Способ модификации отрубей Советский патент 1992 года по МПК A23L1/10 

Изобретение относится к пищевой промышленное и может быть использовано для модификации отрубей.

Известен способ модификации отрубей (Пат. NJ 4735814, США А 23 L 1 /29), заключающийся в том, что пшеничные отруби подсушивают до необходимой влажности, измельчают и обрабатывают в псевдосжи- женном слое водной суспензией кондитерской муки для печенья (9:1) в соотношении 1:1 к массе отрубей. Обработку суспензией проводят при температуре 85 С. Готовый продукт высушивают до влажности 5-10%,

- Недостатком данного способа является то, что глазирование мукой не улучшает качественные показатели отрубей, повышает калорийность, что нежелательно при производстве диетических низкокалорийных продуктов. Кроме того, двухкратная тепловая обработка отрицательно воздействует на термолабильные аминокислоты, ухудшая в целом аминокислотный состав.

Известен способ модификации отрубей при помощи экструзии (Пат. № 4500558 США А 23 L 1/10, А 23 Р 1/00), заключающийся в том, что отруби смешивают с водой в отношении 5,5-10,1, полученную массу загружают в двухшнековый экструдер с проти- вовращением и зкструдируют при 150-180°С, развивая при этом в экструдере скорость сдвига 500-2000 . Используют отруби с содержанием крахмала 10-25% на сухое вещество, крахмал может быть как природно содержащийся в отрубях, так и специально добавленный к ним.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемым результатам является способ подготовки пше- ничных и ржаных отрубей для диетических продуктов (А.С. N; 1405776. МКИ А 23 L 1/ iO), согласно которому отруби заливают кипящей водой при соотношении отрубей и воды 1:3-1:4 с последующей выдержкой при температуре кипения воды

(Л

С

м

С

anU%

О

в течение 20-30 мин для ржаных отрубей и 30-40 мин для пшеничных.

Недостатком данного способа является то, что указанная тепловая обработка не воздействует на лигнино-углеводный комплекс отрубей, разрушение которого позволяет повысить катионообменные свойства и доступ протеолитических ферментов, что существенно влияет на диетические свойства и усвояемость отрубей. Структура остается практически без изменений, хотя насыщение влагой несколько смягчает грубую консистенцию отрубей. Кроме того, такая подготовка полностью исключает применение отрубей в продуктах с пониженной влажностью сырья, а также возможность хранения.

Целью настоящего изобретения является повышение качества путем улучшения усвояемости, вкусовых характеристик и снижения микробиальной обсемененности отрубей.

Поставленная цель достигается тем, что предусматривается влаго-тепловая обработка путем заливки отрубей кипящей водой и выдержки массы, причем заливку отрубей осуществляют при гидромодуле 4,8-5,2, выдержку проводят под давлением (1,5-1.6) 104 МПа до получения гомогенной массы, которую затем высушивают.

При обработке при указанных режимах происходят существенные изменения структуры частиц отрубей и их физико-химических свойств.

Степень разрушения клеточной структуры отрубей и связанные с этим свойства получаемого продукта, определяются вязкостью массы после термомеханической обработки.

Этот показатель зависит от количества вносимой воды и давления. Оптимизация процесса проведена нами путем варьирования этих двух параметров. Результаты пред- ставлены в табл. 1. Нижний предел гидромодуля 4, 8 обусловлен тем, что при меньшем количестве вносимой воды она полностью связывается отрубями, в результате чего масса непригодна для механической обработки. При избытке влаги, наступающему при гидромодуле 4,8 масса приобретает вязкие свойства, позволяющие осуществлять компрессию. Увеличение гидромодуля более 5,2 снижает вязкость. Кроме того, гомогенная масса содержит избыток влаги, удаление которой при последующей сушке потребует дополнительных энергозатрат. Таким образом, гидромодуль в пределах 4,8-5,2 является оптимальным. Как видно из табл. 1, с увеличением давления вязкость повышается, при достижении

давления 1,5-10 МПа это повышение становится незначительным и практически не влияет на свойства получаемого продукта. 8 связи с этим проводить процесс при давлении более 1,6-10 МПа нецелесообразно. Модифицирование отрубей при указанных режимах вызывает существенные изменения структуры частиц отрубей и их физико-химических свойств, что позволяет

значительно улучшить их качественные показатели продукта.

Отруби зерновых культур представляют собой достаточно крупные частицы, в которых плотно упакованные в клеточных стенках компоненты-биополимеры пищевых волокон, обусловливающие диетические свойства отрубей, недостаточно активны как сорбенты и иониты.

При гомогенизации под воздействием

компрессии и повышенной влажности происходит освобождение гранул крахмала, содержащегося в отрубях, от протеинов эндоспермы, полимеризация крахмала, в результате чего система приобретает новые

структурно-механические свойства, становится пластичной и вязкой. Это подтверждено проведенными нами исследованиями вязкости. Вязкость системы до гомогенизации (отруби с водой) составляла 44.845,2 Па с, после - 350-370 Па с.

Одновременно происходит частичное разрушение лигнинно-углеводного комплекса, придающего прочность клеточным стенкам растений, что также оказывает влияние на физико-химические свойства дисперсной системы после гомогенизации. Разрушение этого комплекса способствует высвобождению белков и обеспечивает свободный доступ к ним протеометических

ферментов.

Усвояемость белка отрубей модифицированных по предлагаемому способу повышается почти в три раза при общем улучшении аминокислотного состава.

После сушки модифицированные отруби представляют собой порошок, состоящий из мелкодисперсных частиц нежной консистенции. Если в отрубях содержится около 80% частиц с размером фракций 500

мкм и более, то после модификации они полностью состоят из частиц с размером не более 300 мкм, причем 85% составляют частицы менее 200 мкм. Результаты органо- лептической оценки подтверждают их

более высокое качество. Повышение качества отрубей связано также с улучшением санитарно-гигиенических показателей. Комплексное термо-механическое воздействие вызывает инактивацию микрофлоры.

о чем свидетельствуют микробиологические исследования модифицированных отрубей через 3 месяца хранения (табл. 2).

Продолжительность хранения отрубей, полученных по предлагаемому способу мо- жет быть не менее 3-х месяцев, а возможно и более,

Положительный эффект от использования данного изобретения заключается в том, что улучшение качественных показате- лей отрубей путем их модификации, позволит широко применять в диетах в необходимых количествах для профилактики и лечения ряда серьезных заболеваний, таких как заболевания пищеварительного тракта, сердечно-сосудистых и эндокринных систем. Следствие этого - повышение трудоспособности и снижение выплат по больничным листкам.

Способ осуществляется следующим об- разом.

Пшеничные отруби просеивают через сита № 0,6-0,8 из тканной сетки для удаления механических примесей, после чего пропускают через магнитный улавливатель. Очищенные таким образом отруби взвешивают и помещают в емкость с мешалкой. Нагретую до 100°С воду дозируют и заливают в ту же емкость. Соотношение отруби: вода: 4,8-5,2. После перемешивания в тече- ние 10 мин полученную массу направляют насосом в гомогенизатор, где производится их механическая обработка под давлением (1,5-1,6) 10 МПа. Гомогенизированную массу сушат в сушилке, охлаждают до ком- натной температуры, расфасовывают и упаковывают.

i

Пример 1. Пшеничные отруби просеивают через сита № 0,6-0,8 из тканевой сетки, удаляют металлические примеси с помощью магнитного улзвителя. заливают кипящей водой в соотношении отруби: 1:4,8, пропускают через гомогенизатор под давлением 1,5 10 МПа и сушат на вальцовых сушилках. Продукт охлаждают, расфасовывают и упаковывают.

Пример 2. Подготовку отрубей до операции замачивания водой, а также сушку после гомогенизации проводят аналогично примеру 1. Заливание кипящей водой производят в соотношении отруби: вода 1:5,0 и пропускают через гомогенизатор под давлением 1,55 104МПа.

Пример 3. Подготовку отрубей до операции замачивания водой, а также сушку после гомогенизации проводят аналогично примеру 1. Заливание кипящей водой производят в соотношении отруби: вода 1:5,2 и пропускают через гомогенизатор под давлением 1,55 104МПа.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ модификации отрубей, предусматривающий влаготепловуга обработку путем заливки отрубей кипящей водой и выдержки массы, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отрубей за счет улучшения органолептических характеристик и усваиваемости, заливку отрубей осуществляют при гидромодуле 4,8-5,2, выдержку проводят под давлением (1.5- 1,6) 104 МПа до получения гомогенной массы, которую затем высушивают.

Использование: производство отрубей с упучшенными органолепткческими показателями и усваиваемостью. Сущность изобретения: отруби заливают кипзщей водой при гидромодуле 4,8-5,2 и выдерживают под давлением (1,5-1,6) 10 МПа до получения гомогенной массы, которую затем высу- шизают. 2 табл.

40

Таблица 1

Микробиологические показатели

Требования ГОСТа

Мезофильные, азробные, факультативно-аэробные, в 1 г

продукта Бактерии группы кишечных

палочек, 0,1 г продукта Плесневые грибы, в 1 г продукта

Дрожжи в 1 г продукта Вас. се еу, в 1 г продукта

Патогенные

микроорганизмы, в т.ч. сальмонеллы, в 25 г продукта

Таблица 2

Отруби, полученные по пред- лаг, способу. 3 мес. хранения

Не обнаружено 0,5 Ю2

Не обнаружено