Спосіб одержання харчового порошку з термолабільної рослинної сировини

Способ получения пищевого порошка из термолабильного растительного сырья, включающий трехстадийную обработку теп Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к производству пищевых порошков из фруктов и овощей, содержащих повышенное количество сахара, например, как бананы, и может быть использовано в пищевой, пищеконцентратной, перерабатывающей и других отраслях промышленности для сушки термолабильных материалов. Известен способ сушки яблочной выжимки, преимущественно в виде тел цилиндрической формы, путем обдува горячим воздухом в две стадии при температуре его на первой стадии 140-150°С в течение времени, достаточного для подсушивания поверхностных слоев выжимки до влажности 20-30%, а на второй - при температуре 9598°С до получения конечной влажности вы лоносителем с получением продукта на последней стадии влажностью 4,0-6,0% и измельчение его в порошок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что бананы с содержанием 10,012,0% сахара гигротермически обрабатывают в течение 5,0-8,0 мин, охлаждают до температуры 30,0-35.0°С, очищают и режут, а затем ведут обдув теплоносителем температурой на первой стадии сушки - 100,0105,0°С. на второй - 90,0-95,0°С, на третьей - 80,0-85,0°С, на четвертой - 65,0-70,0°С, после чего проводят влаготермостабилизацию сушеного продукта воздухом температурой 20-25°С, влажностью 60-70%. жимок 4-6%, причем скорость воздуха в течение всей сушки поддерживают 1,5-2,0 м/с [Авт.св. СССР № 759079, кл. А 23 В 7/02, 1980]. Такой способ сушки может использоваться для сырья, из которого отжат сок, что значительно уменьшает влагосодержание материала, а учитывая то, что с соком уходит целый ряд ценных веществ, в том числе и сахаросодержание, возможно применить двухступенчатую сушку с жесткими температурными режимами. Для сушки термолабильных материалов в виде ломтиков и без отжатия сока этот способ не пригоден, так как для сохранения питательных веществ и получения продукта высокого качества, необходимы более мягкие температурные режимы сушки, что мож С > ю 24717 но осуществить при многоступенчатом обдуве. Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является способ сушки пищевых продуктов, преиму- 5 щественно нарезанных кусочками яблок путем их трехступенчатого обдува нагретым воздухом: на первой ступени обдув ведут в течение 2-3 часов с температурой сухого воздуха 120-140°С при скорости 2-3 м/с, на 10 второй ступени обдув осуществляют в течение 3-4 часов до влажности продуктов 1618% влажным воздухом при температуре 89-95°С, влагосодержании 40-50 г/кг св. и скорости 1,5-2,5 м/с, и на третьей ступени 15 обдув ведут при температуре воздуха 5560°С и скорости 1,0-2,0 м/с, а измельчение продуктов осуществляют после третьей ступени [Авт.св. СССР № 682740, кл. F 26 В 3/06, 1979]. * 20 Положительным качеством известного способа является то, что сушка термолабильного растительного сырья для получения пищевых порошков проводится теплоносителем в три стадии, отличающие- 25 ся температурными режимами и продолжительностью процессов. После третьей ступени высушенный материал достигает влажности 4-6%, что позволяет его измельчить в порошок на механических дробилках. 30 Однако известный способ не позволяет получать порошки из сырья с высоким содержанием сахара и крахмала (например, в зрелых бананах содержится до 16-18% сахара) из-за отсутствия предварительной 35 подготовки сырья, его гигротермической обработки и не возможности использования приведенных температурных режимов сушки, при которых высушить такое сырье конвективным способом до конечной 40 влажности 4,0-6,0% очень трудно, почти невозможно, и экономически нецелесообразно. Проведенные исследования показали, если использовать бананы с начальной сте- 45 пенью зрелости, а в технологии предусмотреть процессы прекращения превращения крахмала в сахар, что например, происходит при гигротермической обработке сырья, то тогда возможно высушить нарезанные на 50 ломтики бананы до влажности 4,0-6,0%. Следует отметить, что высушенные бананы содержат значительное количество фруктозы, обладающей высокой гигроскопичностью. И при условиях их переработки 55 в регионах произрастания, где температура воздуха достигает 30,0-40,0°С, а относительная влажность - 85,0-95,0%, высушенный материал почти мгновенно впитывает влагу из окружающей среды. В связи с чем необходимо "высушенный материал, поступающий на измельчение, тепловлаго защитить от влияния условий окружающей среды. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования известного способа получения пищевого порошка из термолабильного растительного сырья за счет использования бананов с начальной степенью зрелости, введения процесса гигротермической обработки и охлаждения сырья, проведения его сушки в четыре стадии с влаготермостабилизацией сушеного продукта, чем достигается возможность получать пищевые порошки из различного вида сырья, в том числе и с высоким содержанием сахара и крахмала, что расширяет технологические возможности способа и позволяет сохранить в продукте витамины и другие ценные питательные вещества, обеспечивая получение пищевых порошков высокого качества, при снижении энергозатрат. Поставленная задача решается тем, что в способе производства порошков из термолабильного растительного сырья, преимущественно с высоким содержанием сахара, например, бананов, нарезанных кусочками включающем обработку материала теплоносителем в три стадии, а измельчение продуктов осуществляют после третьей стадии сушки, согласно изобретению, бананы с начальной степенью зрелости с содержанием сахара 10-12% гигротермически обрабатывают 'в течение 5-8 мин, а затем сырье охлаждают до температуры 30-35°С, очищенные бананы сушат в четыре стадии при температуре теплоносителя: в первой 100-105°С; во второй - 90~95°С; в третьей 80-85°С и в четвертой - 65-70°С, проводят влаготермостабилизацию сушеного продукта воздухом температурой 20-25°С, влажностью 60-70%. При таком способе сушки термолабильного материала положительный эффект достигается исходя из следующего. В качестве сырья используются бананы начальной степени зрелости, содержащие 10-12% сахара. Ведение процесса гигротермической обработки в течение 5-8 мин позволяет несколько увеличить зрелость плодов, но и задержать этот процесс при дальнейшей тепловой обработке, следовательно замедлить превращение крахмала в сахара, а также предохранить разрушение витаминов при сушке. • После гигротермической обработки сырье охлаждают до температуры 30-35°С, обеспечивая с одной стороны безопасную работу при очистке бананов от кожуры, их резку на ломтики и раскладку для сушки, с другой стороны плоды становятся более уп 24717 ругими и твердыми, что позволяет свести к минимуму потери при загрузке сырья, сохранить целостность и форму ломтиков. Основными технологическими режимами в предлагаемом способе является темпе- 5 ратурный уровень теплоносителя по стадиям сушки, играющей основную роль как в процессе сушки, так и в проведении измельчения и рассева порошка, а также определяющей качества получаемого про- 10 дукта. В заявляемом изобретении предлагается четырехстадийная сушка теплоносителем, отличающаяся в основном его температурой. Длительность по времени 15 каждой стадии является "НОУ-ХАУ". В первоначальной стадии температуры теплоносителя самая высокая (100-105°С), что создает условия для интенсивного прогрева материала и тепломассообменного 20 процесса между материалом и теплоносителем. В этот период температура материала не превышает температуру мокрого термометра и процесс по времени скоротечен. С повышением температуры материала, так 25 как перемещение влаги из внутренних слоев к поверхностным затруднено и материал начинает "прогреваться" в глубину слоя, то во избежание "пересыхания" верхних слоев материала температуру теплоносителя сни- ЗО жают до 90-95°С. При сушке материала, имеющего высокое содержание сахара, каким являются бананы, при достижении определенной температуры материала начинается процесс "карамелизации" по- 35 верхности плода, что окончательно закрывает выход влаги из капиллярно-пористой структуры. И поэтому температуру теплоносителя снижают сначала до 80°С. а затем вплоть до 65-70°С. В целом процесс сушки 40 бананов до конечной влажности 4-6% длится 10-12 часов. Проведение процесса влаготермостабилизации сушеного продукта воздухом температурой 20-25°С с влажностью 60-70% 45 способствует созданию хрупкости материала, что благоприятно сказывается при механическом измельчении и рассеве порошка, а также способствует повышению качества продукта и производительности оборудова- 50 ния. Осуществляется предлагаемый способ получения пищевого порошка из термолабильных материалов следующим образом. Поступающие на переработку бананы 55 моют, инспектируют, отбирая некондиционные и посторонние растения и предметы, а плоды с начальной степенью зрелости, содержащие 10,0-12,0% сахара, что определяется по цвету кожуры, поступают на гигротермическую обработку, где они 5,08,0 мин находятся в горячей воде, а затем их охлаждают воздухом или водой до температуры 30,0-35,0°С, очищают, режут на ломтики и укладывают на поддоны тележек при использовании туннельной сушилки или на ленту конвейерной сушилки. Обдув теплоносителем (воздухом) при сушке может осуществляться по прямо- или противоточной схеме, последний вариант более экономичен. При прямоточной схеме циркуляции воздуха и движения материала, процесс сушки начинается с обдува материала воздухом температурой 100,0-105,0°С (первая стадия), затем температурой 90,0-95,0°С (вторая стадия), 80,0-85,0°С (третья стадия) и 65,0-70,0°С (заключительная четвертая стадия). При противоточной схеме воздух первоначально поступает в сушильную установку, где материал уже досушивается, т.е. температура воздуха 65,0-70,0°С равна четвертой стадии сушки. И, переходя от одной стадии к другой стадии сушки, температуру воздуха повышают, а при необходимости его влажность регулируют добавлением свежего воздуха в систему обдува. Высушенный продукт проходит инспекцию, затем его выгружают в промежуточную емкость, из которой сырье транспортером подается на размол. При перемещении высушенного материала осуществляется процесс влаготермостабилизации воздухом температурой 20-25°С с влажностью 6070%. При этом сушеный продукт охлаждается с 55,0-60,0°С до 25,0-30,0°С, а его влажность выравнивается (автоматически усредняется) по всему объему материала, т.е. пересушенные ломтики, влажностью менее 4,0% воспринимают влагу от более влажных (6,0%). После размола порошок поступает на рассев по фракциям. Пищевая фракция (до 0,25 мм) фасуется и упаковывается, а кормовая (свыше 0,25 мм) повторно поступает на размол и рассев. Остаток на сите также фасуется и упаковывается. Готовая продукция поступает на склад. Полученный таким способом пищевой порошок из бананов имеет желто-салатовый цвет, приятный на вкус и запах, соответствующие исходному сырью, и содержит до 6065% Сахаров. Ниже привадятся конкретные примеры использования предлагаемого способа получения пищевых порошков из бананов. П р и м е р 1. Берут зрелые бананы, содержащие 16% сахара. Подготовку к сушке, их сушку, влаготермостабилизацию, размол и рассев проводят по вышеописанному способу. 24717 Длительность процесса сушки увеличивается в 1,5 раза, при измельчении происходит залипание механизма, производительность установки снижается. Готовая продукция соответствует органолептическим показателям. 5 П р и м е р 2. Берут недозревшие бананы, содержащие 8-10% сахара. Переработку проводят в соответствии с предложенным способом. Полученный порошок имеет зеленоватый цвет, запах зелени и содержит са- 10 хара меньше нормы. П р и м е р 3. Берут бананы, начальной степени зрелости, содержащие 10-12% сахара. Обрабатывают в соответствии с предлагаемым способом, за исключением 15 влаготермостабилизации сушеного продукта. Высушенные бананы напитываются влагой из окружающей среды, при этом образуется липкая поверхность, измельчить бананы не представилось возможным. 20 П р и м е р 4. Берут бананы, начальной степени зрелости, содержащие 10-12% сахара. Обрабатывают в соответствии с предлагаемым способом, за исключением сокращения до 2-3 мин и увеличения до 25 10-12 мин времени гигротермической обработки сырья. В первом случае затруднена очистка бананов от кожуры, во втором - ба Упорядник Замовлення 4604 8 наны "развариваются", что приводит к большим потерям сырья и затруднению дальнейшей переработки на порошки. П р и м е р 5. Берут бананы, начальной степени зрелости, содержащие 10-12% сахара. Обрабатывают в соответствии с предлагаемым способом за исключением того, что температуру теплоносителя на первой стадии сушки поддерживают 115°С. В результате сушки поверхность бананов покрывается тонкой липкой пленкой (карамелизация сахара), имеют коричневый цвет, и досушить до конечной влажности 4-6% невозможно. При температуре теплоносителя на первой стадии 95°С, длительность процесса сушки увеличивается на 25-30%. Таким образом, предлагаемый способ получения пищевых порошков из термочувствительных материалов, содержащих повышенное количество сахара и крахмала, позволяет получить продукт по вкусу, цвету, запаху и содержанию биологически ценных веществ и витаминов, соответствующий исходному сырью, с более рациональным использованием сырья и сокращением энергозатрат. Техред М.Келемеш Коректор О. Кравцова Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101