Спосіб одержання харчового гранульованого продукту

Реферат: Винахід належить до способу одержання гранульованого харчового продукту, причому приготовлюють суміш для гранулювання, для чого на рідкій основі харчового продукту підготовлюють розчин альгінату натрію та термотропного полісахариду, у який додають малорозчинну сіль кальцію, при співвідношенні альгінату натрію, термотропного полісахариду та малорозчинної солі кальцію (5-100):(5+100):(1-6), а рідкої основи до сухих речовин 1,1÷20,6:98,9-5-79,4 відповідно, при цьому переводять вказаний термотропний полісахарид у розчинний стан шляхом нагрівання суміші до температури вищої за температуру розчинення полісахариду, у результаті чого утворюється суміш для гранулювання у вигляді суспензії солі кальцію у розчині полісахаридів, яку екструдують у формуюче середовище за температури, вищої за температуру драглеутворення термотропного полісахариду, при цьому як формуюче середовище використовують розчин на основі розчинних солей кальцію, в результаті вказаної екструзії суміші для гранулювання у формуючому середовищі утворюються первісні оболонки гранул, які переміщують з формуючого середовища до закріплюючого середовища - розчин UA 103277 C2 (12) UA 103277 C2 кислоти з концентрацією 0,1...0,6 %, у якому їх витримують протягом 30... 180 хвилин у результаті чого утворюються сформовані гранули. UA 103277 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки Винахід належить до способів одержання гранульованого харчового продукту, наприклад, гранульованого напівфабрикату для страв та виробів у вигляді наповнювачів до морозива, кремів, сиркової маси, пудингів, желе, суфле. Відомий рівень техніки Передумовами для винаходу, що заявляється, є відсутність на сьогоднішній день способів отримання харчового гранульованого продукту з рідких харчових продуктів, наприклад, плодово-овочевої сировини, бальзамів, настоянок на квітах, коктейлів, тощо, із збереженням органолептичних показників, притаманних свіжим рідким харчовим продуктам, фруктам, плодам, ягодам та овочам. Розроблено спосіб виробництва ікри з використанням пектину [1]. Згідно даного способу одержують суміш для гранулювання шляхом змішування за температури 55…60 °C водного розчину пектину буряку (7…10 %) та водного розчину желатину (3…4 %). Одержану суміш с краплинами екструдують до рослинної олії, охолодженої до температури 5…10 С. Далі гранули підлягають обробці водним екстрактом чаю, що містить 0,1…1 % танінів та 0,1…1 % кальцію хлориду протягом 20…30 хвилин. Процес фарбування здійснюють протягом 2…5 хвилин у водному розчині хлориду заліза за температури 5…10 °C. Після цього гранули промивають водою, відділяють від води центрифугуванням та здійснюють кулінарну обробку для надання продукту специфічного смаку та аромату. Також відомий спосіб виробництва аналогу натуральної зернистої ікри [2], при якому мідійний бульйон, одержаний при бланшуванні мідій, уварюють до вмісту сухих речовин 10…20 %. Охолоджений бульйон змішують з желатином, натрію казеїнатом, рослинною дезодорованою рафінованою олією, додають пастоподібний барвник, одержаний шляхом осадження екстракту чаю хлоридом заліза. Суміш ретельно перемішують, нагрівають до температури 45…50 °C та фільтрують. З цієї суміші формують гранули імітованої ікри у середовищі рослинної олії за температури 6…10 °C. Сформовані гранули відділяють від олії, промивають водою, обробляють 0,2 % розчином пектину та 0,25 % розчином кальцію оцтовокислого. Надалі проводять кулінарну обробку гранул у білково-олійній емульсії, що складається з мідійного бульйону та вітамінно-олійної суміші. Також відомий спосіб виробництва ікри чорної зернистої з природних продуктів "Фіто ЛП" [3]. Цей спосіб відрізняється тим, що желатин замочують разом з молочною сироваткою, агаром, натрію альгінатом або пектином. Сформовані в олії гранули обробляють так званими "коктейлями". До складу коктейлів вводять вітаміни, антиоксиданти, селен, ціанкоболамін, каротин, риб'ячий жир, а також екстракти на основі крилю. Замочування желатину та полісахаридів морських водоростей здійснюють у розчинах лікарських рослин (кореня пирею повзучого, череди, кропиви, безсмертника, кореня лопуха, листя полуниці). Відомий спосіб одержання аналогу ікри [4], вибраний нами за прототип, який полягає в тому, що із суміші, до складу якої входять іонотропні гелеутворювачі (пектин, натрію альгінат або їх суміш), сіль кухонна а також ізольовані білки сої, екструзійно формують гранули у 5 % охолодженому до температури 0…8 °C розчині кальцію хлориду протягом 10 хвилин. Після відмивання гранули пастеризують за температури 60 °C та обробляють смако-ароматичною емульсією. Продукт являє собою суцільні гелеподібні гранули, що імітують за смаком ікру риб, однак за структурно-механічних показників значно відрізняється від неї. Недоліком прототипу є неможливість контролювати структуру гранульованого продукту, а значить і його органолептичні властивості, оскільки неможливо контролювати дифузійні процеси, тому продукт отримують нестабільної та різнопланової якості. Одночасно ці продукти характеризуються низькою вологоутримуючою здатністю, що притаманна гелям альгінату кальцію, що знижує органолептичні показники кінцевого продукту. Вказані недоліки можна усунути при здійсненні запропонованого винаходу. Суть винаходу Задачею винаходу є отримання харчового гранульованого продукту з рідких харчових продуктів, наприклад, соку, пюре, квасу, вина, сидру, бальзамів, настоянок на квітах, коктейлів, тощо. Також задачею винаходу є розробка способів по переробці плодово-овочевої сировини в харчовий гранульований продукт із збереженням органолептичних та структурно-механічних показників, притаманних свіжим плодам та овочам. Інші задачі та переваги винаходу, що заявляються, будуть розглянуті нижче по мірі викладення дійсного опису. Запропонований винахід надає можливість отримувати харчові гранульовані продукти, які імітують за своїми органолептичними та структурно-механічними властивостями фрукти, ягоди 1 UA 103277 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 та овочі. Отримані харчові гранульовані продукти мають кулясту форму з діаметром 0,1…1,0 см, консистенцію від пружно-еластичної до міцної та крихкої зі смаком та ароматом, притаманним вибраному продукту для гранулювання. За своєю структурою харчовий гранульований продукт є гранулою, тобто однорідною за об'ємом структурою. За своєю суттю задача способу досягається наступним чином. Готують суміш для гранулювання, для чого розчин альгінату натрію необхідної концентрації змішують з малорозчинною сіллю - джерелом кальцію, за цих умов взаємодія та виникнення іонотропного драглю є неможливою. Одночасно в цю суміш додають термотропний полісахарид, наприклад: карагінан, агар, пектин або їх суміші, у вигляді сухої фракції, при співвідношенні альгінату натрію, термотропного полісахариду та малорозчинної солі кальцію (5÷100):(5÷100):(1÷6) (мас. %/мас. %). Переводять термотропний полісахарид у розчинний стан шляхом нагрівання суміші альгінату натрію та карагінану до температури розчинення термотропного полісахариду. Таким чином отримують суміш для гранулювання у вигляді двокомпонентної системи "колоїдний розчин альгінату натрію та термотропного полісахариду - малорозчинна сіль кальцію". За колоїдним станом суміш для гранулювання являє собою суспензію малорозчинної солі в колоїдному розчині (альгінату натрію та термотропного полісахариду), в якій співвідношення сухих речовин до рідкої основи відповідно складає (1,1÷20,6):(98,9÷79,4) (мас. %/мас. %). За необхідності в суміш для гранулювання додають смако-ароматичні речовини, білок, жировміщуючі речовини, вітаміни, барвники або їх суміші. Паралельно готують формуюче середовище - розчин на основі розчинних солей кальцію, наприклад: розчин хлористого кальцію, лактату кальцію у воді та готують закріплююче середовище - розчин кислоти (наприклад лимонної, яблучної, оцтової, виноградної кислоти або їх сумішей) з концентрацією 0,1…0,6 %. При екструзії суміші для гранулювання у формуюче середовище за температур, вищих за температуру драглеутворення термотропного полісахариду, утворюється первісна оболонка гранул за рахунок поверхневого виникнення альгінату кальцію. Сформовані псевдогранули відділяють від формуючого середовища та охолоджують. При цьому повного заміщення натрію на кальцій в альгінаті (суміші для гранулювання) не відбувається, а термотропний полісахарид (карагінан) утворює за рахунок охолодження термотропний гель. Після цього сформовані псевдогранули з первісною оболонкою переміщують у закріплююче середовище (наприклад розчин лимонної кислоти) з концентрацією 0,1…0,6 % та витримують у ньому 30…180 хвилин. Кислота дифундує в середину гранул, при цьому розчиняється малорозчинна сіль кальцію, вивільнені іони кальцію взаємодіють з альгінатом натрію, утворюючи іонотропний гель альгінату кальцію. Утворюється гранула з чітко контрольованими властивостями, оскільки співвідношення малорозчинної солі кальцію та альгінату натрію контрольовані та обґрунтовані. Після відділення гранул від закріплюючого середовища їх промивають проточною водою. Таким чином виникає гранула зі змішаним гелем - іонотропним за рахунок взаємодії альгінату натрію з іонами кальцію, які отримані після розчинення малорозчинної солі кальцію, і термотромним, за рахунок термотропного полісахариду. Одночасно міцність цих гелів піддається контролю, що забезпечує контроль органолептичних показників, що також є перевагою винаходу, що заявляється. Для реалізації винаходу передбачається існування трьох рідких водних середовищ: суміші для гранулювання, що містить двокомпонентну систему "колоїдний розчин альгінату натрію та термотропного полісахариду - малорозчинна сіль кальцію", при співвідношенні альгінату натрію, термотропного полісахариду та малорозчинної солі кальцію (5-И00):(5И00):(1+6) (мас. %/мас. %) відповідно. За необхідності в суміш для гранулювання може бути додано смако-ароматичні речовини, білок, жировміщуючі речовини, вітаміни, барвники та ін. формуюче середовище - розчин на основі розчинних солей кальцію; закріплююче середовище - розчин кислоти (лимонної, яблучної, оцтової, виноградної кислоти або їх сумішей) з концентрацією 0,1…0,6 %. Слід зазначити, що при використанні винаходу, що заявляється, отримують гранули, що містять іонотпорний гель на основі альгінату натрію і термотропний гель на основі термотропного полісахариду. При цьому іонотропна частина гелеутворення та малорозчинна сіль кальцію дозволяє чітко контролювати вміст кальцію в гранулах, а значить і структурномеханічні властивості гранульованого продукту, а саме консистенцію, що також є перевагою винаходу, що заявляється. Термотропна частина гелеутворення дозволяє підвищити вологоутримуючу здатність та сформувати консистенцію гранульованого продукту, прийнятну для споживача, що також є перевагою винаходу, що заявляється. 2 UA 103277 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Приклад 1. У 99,5 г води питної розчиняють 0,5 г хлориду кальцію і використовують як формуюче середовище. Для приготування суміші для гранулювання у 98,9 г соку яблучного розчиняють 0,5 г альгінату натрію. В сік яблучний диспергують за температури 80 °C сухі речовини - 0,5 г термотропного полісахариду - карагінану з утворенням колоїдного розчину та 0,1 г малорозчинної солі фосфату кальцію з утворенням суспензії. Отримують 100,0 г суміші де співвідношення сік: сухі речовини складає 98,9:1,1 мас. % та сухих компонентів - альгінат натрію: термотропний полісахарид (карагінан): фосфат кальцію складає 5:5:1 мас. %. Суміш для гранулювання за температури 41 °C, вищої за температуру драглеутворення термотропного карагінану (t=40 °C) крапельним шляхом екструдують до формуючого середовища (водного розчину хлористого кальцію) з утворенням краплин діаметром 0,1 см. Сформовані кулясті форми відділяють від формуючого середовища, переносять в ємності з закріплюючим середовищем - розчином кислоти лимонної за концентрації 0,1 % і витримують протягом 30 хвилин з подальшим відокремленням від розчину кислоти та промиванням проточною водою. Одержують напівфабрикат кулястої форми зі смаком яблучного соку та однорідної, пружної, гелеподібної консистенції, модуль пружності складає Е пр=12б, 9 кПа. Мета способу досягається. Приклад 2. У 99,5 г води питної розчиняють 0,5 г хлориду кальцію і використовують як формуюче середовище. Для приготування суміші для гранулювання у 79,4 г соку вишні розчиняють 10,0г альгінату натрію. В сік диспергують за температури 85 °C сухі речовини - 10,0 г полісахариду (пектину) з утворенням колоїдного розчину та 0,6 г малорозчинної солі фосфату кальцію з утворенням суспензії. Отримують 100,0 г суміші де співвідношення сік: сухі речовини складає 79,4:20,6 мас. % та сухих компонентів - альгінат натрію: полісахарид (пектин): фосфат кальцію складає 100:100:6 мас. %. Суміш для гранулювання крапельним шляхом екструдують до формуючого середовища за температури 96 °C, вищої за температуру драглеутворення пектину (t=95 °C), з утворенням краплин діаметром 1,0 см. Сформовані кулясті форми відділяють від формуючого середовища, переносять в ємності з закріплюючим середовищем - розчином кислоти яблучної за концентрації 0,6 % і витримують протягом 180 хвилин з подальшим відокремленням від розчину кислоти та промиванням проточною водою. Одержують напівфабрикат кулястої форми зі смаком вишневого соку та однорідної, пружної, гелеподібної консистенції, модуль пружності складає Епр=130,0 кПа. Мета способу досягається. Приклад 3. У 99,5 г води питної розчиняють 0,5 г хлориду кальцію і використовують як формуюче середовище. Для приготування суміші для гранулювання у 89,7 г соку малини розчиняють 5,0 г альгінату натрію. В розчин соку диспергують за температури 98 °C сухі речовини - 5,0 г полісахариду (агару) з утворенням колоїдного розчину та 0,3 г малорозчинної солі фосфату кальцію з утворенням суспензії. Отримують 100,0 г суміші де співвідношенням сік: сухі речовини складає 89,7:10,3 мас. % та сухих компонентів - альгінат натрію: полісахарид (агар): фосфат кальцію складає 50:50:3 мас. %. Суміш для гранулювання крапельним шляхом екструдують до формуючого середовища за температури 71 °C, вищої за температуру драглеутворення агару (t=48 °C), з утворенням краплин діаметром 5,0 см. Сформовані кулясті форми відділяють від формуючого середовища, переносять в ємності з закріплюючим середовищем - розчином кислоти виноградної за концентрації 0,3 % і витримують протягом 90 хвилин з подальшим відокремленням від розчину кислоти та промиванням проточною водою. Одержують напівфабрикат кулястої форми зі смаком соку малини та однорідної, пружної, гелеподібної консистенції, модуль пружності складає ЕПр=128,5 кПа. Мета способу досягається. Приклад 4. Теж саме, що у прикладі 1, але відрізняється тим, що одержують суміш для гранулювання зі співвідношенням альгінат натрію: полісахарид (карагінан): фосфат кальцію як 4:4:1 мас. %. Кулясті форми не утворюються за рахунок низької концентрації натрію альгінату та мають різну форму та розміри. Мета способу не досягається. Приклад 5. Теж саме, що у прикладі 1, але відрізняється тим, що одержану суміш для С гранулювання екструдують за температури 38 С до формуючого середовища. Кулясті форми не утворюються за рахунок зниження температури та різкого підвищення в'язкості суміші. Мета способу не досягається. Приклад 6. У 99,5 г води питної розчиняють 0,5 г хлориду кальцію і використовують як формуюче середовище. Для приготування суміші для гранулювання у 89,7 г соку виноградного розчиняють 2,5 г альгінату натрію. В розчин соку диспергують за температури 99 °C сухі речовини - 2,5 г полісахариду (агару) з отриманням колоїдного розчину та 0,2 г малорозчинної солі фосфату кальцію з утворенням суспензії. Отримують 100,0 г суміші де співвідношенням сік: 3 UA 103277 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 сухі речовини складає 94,8:5,2 мас. % та сухих компонентів - альгінат натрію: полісахарид (агар): фосфат кальцію складає 25:25:2 мас. %. Суміш для гранулювання крапельним шляхом екструдують до формуючого середовища за температури 61 °C, вищої за температуру драглеутворення агару (t=48 °C), з утворенням краплин діаметром 2,5 см. Сформовані кулясті форми відділяють від формуючого середовища, переносять в ємності з закріплюючим середовищем - розчином кислоти оцтової за концентрації 0,2 % і витримують протягом 45 хвилин з подальшим відокремленням від розчину кислоти та промиванням проточною водою. Одержують напівфабрикат кулястої форми зі смаком виноградного соку та однорідної, пружної, гелеподібної консистенції, модуль пружності складає Епр=127 кПа… Мета способу досягається. Реалізація винаходу, що заявляється, дозволяє отримати широкий асортимент гранульованих продуктів з високими органолептичними показниками та керованою структурою. Гранульований продукт отриманий при використанні винаходу, що заявляється, термічно стійкий, що дає можливість проведення пастеризації, та має регульовані органолептичні показники завдяки використанню малорозчинної солі кальцію, високу мікробіологічну стабільність та пролонгований термін зберігання. Зведені дані наведено у таблиці №1. Зрозуміло, що вище представлено декілька можливих варіантів здійснення винаходу, що заявляється. Винахід не обмежується прикладами, які було викладено вище. Технічний результат Технічним результатом винаходу, що заявляється, є одержання харчового гранульованого продукту з рідких харчових продуктів, наприклад, соку, пюре, квасу, вина, сидру, бальзамів, настоянок на квітах, коктейлів, тощо. Також технічним результатом винаходу, що заявляється, є забезпечення переробки плодово-овочевої сировини в харчовий гранульований продукт із збереженням органолептичних та структурно-механічних показників, притаманних свіжим плодам та овочам. Також технічним результатом заявленого винаходу є одержання харчового гранульованого продукту з відповідними органолептичними та структурно-механічними характеристиками, технологічними властивостями, якістю, безпечністю та стабільністю характеристик під час зберігання. Джерела інформації: 1. Пат. 4341808 США, МПК А 23 L 1/04. Process for production of rol-like multilayer spherical structure / Kuwabara Kioyoaki, Jyoraku Massanori, Nippon Garbide Kogyo K. - № 170286; Заявл. 18.08.80; Опубл. 27.07.83; НКИ 426/573. 6 2. Пат. РФ 2035171 МПК А 23 L 1/328. Способ производства пищевой зернистой икры из белоксодержащего сырья животного происхождения. / З.А. Яковлева; Южный научноисследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии. - № 5015500/13; Заявл. 09.12.91; Опубл. 20.05.93. 7 3. Пат. 38355 Україна, МПК А 23 L 1/328. Спосіб виготовлення ікри чорної зернистої з натуральних продуктів "Фіто ЛП-6" / Пронін І.В. - № 2000063735; Заявл. 26.06.2000; Опубл. 15.05.2001. 4. Пат. 57-043647 Япония, МПК А 23 L 1/04, А 23 L 1/325. Production of spawn-like food product / Kasahara Fumio, Kuroiwa Isamitsu, Kasahara Manpei, Takamura Masatoshi, Toyama Takahisa; Kimitsu Kagaku Kenkyusho, Nisshin Oil Mills LTD.-№ 55-117759; Заявл. 28.08.1980; Опубл. 11.03.1982. Таблиця 1 Показники якості зразків за п'ятибальною системою оцінювання № з/п 1. 2. 3. 4. Показник якості Органолептичні показники Зовнішній вигляд Колір Запах Смак Зразок за Зразок за Зразок за Зразок за Зразок за Зразок за прикладом прикладом прикладом прикладом прикладом прикладом №1 №2 №3 №4 №5 №6 Бальна оцінка 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 4 2 3 3 2 3 3 2 2 5 5 5 5 UA 103277 C2 5. Консистенція Фізико-хімічні показники Модуль пружності 6. Епр, кПа Вологоутримуюча 7. здатність, % за 3 навантаження 10- кг 5 5 5 2 2 5 126,9 130,0 128,5 0 0 127 98,9 79,4 89,7 0 0 94,8 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 1. Спосіб одержання гранульованого харчового продукту, шляхом екструзійного введення суміші для гранулювання до формуючого середовища, який відрізняється тим, що приготовлюють суміш для гранулювання, для чого на рідкій основі харчового продукту підготовлюють розчин альгінату натрію та термотропного полісахариду, у який додають малорозчинну сіль кальцію, при співвідношенні альгінату натрію, термотропного полісахариду та малорозчинної солі кальцію (5-100):(5+100):(1-6), а сухих речовин до рідкої основи 1,1÷20,6:98,9-5-79,4 відповідно, при цьому переводять вказаний термотропний полісахарид у розчинний стан шляхом нагрівання суміші до температури, вищої за температуру розчинення полісахариду, з утворенням суміші для гранулювання у вигляді суспензії солі кальцію у розчині полісахаридів, яку екструдують у формуюче середовище за температури, вищої за температуру драглеутворення термотропного полісахариду, при цьому як формуюче середовище використовують розчин на основі розчинних солей кальцію, з утворенням шляхом вказаної екструзії суміші для гранулювання у формуючому середовищі первісних оболонок гранул, які переміщують з формуючого середовища до закріплюючого середовища - розчин кислоти з концентрацією 0,1...0,6 %, у якому їх витримують протягом 30...180 хвилин для утворення сформованих гранул. 2. Спосіб за п. 1, в якому як термотропний полісахарид використовують карагінан, агар, пектин або їх суміші. 3. Спосіб за п. 1, в якому суміш для гранулювання екструдують за температури, вищої за температуру драглеутворення термотропного полісахариду (40...95 °С). 4. Спосіб за п. 1, в якому переводять вказаний термотропний полісахарид у розчинний стан шляхом його нагрівання до температури вищої, за температуру розчинення термотропного полісахариду (80...85 °С). 5. Спосіб за п. 1, в якому як розчин кислоти закріплюючого середовища використовують: лимонну, яблучну, виноградну, оцтову кислоти або їх суміші. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5