тофельных гранул (14 кг) и пшеничной муки (6 кг), содержание массовой доли влаги в которой 9,05%.

Таким образом, увлажнение первой ча- 0 сти картофельных гранул осуществляют из условия, что содержание массовой доли влаги в массе, полученной на первом этапе смешивания, на 6,55% превышает содержание массовой доли влаги в добавляемой на вто- 5 ром этапе смеси оставшихся частей сухих компонентов.

Полученную смесь с содержанием массовой доли влаги 14,3% направляют на экс- трудирование. Далее способ осуществляют согласно примеру 1.

П р м е р 6. 70 кг картофельных хлопьев с содержанием массовой доли влаги 9% и 30 кг крахмала с содержанием массовой доли влаги 11 % по отдельности разделяют на две части в соотношении 5:1, После разделения 58 кг картофельных хлопьев увлажняют до содержания массовой доли влаги 17,66% при перемешивании в смесителе в течение 3 мин. Затем к увлажненной массе картофельных хлопьев добавляют 25 кг крахмала и смешивают в течение 5 мин. Содержание массовой доли влаги в полученной увлажненной массе равно 15,79%.

На втором этапе смешивания в полученную увлажненную массу вводят предварительно подготовленную смесь из указанных оставшихся частей картофельных хлопьев (22 кг) и крахмала (5 кг), содержание массовой доли влаги в которой 9,04%.

Таким образом, увлажнение первой части картофельных хлопьев осуществляют из условия .что содержание массовой доли влаги в массе, полученной на первом этапе смешивания, на 6,75% превышает содержание массовой доли влаги в добавляемой на втором этапе смеси оставшихся частей сухих компонентов.

Полученную смесь с содержанием массовой доли влаги 14,1 % направляют на экс- трудирование. Далее способ осуществляют согласно примеру 1.

Предусматриваемое предлагаемым способом разделение сушеного картофеля и крахмала на 2 части в предлагаемом количественном соотношении в сочетании с последующим увлажнением первой части сушеного картофеля и осуществлением смешивания компонентов в три этапа в предлагаемой последовательности при проведении указанного увлажнения из условия соблюдения предлагаемой разности массовой доли влаги между массой, полученной на первом этапе смешивания, и смесью оставшихся частей сухих компонентов, добавляемой на втором этапе смешивания, обеспечивают оптимальные физические свойства подготовленной к экструдированию смеси (влаго- содержание и вязкость), обуславливающие быстрое и равномерное перераспределение влаги между частицами смеси в процессе экструдирования, что способствует равномерному вспучиванию экструдируе- мого продукта и достижению однородности его структуры без необходимости осуществления дополнительных операций (предварительной сушки и кондиционирования, применяемых с целью уменьшения содержания влаги и его выравнивания либо последующей сушки и обжаривания, применяемых с

целью улучшения структуры и вспучивания в известном способе.

Несоблюдение данного соотношения частей сушеного картофеля и мелкодисперсного пищевого компонента, разделяемых для последующего трехэтапного смешивания, влечет за собой ухудшение качественных характеристик готового продукта. Так, уменьшение подаваемой на увлажнение части сушеного картофеля ниже предусмотренного соотношением предела, т.е. подача его на увлажнение и первый этап смешивания в количестве, меньшем половины оставшейся части, приведет к наличию в смеси,

подаваемой на экструдированиз, значительного количества недостаточно увлажненных частиц измельченного сушеного картофеля, что вызывает увеличение трения между частицами на начальном этапе экструдирования, сопровождаемое резким повышением температуры частиц и, как следствие, подгоранием продукта и его неравномерным вспучиванием. Увеличение подаваемой на увлажнение части сушеного

картофеля выше предела, предусматриваемого указанным соотношением, т.е. подача его на увлажнение и первый этап смешивания в количестве, более чем в 6 раз превышающем оставшуюся часть, приводит к

уменьшению вязкости подаваемой на экс- трудирование смеси и следовательно, к излишнему уменьшению трения между частицами, вследствие чего не происходит выделения адекватного количества тепла,

необходимого для испарения влаги в экстру- дируемом продукте, что обусловит жесткость его консистенции.

Уменьшение части мелкодисперсного пищевого компонента ниже предела, предусмотренного предлагаемым соотношением, т.е. подача его на первый ®тап смешивания в количестве, меньшем половины оставшейся части, не позволит достичь равномерного распределения влаги между

частицами на втором этапе смешивания даже при увеличении его продолжительности, что вызывает необходимость осуществления перед экструдированием дополнительной операции кондиционирования, однако

0 и в зтом случае не удается устранить неравномерность вспучивания экструдируемого продукта. При увеличении же части мелкодисперсного пищевого компонента выше предела, предусмотренного предлагаемым

5 соотношением, т.е. при подаче на первый этап смешивания в количестве, более чем з 6 раз превышающем егс оставшуюся часть, имеет место прилипание частиц экструдиру- емой смеси к стенкам экструдера, что ухудшает условия проведения процесса экстру- дирования.

В предлагаемом способе для получения готового продукта в качестве исходного материала используют измельченный сушеный картофель и мелкодисперсный пищевой компонент типа крахмала или муки.

Овощесушильней отраслью промыше- ленности выпускается сушеный картофель с конечной влажностью не более 13%.

Как указано в примерах 1 и 3, на процесс экструдирования подают смесь влажностью примерно 14%.

Получение смеси требуемой влажности возможно путем изменения количества влаги, добавляемой к измельченному сушеному картофелю в процессе увлажнения на первом этапе смешивания, независимо от его начальной влажности.

Таким образом, начальная влажность измельченного сушеного картофеля может быть любой и на достижение поставленной цели не влияет.

Измельчение сушеного картофеля осуществляют в типовых дробилках, размер отверстий сит которых не превышает 4,0 мм. В процессе измельчения получают частицы, преимущественно 0,1-4,0 мм.

Процесс увлажнения измельченного сушеного картофеля и процесс смешивания его с крахмалом осуществляют при температуре окружающей среды. Изменение температуры проведения указанных процессов, осуществляемых в помещении, в пределах сезонных температурных колебаний не оказывает влияние на получение достигаемого положительного эффекта.

Перемешивание указанной первой части измельченного сушеного картофеля, осуществляемое в течение 3-10 мин в процессе увлажнения, позволяет получить рассыпчатую массу, внесение в которую на первом этапе смешивания указанной части мелкодисперсного пищевого компонента, а на втором этапе - смеси оставшихся частей сухих компонентов, обеспечивает получение рассыпчатой смеси, однородной по содержанию влаги и состоящей из отдельных некомкующихся частиц, что обуславливает оптимальную вязкость экструдируемой смеси и быстрое перераспределение влаги по обьему частиц в процессе экструдирования. Тем самым достигается улучшение качественных показателей готового продукта за счет повышения равномерности его вспучивания и улучшения однородности структуры. Наряду с этим отпадает необходимость проведения дополнительных процессов сушки и обжаривания, имеющих место в известном способе, что позволяет сократить технологический цикл и снизить стоимость производства готового продукта.

Проведение процесса перемешивания 5 увлажняемой массы измельченного сушеного картофеля менее 3 мин вызывает комко- взние мелкодисперсного пищевого компонента при его добавлении в увлажненную массу на первом этапе смешивания,

10 которое не удается устранить на последующем этапе этого процесса, вследствие чего имеет место ухудшение качественных показателей экструдируемого продукта, а увеличение продолжительности перемешивания

15 более 10 мин нецелесообразно, так как приводит к увеличению продолжительности технологического цикла без усиления достигаемого положительного эффекта.

Осуществление увлажнения указанной

0 первой части сушеного картофеля без соблюдения условия, предусматривающего достижение предлагаемой разности содержания влаги между массой, полученной на первом этапе смешивания, и добавляемой к

5 ней на втором этапе смесью оставшихся частей сухих компонентов, приведет к ухудшению качественных показателей готового продукта.

При указанной разности содержания

0 влаги мечее 1 % имеет место подгорание продукта в процессе дкструдирования, а при разности более 10% готовый продукт будет иметь жесткую консистенцию.

Дня определения количества воды, до5 бавляемой к первой части измельченного картофеля в процессе увлажнения, и для ограничения процесса увлажнения используют формулу

100 -Wi

0

0)

100 -W2 где Wi - количество добавляемой воды;

GI - первоначальная масса измельченного картофеля и пищевого компонента, направляемых на первый, второй и третий 5 этапы смешивания (суммарное количество). Wi - начальное содержание массовой доли влаги в смеси измельченного картофеля и пищевого компонента при условии их смешивания без добавления воды; 0 Wa - требуемое содержание массовой доли влаги в смеси измельченного картофеля и пищевого компонента, направляемой на процесс экструдирования.

Начальное содержание массовой доли 5 влаги в смеси определяют по формуле

Gut(100-WUK)+GnK(100-Wn)

Gil. +GnK

где Cu к. - общая масса измельченного картофеля, расходуемая на приготовление смеси для экструдирования;

Сп.к - общая масса мелкодисперсного пищевого компонента, расходуемая на приготовление смеси для экструдирования;

WU.K. - начальное содержание массовой доли влаги в измельченном картофеле;

Wn.K. - начальное содержание массовой доли влаги в мелкодисперсном пищевом компоненте.

Определение количества воды, добавляемой к первой части измельченного картофеля с учетом суммарной массы сухих компонентов, поясняют на следующем примере.

Расчет проводят, исходя из следующих первоначально заданных условий: получения 100 кг пористого пищевого продукта; подачи на технологический процесс 70 кг измельченного картофеля и 30 кг пищевого компонента; требуемого содержания массовой доли влаги в смеси (Л/2), направляемой на экструдирование, равного 14% (примеры 1 иЗ);

начального содержания массовой доли влаги в измельченном сушеном картофеле, равного 10%;

начального содержания массовой доли влаги в мелкодисперсном пищевом компоненте, равного 12%.

Подставив приведенные значения в формулу 2, определяют начальное содержание массовой доли влаги в смеси измельченного картофеля и пищевого компонента при условии их смешивания без добавления воды

Wl . 100 ( е 10 6%

По формуле (1) определяют количество воды, которое необходимо добавить к измельченному картофелю

W 4кг,

Таким образом, при подготовке смеси к экструдированию необходимо добавить к первой части измельченного картофеля на процессе увлажнения 4 кг воды

Вспучивание продукта происходит за счет мгновенного испарения перегретой влаги при его выходе из отверстии матрицы экструдера. Количество испаряемой влаги, в свою очередь, зависит от геплогы содержащейся в продукте и образуемой за счет трения частиц м + ;г/ гм эои и о стенки цилиндра при движении пр ъ i к марине экструдера

Теплоту, содержащуюся в продукте, можно определить из формулы

Q CGt,

где С - теплоемкость продукта; G - масса продукта;

t - температура продукта перед матрицей экструдера.

Как видно из формулы, с увеличением

температуры в продукте содержится боль0 ше теплоты и, следовательно, в момент

вспучивания из него испаряется больше

влаги,

При температуре нагрева менее 140°С готовый продукт будет иметь более жесткую 5 консистенцию и недостаточно однородную структуру из-за наличия повышенной остаточной влаги и недостаточного прогрева экструдируемых частиц.

При нагреве продукта до температуры 0 выше 160°С может иметь место его подгорание, что ухудшает качество готового продукта.

Теплота образуется за счет трения частиц при их движении в цилиндре экструде- 5 ра. Основное влияние на величину трения частиц оказывает давление экструдирования. С повышением давления силы трения увеличиваются, а с понижением давления уменьшают .я Давление перед матрицей 0 экструдера в пределах 4-10 МПа является оптимальным При давлении ниже 4,0 МПа готовый продух г вследствие недостаточного количества тепла будет иметь более жесткую консистенцию и отдельные включения 5 твердых невзорванных частиц.

При давлении экструдирования более 10 МПа температура продукта увеличится выше 1бО°С, что приводит к ухудшению качества продукта из-за его, подгорания. 0Сравнительные данные по качественным показзтепям готового продукта, полученного по предлагаемому и известному способам,приведены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый 5 способ позволяет улучшить качественные показатели готового продукта за счет улучшения однородности его структуры, повышения равномерности вспучивания, улучшения цвета и других органолептиче- 0 ских свойств.

Использование предлагаемого способа позволит сократить технологический цикл на мин по сравнению с известным способом 5

Формула изобретения Способ получения пористого пищевого продукта, включающий смешивание из- п льчечного сушеного картофеля с мелкодисперсным пищевым компонентом и

вкусовыми добавками, увлажнение, экстру- дирование увлажненной смеси и резку полученных жгутов на кусочки, отличающий- с я тем, что, с целью повышения качества готового продукта путем улучшения однородности структуры и повышения равномерности вспучивания при одновременном сокращении продолжительности процесса, измельченный сушеный картофель и мелкодисперсный пищевой компонент перед подачей на увлажнение по отдельности разделяют на 2 части при соотношении первой и второй частей каждого из указанных компонентов 1-6 увлажнению подвергают первую часть сушеного картофеля при одновременном перемешивании в течение 3-10

мин, а смешивание компонентов осуществляют в 3 этапа, на первом из которых к увлажненному картофелю добавляют первую часть мелкодисперсного пищевого компонента, на втором смешивают вторые части картофеля мелкодисперсного компонента, а на третьем в полученную массу вводят вторую часть смеси указанных компонентов, при этом количество добавляемой воды определяют из условия, что содержание массовой доли влаги в массе, полученной на первом этапе смешивания, на 1-10% превышает содержание массовой доли влаги в добавляемой на втором этапе

смеси оставшихся частей сухих компонентов.

Изобретение относится к технологии получения пористых пищевых продуктов из сушеного картофеля и мелкодисперсных пищевых компонентов, преимущественно крахмала, и может быть использовано в пищевой промышленности. Илобретение позволяет повысить качество готового продукта путем улучшения однородности структуры и повышения равномерности вспучивания при одновременном сокращении продолжительности процесса. Измельченный сушеный картофель к мелкодисперсный пищевой компонент по отдельности разделяют нз две части. Соотношение первой и второй частей (1-6):1. Затем перьую часть в количестве, предусмотренном в указанном соотношении, увлажняют и перемешивают в течение 3-10 мин. Смешивание компонентов осуществляют в три этапа. На первом этапе к увлажненному картофелю добавляют первую часть мелкодисперсного пищевого компонента, нз втором - смешивают вторые части сухих компонентов, а на третьем этапе вводят вторую часть смеси указанных компонентов. Увлажнение первой части осуществляют при условии, что содержание массовой допи влаги в массе, полученной нз первом этапе смешивания, на 1-10% превышает содержание массовой доли влаги в добавляемой на втором этапе смеси оставшихся частей сухих компонентов. 1 табл.

Показатели

Пористость, % Коэффициент вспучивания- Процент отклонений от достигаемой средней величины вспучивания Структура

Количество твердых включений, % Цвет

Органолептическая оценка, в баллах ( по пятибальной шкале)

Готовый продукт,

полученный по известному

способу

88,5 4,0

0,8 Однородная

ветло-кремовый

4,9

54 2,5

5,7

Неоднородная, с наличием твердых включений

3,7

Желто-коричневый, с наличием

отдельных-темных подгоревших участков 4,3