Спосіб одержання порошку з бульб топінамбура

Спосіб одержання порошку з бульб топінамбура, що передбачає попередню обробку сировини, сушіння нарізаних в стружку бульб з наступним подрібненням їх в порошок, який відрізняється тим, що бульби ріжуть на стружку з поперечним перерізом у формі квадрата (або прямокутника) зі стороною 3-4 мм, а сушіння здійснюють при швидкості сушильного агента 1,8-2,2 м/с та температурі 80-85°С протягом 140-160 хвилин. (19) (21) 98042137 (22) 28.04.1998 (24) 15.12.2000 (33) UA (46) 15.12.2000, Бюл. № 7, 2000 р. (72) Сипало Людмила Олегівна, Бобрівник Леонід Дем'янович, Ремесло Наталія Василівна, Бодров Віктор Семенович, Гулий Іван Степанович, Сидорченко Олена Іванівна (73) УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ 30733 ступним подрібненням їх в порошок, згідно з винаходом, бульби ріжуть на стружку з поперечним перерізом у формі квадрата або прямокутника зі стороною 3-4 мм, а сушіння здійснюють при швидкості сушильного агента 1,8-2,2 м/с та температурі 8085°С протягом 140-160 хвилин. Зв'язок між запропонованими ознаками та очікуваним технічним результатом полягає в отакому. Для переробки обрано інуліноносну культуру топінамбур. Найважливіший фактор біологічної цінності топінамбура - його вуглеводний комплекс. Він вважається унікальним, тому що утворений переважно інуліном і фруктанами. На відміну від крохмалю та цукрози інулін і фруктани повільніше розщеплюються в травному тракті людини, а кінцевий продукт їх гідролізу - фруктоза легко засвоюється як здоровим, так і хворим організмом практично без участі інсуліну. Винятково цінним є також амінокислотний, мінеральний та вітамінний склад бульб топінамбура. Вони містять всі незамінні амінокислоти. Для них властивий більш збалансований, порівняно з іншими бульбами та коренеплодами, вміст калію та натрію, відносно високий вміст кремнію та заліза. Бульби багаті на вітамін С, усю групу вітаміну В, особливо на біотин. Доведено роботами медичних установ України та Росії, що бульби топінамбура та продукти на їх основі мають гіпоглікемічну, гіпохолестеричну, гепатозахисну, антиканцерогенну, імунозміцнювальну та радіопротекторну дії. Завдяки цьому, топінамбур незамінний у лікувальному та профілактичному харчуванні хворих на цукровий діабет та інші порушення ендокринної системи, що підтверджено відповідними медико-біологичними та клінічними дослідженнями. Таким чином, накопичений досвід в дослідженні топінамбура є позитивним і свідчить про перспективність та доцільність переробки цієї культури на харчовий порошок шляхом сушіння як методу консервування. Враховуючи те, що складові біоорганічного комплексу топінамбура дуже чутливі до дії високих температур, кислотності середовища, дії ферментів та ін., спосіб виробництва порошку повинен передбачати такі умови, за яких відбуваються мінімальні зміни хімічної складу сировини. Різання бульб на стружку зі стороною поперечного перерізу менше ніж 3 мм недоцільно, оскільки веде до значної кількості зруйнованих рослинних клітин, стружка стає ламкою, маса втрачає сипучість, ущільнюється, важко піддається перемішуванню та зневодненню, зростає кількість пилу та крихт. Подрібнення бульб на стружку зі стороною поперечною перерізу більше 4 мм також небажано, тому що призводить до нерівномірного прогріву часточок по об'єму, збільшенні тривалості сушіння і, як наслідок, погіршенню якості готового продукту. Збільшення температури теплоносія вище 85°С негативно впливає на якість та дієтичні властивості продукту, веде до руйнування термолабільних сполук (інуліну, фруктанів, вітамінів), деполімерізації високомолекулярних вуглеводів, утворенню барвних речовин та інших численних продуктів деструкції, що виявляється в побурінні та підгорянні окремих шматочків сировини особливо на заключному етапі сушіння. До того ж, дія високої температури веде до закупорювання мікрокапілярів тканини продуктами карамелізації цукрів, утворення склоподібної консистенції та шкірочки на поверхні, що гальмує процес випаровування вологи. Зменшення температури теплоносія нижче 80°С уповільнює процес тепломасообміну, зростає тривалість сушіння, продукт має підвищений вміст вологи. Проведення сушіння при швидкості повітряного потоку над 2,2 м/с є недоцільним, оскільки майже не впливає на прискорення процесу сушіння. Спостерігається відрив окремих часточок матеріалу струмом повітря та виніс їх за межі сушарки. Проведення сушіння при швидкості теплоносія нижче 1,8 м/с гальмує тепломасообмін, подовжує процес сушіння, погіршує якість продукту внаслідок недостатнього зневоднення. Збільшення тривалості сушіння понад 160 хв (при додержанні запропонованих параметрів швидкості та температури сушильного агента) погіршує якість та харчову цінність готового продукту, оскільки в цьому випадку мають місце пересушування та підгоряння окремих часточок, негативні зміни в хімічному складі матеріалу, а також зайві енерговитрати. Зменшення тривалості процесу нижче 140 хв (при дотриманні запропонованих параметрів швидкості та температури сушильного агента) веде до зростання вмісту масової долі вологи в готовому продукті, погіршує здатність його до подрібнення в порошок, а також скорочує термін зберігання. Таким чином, при проведенні процесу сушіння в умовах, які виходять за межі запропонованих в даному способі, мають місце значні негативні зміни в біоорганічному комплексі сировини: деструкція високо- та низькомолекулярних фруктанів, руйнування вітамінів, амінокислот, зниження регідратаційних властивостей, накопичення барвних речовин, погіршення органолептики. Тобто саме таке сполучення факторів, яке пропонується у даному способі, дозволяє одержати продукти найвищої харчової та дієтичної цінності при раціональних обгрунтованих енерговитратах. Запропонований спосіб здійснюють таким чином. Бульби топінамбура миють, інспектують, видаляючи уражені хворобами та шкідниками. Очищують пароводотермічним способом. При цьому одночасно відбувається очищення, та бланширування. Після додаткового очищення бульби ріжуть на стружку поперечним перерізом у формі квадрата (або прямокутника) зі стороною 3-4 мм. Підготовлену таким чином сировину піддають висушуванню. Конвективне сушіння здійснюють при температурі сушильного агента 80-85°С та його швидкості 1,8-2,2 м/с протягом 140-160 хвилин. Висушений продукт подрібнюють в порошок, просіюють та упаковують для подальшого зберігання. Запропонований спосіб пояснюється наступними прикладами його виконання. 2 30733 Приклад 1 Бульби топінамбура миють, видаляючи уражені хворобами і шкідниками. Очищують пароводотермічним способом, при якому одночасно відбувається очищення та бланширування бульб. Після доочищення бульби ріжуть на стружку поперечним перерізом у формі квадрата або прямокутника зі стороною 3 мм. Підготовлену таким чином сировину піддають висушуванню на стрічковій сушарці. Конвективне сушіння здійснюють при температурі сушильного агента 80°С та його швидкості 2,0 м/с протягом 150 хвилин. Висушений, подрібнений в порошок продукт просіюють та упаковують в герметичну тару для наступного зберігання. Готовий порошок білого або білого з жовтува тим відтінком кольору з приємним солодкуватим смаком та запахом, властивим топінамбуру. Кінцева вологість порошку 6%, вміст інуліну становить 39,06% до маси сухих речовин, ступінь набухання - 3,91 г/г, кольоровість (оптична густина) 2,5%-го спирто-водного екстракту при l=20 нм та l=10 мм становить 0,366 од. Приклади виконання способу № 2 - № 5 наведені в таблиці. Такий чином наведені приклади виконання способу свідчать, що саме інтервал температури сушильного агента 80-85°С (при додержанні інших запропонованих параметрів) забезпечує найвищу якість та дієтичну цінність порошку із топінамбура. Показники якості порошку Кольоровість (опт. густ. 2,5% спиртоводного екстракту l=420 мм та l=10 мм) Кінцева вологість, % Вміст інуліну, % до маси С Ступінь набухання, г/г Трив. сушіння, хвилин Розмір попер. перерізу стружки, мм Темпер. сушильного агента °С Швидк. сушильного агента, м/с № прикладу Таблиця 2 3x3 82 2,0 150 5,5 38,70 3,80 0,372 3 3x3 85 2,0 150 5,0 38,15 3,73 0,380 4 3х3 75 2,0 150 9,0 39,00 3,75 0,358 5 3х3 90 2,0 150 4,0 34,20 3,24 0,450 3 Органолептична характеристика порошку Біло-кремуватого кольору, з приємним солодкуватим смаком та запахом, властивим сировині. Добре зберігається, якісні показники високі Світло-кремового кольору, має приємний солодкуватий смак та запах, властивий топінамбуру. Споживча та дієтична цінність забезпечуються високими показниками якості. В зберіганні стійкий Біло-сіруватого кольору, із солодкуватим смаком та запахом топінамбура. Має підвищену вологість, схильний до злежування та утворення комків, погано зберігається через надмірний вміст вологи Світло-коричневого кольору з включеннями підгорілих та побурілих часточок, солодкуватий за смаком, має запах, властивий топінамбуру, з відтінком підгорілого. Показники якості низькі - падає вміст інуліну, зростає кольоровість, погіршується регідратація 30733 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4