Спосіб виробництва харчового продукту на зерновій основі

1. Спосіб виробництва харчового продукту на зерновій основі, що передбачає підготовку зернового та овочевого компонентів, екструдування зернового компонента, а також змішування зернового і овочевого компонентів, який відрізняється тим, що овочевий компонент вводять в зерновий компонент у сирому вигляді перед екструдуванням. 3 34398 ленность. -2002. -№1. -С.44-46, Keijro S., Masanori E., Zenzo Т. Bifidus Factors in Carrot. I. Purification and some properties //Chem. Pharm. Bull. -1971. V.19, №1. -P.166-177], що спричинило розробку способів виробництва сухи х зернових продуктів з включенням сухи х порошків овочів. Найбільш близьким, з відомих заявникові, є спосіб виробництва сухої поживної суміші на зерновій основі [за заявкою на винахід Російської Федерації №2000121954]. Зазначений спосіб передбачає термообробку зернової частини, формування її шляхом спучування, змішування зернової частини зі смаковими добавками. В якості зернової частини, що підлягає формуванню, використовують зерно рису й пшениці, а в якості зернової частини, що підлягає формуванню у вигляді пластівців, зерно кукурудзи. Як смакові добавки використовують смажений арахіс, ізюм, насіння соняшника, льону, кунжуту, плоди та/або ягоди та/або соки та/або цукати та/або горіхи та/ бо ядра кісточок кісточкових плодів та/або формовані вироби з них. Даний спосіб ораний прототипом. Прототип і корисна модель, що заявляється, мають такі спільні ознаки: - підготовка зернового компоненту (в описі прототипу - зернової частини); - підготовка овочевого компонента (в описі прототипу - смакової добавки); - екструдування зернового компонента (в описі прототипу - формування зернової частини шляхом спучування); - змішування зернового й овочевого компонентів (в описі прототипу - змішування зернової частини зі смаковими добавками). Однак описаний відомий спосіб має ряд істотних недоліків. По-перше, одержувана за цим способом суха поживна суміш має обмежений біфідогенний ефект, оскільки містить жири, які стримують рост біфідобактерій [Асонов Н.Р. Микробиология. -2-е изд.; перераб. И доп. -М.: Агропромиздат, 1989. 351с.]. По-друге, екструдуванню (формуванню шляхом спучування) частини зернового компонента піддають сухе зерно з вологістю 10-14%. Це потребує високих питомих витрат електроенергії на здійснення процесу екструдування (до 170190кВт*год/т). Зволоження зерна водою не дає бажаних результатів, оскільки тільки 10-20% води переходить у внутрішньозв'язану вологу, інша частина води є поверхневозв’язаною, що призводить до зниження ефекту екструдування та до отримання готового продукту з підвищеною вологістю, що потребує сушіння, а це також підвищує питові витрати енергії. По-третє, зерновий компонент до екструдування піддають термічній обробці, що призводить до суттєви х втрат вітамінів групи В, термолабільних амінокислот, в першу чергу лізину та метіоніну, а також до зниження перетравності білків із-за прояву реакції Маярда - утворення міцних, недоступних ферментам, ковалентних зв'язків між ато 4 мами водню бокових амінних груп білків і бокових гідроксильних груп са харів. Крім того, овочевий компонент використовують після сушіння. Проте відомо, що термічна обробка овочевого компонента, наприклад моркви, призводить до суттєви х (до 40%) втрат основної біологічно активної речовини - b -каротину [Снєжкін Ю., Петрова Ж., Шапар P., Михайлик Т. У кондитерські вироби можна додавати 5-10% порошку з моркви та гарбуза //Хлібопекарська і кондитерська промисловість України. -2007. -№9. -С.21-22]. В основу корисної моделі поставлено задачу розробити удосконалений спосіб виробництва харчового продукту, в якому шляхом введення овочевого компоненту в зерновий компонент в сирому вигляді та наступного екструдування суміші при певних режимах забезпечити значне підвищення якості готового продукту за рахунок збереження термолабільних біологічно активних речовин біфідогенної дії ( b -каротину, вітамінів групи В, лізину та метіонину), підвищення перетравності білків, зменшення питомих енерговитрат на 25-30%, а також розширення асортименту харчови х продуктів на зерновій основі. Поставлена задача вирішена в способі виробництва харчового продукту на зерновій основі, що передбачає підготовку зернового та овочевого компонентів, екструдування зернового компонента, а також змішування зернового та овочевого компонентів тим, що овочевий компонент вводять в зерновий компонент у сирому вигляді перед екструдуванням. Як овочевий компонент використовують подрібнені до розміру часток 0,5-2,0мм корнеплодів топінамбура та/або селери, та/або моркви та/або зелені петрушки укількості 20-30мас.% кожного компонента. Як зерновий компонент використовують очищені зерна кукурудзи або очищені та лущені зерна ячменю або вівса або гречки. Зерновий компонент змішують з овочевим компонентом при співвідношенні (80-90):(1020)мас.%, а отриману суміш ви тримують протягом 15-60 хвилин. Новим у корисної моделі, що заявляється, є наявність таких ознак: 1. овочевий компонент додають до зернового компоненту у сирому вигляді; 2. овочевий компонент вводять у зерновий компонент перед екструдуванням; 3. як овочевий компонент використовують подрібнені до розміру часток 0,5-2,0мм коренеплодів топінамбура, та/або селери, та/або моркви, та/або зелені петрушки у кількості 20-30мас.% кожного компонента; 4. як зерновий компонент використовують очищені зерна кукурудзи або очищені та лущені зерна ячменю або вівса або гречки; 5. зерновий компонент змішують з овочевим компонентом у співвідношенні (80-90):(1020)мас.%, а отриману суміш ви тримують протягом 15-60 хвилин. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю заявлених ознак і технічним результатом, який досягається, можна пояснити наступним. 5 34398 Введення у суміш овочевого компонента у сирому вигляді дозволяє зменшити втрати біологічно активних речовин під час сушіння сирих овочевих компонентів за відомими способами на 50-75%. Більш того, при екструдуванні завдяки високому тискові (2,0-3,0МПа) вологі овочеві компоненти завдяки дифузії проникають у пори зернових компонентів, що дозволяє знизити доступність олігосахаридів, інуліну, b -каротину та інших поживних і біологічно активних речовин у шлунковокишковому тракті, що забезпечує їх надходження у товстий кишечник, саме туди, де їх наявність найбільш очікувана. Оскільки біфідобактерії та лактобактерії, які переважно населяють товстий кишечник якраз потребують олігосахариди, інулін, b каротин та ін. речовини у якості промоторів їх росту. Тобто спостерігається ефект, схожий до іммобілізації біологічно активних речовин на харчових волокнах, якими і є по природі зернові компоненти з цілого зерна. Введення у суміш овочевого компонента у сирому вигляді дозволяє також запобігти нерівномірному розподілу вологи в зерновому компоненті, оскільки при збільшенні тиску до 2,0-3,0МПа під час екструдування прискорення тепло- і масопереносу зростає у відповідності до залежностей по А.В. Ликову [Лыков А.В. Теория сушки. -2-е изд., доп. и перераб. -М.: Энергия, 1968. -471с.], оскільки нерівномірний розподіл вологи у зерні затрудняє процес екструдування, або унеможливлює його, то вирішення цієї проблеми має велике наукове і практичне значення. Крім того, введення у суміш овочевого компонента у сирому вигляді дозволяє зменшити питомі витрати електроенергії на процес отримання сухого зернового продукту, готового до споживання, на 25-35%, оскільки термопластичні властивості зерна у процесі екструзії значно переважають термопластичні властивості зерна, зволоженого водою. Крім того, екструдування суміші зернового та овочевого компонентів призводить до клейстеризації крохмалю, що сприяє підвищенню рівня його біологічної доступності. Під час екструзії з крохмалю зерна утворюються декстрини та прості сахари, які покращують живлення лакто- і біфідобактерій, забезпечуючи пребіотичний ефект. Крім того, у результаті утворення незначної кількості меланінів і меланоїдів суттєво покращуються смакові якості готового зернового продукту. А високі температура і тиск забезпечують знезараження зерна від звичайної та патогенної мікрофлори, що підвищує санітарну якість готового продукту. Умови здійснення способу підібрані експериментально. Використання сирих овочів з розміром часток більше 2,0мм знижує однорідність їх розподілу у зерновому компоненті перед екструдуванням, що призводить суттєвого зростання енерговитрат на процес екструдування (на 10-15%), або унеможливлює його взагалі. Крім того, при збільшенні розміру часток понад 2,0мм знижується прояв ефекту іммобілізації біологічно активних речовин на зерновому компоненті. 6 Подрібнення овочевого компонента до розміру часток менше 0,5мм призводить до збільшення частки незв'язаної вологи, що погіршує е фективність процесу екструдування, оскільки зовнішньозв'язана волога випаровується при високій температурі і тискові значно швидше, ніж зв'язана волога. Кожний овочевий компонент беруть у рівній частині - 20-30мас.%. Зменшення масової частки менше 20мас.% призводить до різкого зростання питомих витрат електроенергії (до 170кВт*г/т), а збільшення за межі 30% унеможливлює прояв процесу екструдування, при цьому ефективність знезараження зерна від сторонньої мікрофлори знижується до 20-30%, розчеплення крохмалю до простих сахарів не відбувається, вологість готового продукту не знижується, оскільки знижується ефект адіабатичного розширення продукту при виході з матриці. Зменшення масової частки овочевого компонента (