Спосіб одержання пектиновмісного порошку з рослинної сировини

Винахід відноситься до технології виробництва харчових продуктів і може бути використаний у кондитерській, молочній, хлібобулочній та інших галузях харчової промисловості. Відомий спосіб одержання желеутворювального порошку з яблук [А.с. СРСР №1117873, МКИ 3 А23В7/02, F26В3/06], що включає підготовку яблук, віджимання соку, сушіння вичавок у три стадії, диспергування і сепарацію. Для збільшення желеутворюювальної здатності порошку, сік віджимають до 65...75% його вмісту у вихідній сировині. На першій стадії сушіння температура теплоносія становить 85...95°С, на другій - 75...80°С, а на третій 65...70°С, при цьому в процесі сепарування відділяють готовий продукт з розміром частинок 0,3...0,45мм. Перевагою відомого способу є ступінчастий (три стадії) процес сушіння яблучних вичавок, який сприяє кращому збереженню корисних речовин у сушеній продукції. Недоліком цього способу являється те, що з віджатим соком втрачається значна кількість розчинного пектину, якому притаманна желеутворювальна властивість, і хоча подальша технологічна переробка яблучних вичавок дещо відновлює його кількість, у той же час, при тривалому процесі сушіння вичавок, при низькій температурі теплоносія утворюються сприятливі умови для росту бактерій, цвілі, зростає активність окислювальних ферментів, і це призводить до зниження якості кінцевого продукту. До того ж, дослідження показали [Снежкин Ю.Ф. На учные основы разработки ресурсосберегающих те хнологий производства фр уктово-овощных порошков: Дис....докт. те хн. наук: 05.14.04:05.18.12 - К, 1993. -600с.], що пектинові речовини в порошку з рекомендованими в способі розмірами частинок (0,3...0,45мм) представлені, переважно, протопектином (нерозчинним пектином), наявність якого суттєво впливає на комплексоутворювальні властивості порошку. Відомий також, обраний за прототип, спосіб одержання порошку з фруктів [А.с. СРСР №1608853 МКИ 4 А23В7/02], відповідно до якого сушіння проводять у дві стадії з наступним охолодженням повітря і подрібненням у порошок. На першій стадії шар нарізаних яблук обдувають повітрям з температурою 110...130°С, вологовмістом 30...50г/кг сухого повітря, а на другій стадії - теплоносієм з температурою 65...80°С і вологовмістом 10...30г/кг сухого повітря до залишкової вологості фруктів 5...6%. Перевагою відомого способу є інтенсифікація процесу зневоднення нарізаних яблук за рахунок збільшення температури теплоносія на першій стадії сушіння і скорочення тривалості процесу сушіння. Недоліком запропонованого способу одержання порошку є те, що рекомендовані параметри процесу сушіння задаються в широкому діапазоні: по температурі теплоносія до 20%, по тривалості процесу до 70%. При цьому вологість матеріалу після першої стадії сушіння складає W=30...40%. Під час зневоднення фруктів до кінцевої вологості W=5...6%, через більш тривалий час теплового впливу на сировину, зростає ступінь руйнування біологічно активних речовин. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення способу одержання пектиновмісного порошку з рослинної сировини шляхом введення гігротермічної обробки рослинних матеріалів і встановлення оптимальних режимів теплоносія на першій і другій стадіях сушіння, що забезпечить одержання продукту високої якості з максимальним збереженням, насамперед, пектинових речовин. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб одержання пектиновмісного порошку з рослинної сировини включає миття, нарізання, сушіння в насипному шарі в дві стадії, о холодження, подрібнення в порошок, що відрізняється тим, що перед сушінням здійснюють гігротермічну обробку матеріалу при температурі 120...125°С протягом 3...4хв, сушіння на першій стадії проводять теплоносієм з температурою 110...115°С до рівноважної з навколишнім середовищем вологості матеріалу, а на другій - 75...80°С при досягненні матеріалом температури 55...58°С. Крім того, подрібнений висушений матеріал розсіюють на дрібнодисперсну і крупнодисперсну фракції. Гігротермічна обробка нарізаної сировини теплоносієм 120...125°С протягом 3...4хв інтенсифікує процес сушіння, сприяє переходу протопектину у розчинну форму, зростанню желеутворювальних властивостей пектиновмісного порошку, інактивації ферментів, завдяки чому поліпшуються фізико-хімічні показники кінцевого продукту. Для уникнення втрат загальної кількості пектинових речовин, температуру теплоносія на першій стадії знижують до 110...115°С і доводять процес до досягнення матеріалом рівноважної з навколишнім середовищем вологості (для яблук Wрівн.=16...20%, столових буряків Wрівн.=11...15%), при цьому температура матеріалу не перевищує гранично-допустиму, чим запобігаються втрати пектинових речовин і покращується якість пектиновмісного порошку. При одержанні в такий спосіб пектиновмісних порошків, втрати пектинових речовин зведені до мінімуму, вони відзначаються високим вмістом пектинових речовин і високою желеутворювальною властивістю. Заявлений спосіб здійснюється таким чином. Пектиновмісну сировину занурюють у ємність з водою, ретельно миють в мийній машині, видаляють пошкоджені одиниці об'єктів переробки і сторонні домішки, повторно промивають в мийній машині. Ретельно підготовлену сировину через дозувальний пристрій нарізають, гігротермічно оброблюють, зневоднюють за двостадійним температурним режимом 110...115°С на першій стадії, і 75...80°С - на другій, охолоджують, подрібнюють. Подрібнений висушений матеріал розсіюють на дрібнодисперсну і крупнодисперсну фракції і пакують. Приклад 1 Яблука замочують, миють, інспектують, видаляють пошкоджені плоди і сторонні домішки, повторно миють. Ретельно підготовлену сировину через дозувальний пристрій подають на нарізання на шматочки у вигляді кубиків розміром 10×10×10мм, гігротермічно оброблюють парою при температурі 120°С протягом 4хв, збезводнюють яблука до вологості Wне>8% за двостадійним температурним режимом: на першій стадії температура теплоносія 110°С, на другій 77°С протягом 70хв, охолоджують, подрібнюють і розсіюють, відділяють дрібнодисперсну (d £ 0,25 мм) фракцію пектиновімсного порошку й пакують. Експериментальні дослідження вмісту пектинових речовин показали, що відсоток розчинного пектину в одержаному в такий спосіб порошку складає 70%, протопектину - 30%. В результаті гігротермічної обробки здійснюється перерозподіл пектинових речовин, а саме, частка протопектину переходить у розчинний пектин і желеутворювальна властивість пектиновмісного порошку зростає. Приклад 2 Процес одержання пектиновмісного порошку здійснюється аналогічно прикладу 1, але яблука гігротермічно оброблюють теплоносієм з температурою 122°С протягом 3хв. За таким режимом процес сушіння триває 65хв. Охолоджені сушені яблука подрібнюють і розсіюють, пакують. Співвідношення розчинного пектину і протопектину таке - 71,5 : 28,5% відповідно. Приклад 3 В даному прикладі процес аналогічний прикладу 1, але відсутній процес гігротермічної обробки яблук. В такому випадку процес сушіння триває 85хв. Загальний вміст пектинових речовин у сушених яблуках знизився на 25%. Відсоток розчинного пектину становить 34,5%, протопектину - 65,5%. Таким чином, при відсутності гігротермічної обробки, не спостерігається переходу протопектину у розчинний пектин. Крім того, більш тривалий тепловий вплив під час сушіння призводить до втрати загальної кількості пектинових речовин. Приклад 4 Столові буряки надходять у дві послідовно встановлені мийні машини, ретельно миються від забруднень, видаляється некондиційна сировина і сторонні домішки. Відібрані коренеплоди термічно очищують, повторно миють, доочищають, видаляють ушкоджені коренеплоди і нарізають на пластинки завтовшки 5...7мм, сушать. Подальший процес одержання пектиновмісного порошку аналогічний прикладу 1 за винятком температурного режиму гігротермічної обробки - він становить 125°С, час обробки 4хв. і температури теплоносія на другій стадії сушіння - вона становить 80°С. За такими режимами тривалість процесу сушіння становить 60хв. Розподіл розчинного пектину і протопектину такий: 65,7% і 34,3% відповідно. Приклад 5 Процес одержання пектиновмісного порошку здійснюється аналогічно прикладу 4, але гігротермічну обробку столових буряків проводять теплоносієм з температурою 110°С на протязі 2хв. В одержаному в такий спосіб пектиновмісному порошку втрачається загальна кількість пектинових речовин на 20%. У кінцевому продукті розчинного пектину 38% і 62% протопектину. Приклади проведення експериментальних досліджень наведено в таблиці. Таблиця № 1 2 3 4 5 6 7 8 Параметри гігротермічної Температура теплоносія, Тривалість Загальна кількість обробки °С процесу пектинових речовин - 100% сушіння, розчинний t,°C t, хв. І стадія ІІ стадія протопектин,% t, хв. пектин,% 120 4 110 77 70 70,0 30,0 122 3 110 77 65 71,5 28,5 110 77 85 34,5 65,5 125 4 110 80 60 65,7 34,3 110 2 110 77 80 38,0 62,0 120 3 112 75 68 70,6 29,4 122 3 112 75 65 73,0 27,0 105 3 110 80 80 42,8 57,2