Композиція для одержання ліофілізованого продукту харчування та спосіб його одержання

Изобретение касается процесса получения разрешенных к употреблению лиофилизированных пищевых продуктов, имеющих, преимущественно, заданные геометрические формы, а также ценные питательные свойства, и продуктов, полученных по этому методу. В частности, это изобретение касается технологического процесса получения, причем, согласно изобретению, этапы процесса обеспечивают получение лиофилизированных продуктов с заранее намеченной геометрической формой. Кроме того, это изобретение касается продуктов названного выше типа, в твердом виде, пригодных для применения в пищу и имеющих все лучшие черты используемых ингредиентов, входящи х в рецептур у, причем питательные свойства остаются прочными, неизменными. Наиболее близким к предлагаемому изобретению - композиции - является композиция для получения лиофилизированного пищевого продукта, включая фрукты и молочный компонент [1]. Недостаток описанного вещества - малый срок хранения, обусловленный процессами окисления компонентов на воздухе, а также технологические сложности, связанные с хранением и транспортированием получаемого продукта. Наиболее близким к предлагаемому изобретению - способу - является способ получения лиофилизированного пищевого продукта, включающий смешивание молочного компонента и фруктов, гомогенизацию полученной смеси, ее формование, замораживание продукта и его лиофильную сушку [1]. Недостаток описанного способа - ограниченные возможности консервации используемых продуктов, а также снижение в процессе консервирования объема питательных веществ в получаемом продукте. В основу предлагаемого изобретения -композиции - поставлена задача создания такой композиции для получения лиофилизированного пищевого продукта, который мог бы храниться в течение длительного периода без существенного ущерба для качества продукта. Эта задача решается за счет дополнения композиции твердой добавкой, представленной или мясом, или яйцами, или овощами, или сахаром, или мальтодекстрином, или сиропом глюкозы, или загустителем, или эмульгатором, или красителем, или ароматизатором, или антиокислителем, или подкисляющим агентом. В основу предлагаемого изобретения - способа - поставлена задача создания такого способа получения лиофилизированного пищевого продукта, который бы позволил сохранить питательные свойства получаемого пищевого продукта как в процессе его получения, так и при его длительном хранении. Эта задача решается за счет проведения процесса, в котором, после смешения всех жидких и твердых (порошков и/или гранул) предназначенных ингредиентов, производят стадию подачи воздуха внутрь продукта с одновременным (или раздельным) охлаждением, при постоянном перемешивании. Предлагаемая композиция, как и известная композиция для получения лиофилизированного пищевого продукта, включает фрукты и пищевой компонент, а согласно изобретению, композиция для лиофилизированного пищевого продукта содержит (%) молоко или простоквашу 9-80, фрукты 2-90, жидкую или твердую добавку - остальное. Предлагаемый способ, как и известный способ получения лиофилизированного пищевого продукта, включает смешивание молочного компонента и фруктов, гомогенизацию полученной смеси, ее формование, замораживание продукта и его лиофильную сушку, а, согласно изобретению, в смесь дополнительно вносят твердую или жидкую добавку, после гомогенизации полученной смеси ее насыщают воздухом при отношении его к исходному объему смеси от 3 до 90%, замораживание проводят при температуре от -15 до -60°С, при этом лиофильную сушку ведут до получения остаточной влажности продуктов 0-10%. Заявитель разработал способ получения лиофилизированных пищевых продуктов в твердом виде, пригодных для еды, имеющих практически все необходимые (для сохранности и транспортировки такого вида продуктов) характеристики, причем эти пищевые продукты имеют все особенности и питательные свойства, подобные простокваше, молоку, фруктам, мясу, яйцам или овощам. Процесс, разработанный в лабораториях, для производства пищевых продуктов, имеющих характеристики, указанные выше, включает стадии те хнологического процесса, позволяющие получить лиофилизированные пищевые продукты в заданных геометрических формах и пригодные для применения; эти пищевые продукты имеют все прочные, не изменяющиеся органолептические и питательные особенности ингредиентов, входящих в рецептуру. К преимуществам коммерческого типа может быть отнесен уменьшенный вес продукта, что позволяет облегчить погрузку и транспортировку, и возможность хранения при комнатной температуре, что приводит к значительному снижению затрат на распространение. Потребитель будет иметь в своем распоряжении продукт, который можно перевозить более легко в сравнении с подобным нелиофилизированным продуктом, и, кроме того, он будет иметь возможность при перевозке продукта обойтись без холодильника или подобных охлаждающих средств. Поэтому особой целью настоящего изобретения является процесс приготовления лиофилизированных пищевых продуктов, имеющи х геометрические формы и пригодных к использованию, высокой питательной ценности, основных, преимущественно, не свежих продуктах, таких как, в частности, простокваша, молоко, фр укты, причем этот процесс включает стадии: a) смешение ингредиентов; b) гомогенизация этих ингредиентов или равномерное распределение их в смеси; c) формование полученного продукта в желаемой форме; d) замораживание продукта при температуре -15 -60°С; е) лиофилизация продукта при условиях обработки, зависящих от типа и размеров продукта, с получением остаточной влажности (определяемой методом К. Фишера) 0-10%. Согласно представленной в настоящем изобретении идее, процесс после упомянутой стадии в может включить стадию b1), которая предусматривает подачу в смесь воздуха при отношении 3-90% к первоначальному объему ингредиентов. Кроме того, может быть включена стадия b2), заключающаяся в проведении охлаждения (при постоянном перемешивании) до тех пор, пока температура не достигнет -50 -12°С; эта стадия может выполняться независимо от того, выполняется ли стадия b1). Если выполняются обе стадии b1) и b2), то согласно настоящему изобретению процесс может выполняться при постоянном перемешивании и подаче воздуха с предварительным охлаждением смеси, или подачей воздуха в смесь, охлаждением, и смешением постоянно, одновременно, или последовательно. В соответствии с настоящим изобретением, стадия b) может включать пастеризацию смеси. На стадии d) продукт, преимущественно, замораживают до -30 -40°С, а лиофилизацию на стадии е) ведут до получения остаточной влажности 2-6% (определяемой методом К. Фишера). На стадии b1), связанной с введением воздуха, воздух, преимущественно подают в смесь в отношении 10-30% к исходному объему ингредиентов, а охлаждение на стадии b2) выполняют до достижения температуры полученного продукта -5 -9°С. После стадии e) полученный продукт может быть покрыт глазурью с шоколадом, его заменителями или подобными продуктами, или может покрываться тонким слоем целлюлозы, клея, воска, мальтодекстрина, белкового молока, сахара и т.п. Как уже указано выше, ингредиентами, используемыми в процессе, согласно настоящему изобретению, могут быть все пи щевые продукты и пищевые добавки, разрешенные нормами, хотя свежие пищевые продукты, являющиеся более ценными по питательным свойствам, требуют при хранении более низких температур, преимущественно используют простоквашу, молоко, фрукты и др. Если в рецептуре используется сахар, предпочтительно использовать глюкозу, так как она менее гигроскопична и к тому же имеет отрицательную теплоту растворения. Эти особенности повышают сопротивляемость лиофилизированного продукта к действию влаги из окружающей среды (когда открывают упаковку, содержащую продукт) и делают продукт более аппетитным, создающим во рту приятное чувство свежести. В случае использования жидких и твердых ингредиентов стадия а) проводится чаще: а1) смешением твердых ингредиентов; а2) смешением жидких ингредиентов; а3) смешением двух составо в а1) и а2). Стадия b) может проводиться с охлаждением или без охлаждения. Чаще эта стадия проводится с охлаждением, что гарантирует лучшее сохранение питательных и органолептических качеств применяемого сырья и исключает возможность размножения микробов, Введение воздуха в смесь, проводимое на стадии b1), может выполняться непринужденно, в открытой системе, или с закрытой системой (подавая воздух под давлением), или, наконец, с помощью других операций, используемых при проведении этой стадии (вместе с двумя другими или до них). Можно, кроме того, отметить,· что если стадию b1) проводят в закрытых системах со смесителями/ полученными согласно стадии b) и содержащей существующие молочные ферменты, сохранность этих ферментов зависит от значения давления внутри системы. Действительно, было замечено, что сохранность молочных ферментов сильно уменьшается с ростом рабочего давления. Соответственно, для получения максимально возможной сохранности существующи х молочных ферментов, эту операцию проводят преимущественно при атмосферном давлении, или при давлении, не превышающем 1 бар. Хотя возникает много проблем, связанных с точным проведением операции ввода в смесь воздуха, такая операция очень важна, т.к. это приводит к экономическим преимуществам, таким как: - ускорение процесса лиофилизации благодаря образованию пустот в смешанной массе, что способствует удалению водяного пара; - возможность лиофилизации смесей со значительным содержанием сухого остатка, т.к. тр удности, связанные с вероятным плавлением массы, происходящим при высоких давлениях, минимальны. Кроме того, три операции стадий b1) и b2) при их правильном проведении дают такие преимущества: - образование центров кристаллизации воды, имеющих очень малые величины; - быстрое формирование состава; - точно сформированная структура и прочность, что является специфической характеристикой продуктов, получаемых согласно процессу по настоящему изобретению. Стадия с), содержащая операцию формования продукта, который делают вязким и пластичным с помощью охлаждения при постоянном перемешивании,, может быть проведена, согласно настоящему изобретению, преимущественно прессованием (экструзией) и высушиванием, или с помощью наполнения шаблонов. Что касается лиофилизации на стадии f), она выполняется при значительном снижении давления. Лиофилизированный продукт, полученный в соответствии с описанным выше технологическим процессом, имеет характерные прочность или строение, которые могут быть описаны следующими определенными свойствами продукта: 1) сопротивление разрушению; 2) разрушаемость; 3) работа, затрачиваемая для проникновения в массу продукта на глубину 6 мм. Эти свойства были определены с применением динамометра Инстрон-4301, в соответствии со следующим порядком. Испытание 1 (сопротивление разрушению). Материалы и методы: небольшой резец, полученный из стального прутка диаметром 8 мм, имеющий следующие характеристики: длина режущей части - 0,5 мм, ширина режущей части - 8 мм, угол заточки - 22°, Скорость подачи 50 об/мин, нагрузка 10 кг. Из результатов испытаний сопротивления продукта разрушения от резца получена диаграмма, начальная часть которой представляет прямую линию. Наклон этого прямого участка диаграммы зависит от сопротивления разрушению, выражаемого в кг/мм. Оценку измерений производят как среднее значение, по крайней мере, 10 испытаний образцов идентичных размеров. Испытание 2 (разрушение и работа по 6-мм глубине проникновения). Материалы и методы: цилиндрическое сверло диаметром 0,3 мм, скорость подачи 2 мм/мин, нагрузка10кг, глубина проникновения 6 мм. Выполняя указанное выше испытание, получают диаграмму с двумя пиками. Высота первого пика показывает разрушение, выражаемое в кг. Второе определяемое свойство - работа, необходимая для проникновения на глубину 6мм в продукт - пропорциональная площади под кривой и выражается в кг/мм. Средние значения свойств, определенные для лиофилизированных продуктов, полученных в соответствии с настоящим процессом следующие: сопротивление разрушению: 0,1-10 кг/мм, преимущество 25 кг/мм, разрушение: 0,05-5 кг, преимущество 0,1 - 3 кг, работа по проникновению на глубину 6 мм: 0,05 -10 кг/мм, преимущественно 1 - 8,5 кг/мм. Продукт, рассмотренный в соответствии с настоящим изобретением и получаемый в соответствии с указанным выше способом, включает в себя, %: Более часто могут применяться ингредиенты, %: свежее молоко 9 - 80; фрукты 2 - 80; другие жидкие или твердые ингредиенты, 0 - 70; добавки 0-10. В случае использования простокваши ее количество равно от 10 до 100%, а чаще - до 70%, Другие жидкие или твердые ингредиенты, названные выше, состоят из мяса, овощей, яиц, сахара, мальтодекстрина, сиропа глюкозы. Добавками могут быть сгущающие агенты, эмульгаторы, красители, приправы, антиокислители, подкисляющие агенты. Фрукты могут использоваться как свежие, замороженные, сухие, пастеризованные, так и спрессованные или измельченные, имеющие естественную или повышенную концентрацию. Некоторые практические примеры проведения процесса, согласно настоящему изобретению, описаны ниже лишь для иллюстрации, а не с целью ограничения. Пример 1. В процессе используют ингредиенты, %: Покрытие основано на гидрированных, лимон-ароматных растительных маслах. Сначала смешивают сушен ую красную свеклу, ирландский мох, лецитиновую сою, глюкозу и аскорбиновую кислоту, а затем эту смесь добавляют вместе с ароматной клубникой к простокваше и мятой крублике. Массу перемешивают до однородной массы, поддерживая температуру +4°С. Затем смесь охлаждают, непрерывно перемешивая, и при давлении ниже атмосферного, с переходом исходных продуктов в полутвердую структур у (между -5 и -12°С), подают воздух в отношении 10-30% к исходному объему. Далее продукт подвергают экструзии, причем необходимо, чтобы не наблюдалось подтаивания, а введенный воздух не утекал. Продукт замораживают до температуры -30 -40°С, а затем помещают на предварительно охлажденные поддоны лиостата при плотности 6,8 кг/м, поддерживая температур у продукта постоянной и равной -30°С. Лиофилизацию в случае диаметра продукта 1,2 см, проводят при следующи х условиях: максимальная температура листов 65°С, максимальная температура поверхности продукта 30°С, давление внутри лиостата 0,3 мм Hg. По окончании процесса лиофилизации влажность равна 4-6%. Показатели прочности или строения, определенные на аппарате Инстрона, при выполнении уже описанных действий, следующие: Лиофилизированный продукт вынимают из сосуда, отбирают, покрывают сахарной глазурью с лимонным привкусом и упаковывают. Возможно получение продукта, имеющего более приятный вкус за счет комбинирования указанных компонентов, если смеси имеют сходные черты, но различные вкусовые качества: в этом случае процесс ведут так же, проводя экструзию в прессе в зависимости от характеристик смеси. Например, можно прессовать мелкие бруски, половина которых имеет аромат клубничной простокваши, а вторая половина "ванильной простокваши". Ванильная простокваша готовится так же как и клубничная, с применением следующи х компонентов, %: Пример 2. Используют следующие компоненты, %: Замороженные яблочные костяки (быстро замороженные отдельно) Покрытие; расплавленный шоколад, содержащий 32 - 34% масла какао. Сначала перемешивают все твердые компоненты, т.е. глюкозу и пектин. Затем лимонный сок, добавки и смесь твердых компонентов, указанных выше, прибавляют к протертым яблокам (при перемешивании). Вся смесь гомогенизируется и пастеризуется. Смесь при постоянном перемешивании охлаждают до достижения температуры -5 -12°С (после подачи воздуха в количестве от 10 до 30% от исходного объема продукта). Яблочные косточки добавляют к предварительно полученной охлажденной вязкой массе, а затем всю смесь диспергируют до однородности. Продукт затем подвергают операции приготовления намеченных форм. Продукт охлаждают до температуры -30 -40°С и помещают на заранее охлажденных поддонах в листах. Наконец, продукт лиофилизируют, подбирая условия в зависимости от размеров кусков, а также их количества на поддонах. В частности, в случае брусков толщиной 1 см, лиофилизация производится при условиях: максимальная температура листов 60°С, максимальная температура поверхности продукта 25°С, давление внутри лиостата 0,3мм Нg. По окончании процесса лиофилизации остаточная влажность продукта 3%. Показатели прочности, определенной на приборе Инстрона в последовательности, описанной выше, следующие: Лиофилизированный продукт удаляют с поддонов, проводят отбор с удалением частей и направляют на установку, где покрывают шоколадной глазурью. Наконец, продукт снова отбирают и упаковывают. Как вариант описанной процедуры, можно проводить операцию нанесения глазури сухи х (или сушеных) фр уктов, или хлебных слоев, а также небольшого количества шоколада. Пример 3. Используют следующие ингредиенты, %: Покрытие: расплавленный шоколад, содержащий 32-34% масла какао. Осторожно смешивают какаю, глюкозу и добавки. Полученную смесь затем охлаждают, постоянно перемешивая, до тех пор, пока смесь станет полутвердой (температура -5 -12°С) и подают воздух в количестве 10-30% от исходного объема продукта. Полученную таким образом вязкую массу затем прессуют, получая желаемую форму. Продукт, формированный таким образом, замораживают при температуре -30 -40°С и размещают на предварительно охлажденных поддонах лиостата. Наконец, продукт лиофилизируют, выбирая условия в зависимости от размеров кусков и количества продуктов, размещенных на поддонах. В частности, если получают небольшие бруски с размерами 1 x 1 x 4см и плотность распределения их на поддонах 6 кг/см 2, лиофилизацию проводят при следующи х условиях: максимальная температура листов 60°С, максимальная температура поверхности продукта 25°С, давление внутри лиостата 0,3мм Нg. По окончании лиофилизации продукт имеет остаточную влажность 4-6%. Прочность или структура, определенные на приборе Инстрона с применением описанных выше операций, характеризуется следующим: Лиофилизированный продукт извлекают с поддонов, проводят отбор с удалением отбракованных кускови направляют на установку нанесения шоколадной глазури. Наконец, продукт окончательно отбирают и упаковывают. Пример 4. Используют следующие ингредиенты, %: Покрытие основано на гидрогенизированных растительных винилсодержащих маслах. Сначала смачивают твердые ингредиенты: глюкозу, белковое молоко и I-аскорбиновую кислоту; затем перемешивают отдельно жидкие ингредиенты: молоко, сливки, натуральные овощные экстракты, натуральные ароматизирующие добавки. Обе смеси затем добавляют к протертой клубнике, которую предварительно размораживают и хранят при +4°С. Всю смесь гомогенизируют и пастеризуют. Затем, после подачи воздуха в количестве 10 - 30% от исходного объема смесь охлаждают (до -5-12°C) при постоянном перемешивании до тех пор. пока исходные компоненты приобретают полутвердое состояние (или структур у), которое было запланировано. Продукт подвергают прессованию. Полученный таким образом продукт замораживают при температуре -30 -40°С и размещают на предварительно охлажденных до -30°С поддонах лиостата. Лиофилизация производится при следующи х условиях (в случае, если продукт представляет гранулы диаметром 1,2 см): максимальная температура листов 70°С, максимальная температура поверхности продукта 35°С, давление внутри лиостата 0,3мм Нg, остаточная влажность 4-6%. Прочность или структура продукта, определенные на приборе Инстрона с использованием уже описанных выше операций, характеризуются следующими показателями: Проводя отбор лиофилизированного продукта, наносят ванилинсодержащую глазурь и упаковывают. Пример 5. Продукт получают, используя следующие компоненты, %: Глюкозу добавляют к желтку и энергично перемешивают до полного растворения. Затем добавляют молоко. Смесь энергично перемешивают до однородности и пастеризуют. Вводят воздух в количестве 10-30% от исходного объема смеси, и всю массу охлаждают, постоянно перемешивая, до температуры -5° - -12 °С. Смесь, находящуюся при этой температуре в полутвердом состоянии, прессуют, получая намеченные формы. Продукт замораживают да температуры -30 -40°С и размещают на поддоны лиостата. Затем проводят лиофилизацию: в случае гранул диаметром 1.2 мм, размещенных на поддонах с плотностью 6,2 кг/м 2, ее ведут при следующих условиях; максимальная температура листов 65°С, максимальная температура поверхности продукта 35°С, давление внутри лиостата 0,3мм Нg. Лиофилизацию проводят, получая остаточную влажность 2 - 6%. Прочность или структура, определенная на приборе Инстрона, согласно упомянутым выше операциям, характеризуется показателями: Проводят отбор продукта и упаковывают в непроницаемый материал. Пример 6. Продукт получают, применяя следующую рецептур у, %: Покрытие: молочный шоколад. Смешивают порошкообразные ингредиенты (глюкозу, пектин, мальтодекстрин, какао, сою лецитиновую, соль). Смешивают жидкие ингредиенты (молоко, воду, сироп глюкозы, натуральные ароматические добавки, яйца, апельсиновый сок), предварительно расплавленные жиры и мясо. Всю смесь гомогенизируют и пастеризуют. В полученную таким образом смесь вводят воздух (10-30% от первоначального объема) и затем охлаждают (до температуры -5 и -12°С), постоянно перемешивая с получением полутвердой массы. Косточки сухо фр уктов и изюм добавляют, обеспечивая их равномерное распределение по всей массе. Продукту придают форму небольших брусков (продукт вязкий, но пластичный), используя несколько шаблонов и проводя операции, позволяющие исключить возможность повышения температуры поверхности. Продукт замораживают, доводя температуру до -30 -40°С. Продукт вынимают из формы и помещают на поддоны с плотностью 7,6 кг/м, обеспечивая их охлаждение с тем, чтобы не было подтаивания продукта. Продукт лиофилизируют, применяя (в случае брусков толщиной 1 см) следующие условия: максимальная температура листов 80°С, максимальная температура поверхности продукта 45°С, давление внутри лиостата 0,3мм Нg. Конечная влажность составляет 3-6%. Прочность продукта, определенная на приборе Инстрона, с использованием указанных выше операций, характеризуется следующими показателями: Мелкие лиофилизированные бруски отбирают и они могут быть (при необходимости) смешены с мелкими частицами сушеных или испеченых фруктов, сухо фр уктов, мукой, шоколадными хлопьями, и (или) с нанесением глазури, содержащей молочный шоколад. Наконец, продукт упаковывают.