Сухой продукт, восстанавливаемый водными жидкостями, и способ его производства - RU2242901C2

Описание

Настоящее изобретение относится к хлопьевидным агломератам, приобретающим пастообразную консистенцию после их регидратации. В частности изобретение относится к способу получения сухих продуктов, восстанавливаемых водными холодными или горячими жидкостями с образованием фруктовых или овощных пюре.

Вальцовая сушка крахмала, а также овощных или фруктовых пюре представляет собой давно известный технологический процесс. Крахмальные пасты и подобные продукты наносят в виде тонкого слоя на горячий, медленно вращающийся валец. Получаемую таким способом пленку, которая к концу операции подсушивается, снимают с вальца на небольшом расстоянии против направления вращения от зоны, на которую наносят влажный продукт, и измельчают в хлопья. Получаемые при этом хлопья сухие, и они демонстрируют улучшенную способность к длительному хранению по сравнению с содержащими воду, скоропортящимися исходными продуктами, однако термообработка на горячем вальце приводит, например, к желатинизации крахмала. Продукты, полученные способом контактной вальцовой сушки, поэтому набухают в водных средах или даже иногда становятся растворимыми в них (выражение "набухание крахмалов" для холодного набухания крахмалов, происходит от этой технологии). Продукты вальцовой сушки обычно имеют хлопьевидную структуру вследствие измельчения пленки, и эта хлопьевидная структура все еще обнаруживается под микроскопом даже после очень интенсивного измельчения. Хлопья могут иметь любой размер в двух направлениях плоскости пленки, и этот размер зависит только от степени измельчения. Напротив, третье измерение хлопьев предопределено возможной толщиной пленки на вальцах, и обычно находится в пределах от 0,3 до 0,7 мм, причем для получения последнего значения обычно требуется двойное нанесение.

С этими характеристиками размера хлопьев продукты вальцовой сушки отличаются от продуктов других способов сушки, которые не имеют ограничений по третьему измерению. В общем случае, например при конвективной сушке воздухом или при сублимационной сушке, по меньшей мере в принципе, возможно получение продуктов любых размеров во всех направлениях. Даже сушка распылением приводит к получению сферических частиц одинакового размера по всем трем измерениям, хотя при этом получаются лишь очень маленькие частицы.

В связи с этим предпринималось немало попыток придать хлопьям третье измерение. Из-за плохой теплопередачи у более толстых слоев и вследствие этого недостаточной сушки с одной стороны, а также пересушки или даже пригорания из-за чувствительности многих продуктов к высокой температуре другой стороны слоя, прилегающей к вальцу, эту задачу при вальцовом способе сушки решить не удалось.

В случае переработки продуктов с высоким содержанием сахара, например, фруктовой мякоти, горячая пленка, пластичная из-за высокого содержания сахара, может утолщаться при ее съеме с вальца, и таким образом получают продукт приблизительно 2-3 мм толщины после его затвердевания вследствие его складывания в третьем измерении. По структуре и по внешнему виду продукты такого типа более сравнимы с продуктами пенной сушки, чем с хлопьями.

Кроме того, этот процесс изменяет внешний вид, но не физические свойства, то есть растворимость, способность к набуханию и так далее.

В настоящее время, однако, существует потребность в изменении не только третьего измерения хлопьев, но одновременно и в изменении их физических свойств. Это связано с тем, что хлопьевидные продукты из-за их небольшой толщины имеют низкую механическую прочность, что приводит, например, к их легкому разрушению при перемешивании. Так, в водных жидкостях хлопья обычно быстро растворяются, то есть процесс дезинтеграции собранных вместе в пленке во время сушки частичек протекает быстро, что в случае продукта типа картофельного пюре, получаемого таким способом вальцовой сушки, является положительным качеством, поскольку при этом получаются отдельные клетки картофеля, что обеспечивает типичную консистенцию картофельного пюре (не липкую).

Однако для многих продуктов такая дезинтеграция хлопьев нежелательна, поскольку для них стремятся к получению более волокнистой структуры. И такая структура должна образовываться не только после регидратации в холодных жидкостях, но в частности после регидратации в горячих жидкостях.

Производство таких продуктов, приобретающих волокнистую консистенцию после регидратации в горячих жидкостях на водной основе, описано в патентах ФРГ №2938596 и №3506513.

В соответствии со способом по патенту ФРГ №2938596 порцию фруктов или овощей смешивают с крахмалом и, если необходимо, с другими добавками, и до, во время или после перемешивания, путем желатинизации, замораживания, высушивания и, если необходимо, измельчения превращают полученный состав или, по меньшей мере, часть его в крахмальный материал с размером зерен от 125 мкм до 2 см.

В способе по патенту ФРГ №3506513 порцию фруктов или овощей аналогичным образом смешивают с добавляемым крахмалом и, если требуется, с другими добавками, при этом в качестве добавляемого крахмала используют, по меньшей мере частично, овощной крахмал, который до, во время или после перемешивания преобразуют, по меньшей мере частично, путем желатинизации в мягких условиях и сушки, а также, если требуется, измельчения, в сухой продукт с размером частиц от 0,1 до 10 мм. В этом способе способность продукта восстанавливаться может быть дополнительно улучшена за счет так называемого кондиционирования, то есть влажной термообработки после сушки. Такое кондиционирование, если используется вальцовая сушка, предпочтительно следует непосредственно за процессом вальцовой сушки.

Оба способа используют, в частности, для производства сухих томатных продуктов, которые имеют не только волокнистую структуру, но и определенную устойчивость к кулинарной обработке.

Пористый крахмальный материал, получаемый способом по патенту ФРГ №2938596 благодаря его высокой пористости может быть легко высушен. Требования, предъявляемые к такому продукту, то есть достаточная величина частиц во всех трех измерениях, обеспечивается при сублимационной сушке и при воздушной сушке большей толщиной слоя, возможной в этом способе. Улучшенная стабильность после гидратации является результатом ретроградации крахмала - его возврата в исходное состояние, достигаемого при замораживании и оттаивании. Ретроградный крахмал труднее дезинтегрируется в горячих жидкостях, однако также имеет лишь ограниченную устойчивость к кулинарной обработке.

В способе по патенту ФРГ №3506513 требуемая волокнистая консистенция достигается путем использования специального крахмала, а именно горохового крахмала, который из-за высокого содержания амилозы, в подходящих условиях, как только он оказывается на вальце, более интенсивно ретроградирует, так что в результате получают хлопья, которые аналогично не дезинтегрируются в горячих жидкостях и имеют требуемую волокнистость. Однако и эти хлопья имеют недостаточную протяженность в третьем измерении, за счет увеличения которой можно было бы достигать еще более выраженной волокнистости.

Важным преимуществом способа по патенту ФРГ №3506513 является снижение расходов производства, которые примерно на 50% ниже при использовании вальцовой сушки по сравнению с "губчатой" (пористой) технологией. Получение хлопьев сушкой на вальцах является максимум двухстадийным процессом (сушка, измельчение в хлопья), тогда как для "губчатой" технологии требуется 4-5 стадий (замораживание, кондиционирование, оттаивание, удаление воды, сушка, измельчение).

Проверенным способом, используемым особенно в случае мелких порошков для увеличения размера частиц, в частности, в трех измерениях, является агломерация, которая на хлопьевидных продуктах, принимая во внимание их в общем невысокую механическую прочность, осуществляется с трудом, но тем не менее эта технология всегда может использоваться. Хотя такая агломерация по существу представляет собой еще одну технологическую стадию, она может следовать сразу за образованием хлопьев, то есть во всяком случае требуется измельчение пленки, что в определенной степени осложняет процесс. Сравнительный пример 1 ниже показывает, что таким путем получают очень привлекательные частицы легкой, крупнопористой структуры, увеличенные по всем трем измерениям. К сожалению, такие частицы очень быстро разрушаются, что обычно является желательным для агломерированных продуктов в контексте высокой диспергируемости, а именно: они разрушаются моментально в холодных жидкостях на водной основе (с соответственно низким варочным, остатком, 68-75 г).

Патенты США №3443964, №3579341 и №3650770 описывают производство пищевых продуктов с волокнистой текстурой путем добавления в смесь содержащих амилозу желатинизированных продуктов на основе крахмала. Эти патенты, раскрывающие способы, отличающиеся от способа по изобретению, тем не менее демонстрируют потребность в таких волокнистых продуктах и то, что до настоящего времени продолжает существовать потребность в продуктах, обеспечивающих волокнистую структуру даже после регидратации в горячей воде и получаемых недорогим способом.

Неожиданно было обнаружено, что известный, менее дорогой способ вальцовой сушки может быть модифицирован и при этом получены очень хорошая устойчивость к кулинарной обработке и волокнистость, если хлопья, полученные вальцовой сушкой, агломерируют и агломераты подвергают влажной термообработке.

В соответствии с этим настоящее изобретение относится к новому экономичному способу производства сухих продуктов, которые могут восстанавливаться холодными и горячими водными жидкостями с образованием фруктовой и овощной мякоти, путем вальцовой сушки фруктовых концентратов и овощных концентратов, содержащих добавленный крахмал, причем этот способ характеризуется тем, что хлопья, полученные измельчением после вальцовой сушки, агломерируют с использованием фруктовых концентратов и овощных концентратов, а полученный агломерат подвергают влажной термообработке и одновременно или вслед за этим сушат до достижения желаемого конечного содержания влаги.

Предпочтительно для агломерации используют тот же самый крахмалосодержащий состав, что и для производства хлопьев, получая совершенно гомогенный продукт, который после регидратации в горячих водных жидкостях имеет превосходную волокнистость.

Предпочтительно в качестве добавленного крахмала используют крахмал В-типа. Крахмалами В-типа являются, например, картофельный крахмал, крахмал из клубней канны. Предпочтительно используют крахмал.

Если использовать один из предпочтительных крахмалов, то агломерацию можно проводить разбрызгиваемой водой или водной суспензией крахмала, вместо смеси крахмала с овощным концентратом.

Тогда как способ по патенту ФРГ №3506513 требует использовать гороховый крахмал, способ по изобретению может быть осуществлен и с другими крахмалами, в частности с дешевым картофельным крахмалом.

Предпочтительно, влажную термообработку по изобретению проводят во время заключительной сушки.

Влажную термообработку удобно проводить при температурах от 65 до 95°С, предпочтительно от 70 до 90°С, в течение периода от 20 минут до 12 часов, предпочтительно от 30 минут до 4 часов.

Требуемая для влажной термообработки влага может вводиться вместе с водой, содержащейся в используемом для агломерации фруктовом или овощном концентрате, или, если используют крахмал В-типа, посредством разбрызгивания воды или водной суспензии крахмала.

В конце процесса продукт может быть высушен до остаточной влажности от 3 до 8 вес.%, предпочтительно от 4 до 5 вес.%.

Количество добавляемого крахмала может изменяться в зависимости от используемой рецептуры. Обычно используют от 10 до 60 мас.% добавленного крахмала.

Предпочтительно, овощная часть состоит из томатов.

Таким образом, способом по изобретению из содержащих добавленный крахмал фруктовых или овощных концентратов, предпочтительно из томатного концентрата, получают сухой продукт, который может восстанавливаться холодными и горячими водными жидкостями с образованием фруктовой мякоти и овощной мякоти, предпочтительно томатной мякоти, причем данный способ характеризуется тем, что, по меньшей мере, часть добавленного крахмала представляет собой крахмал В-типа, подвергнутый влажной термообработке.

Полученный по изобретению продукт в виде трехмерных хлопьев содержит по существу устойчивые к кулинарной обработке хлопья с хорошей механической стабильностью даже после регидратации в горячих жидкостях, а это означает, что получаемый при восстановлении продукт имеет хорошую консистенцию мякоти.

Варочный остаток является показателем устойчивости к кулинарной обработке. В приведенных далее примерах варочный остаток определяют по приведенной ниже методике.

Определение варочного остатка

К 500 мл холодной воды прибавляют 15 г хлопьев и после нагревания до температуры кипения продолжают варить при слабом нагревании в течение 2 минут. Для определения варочного остатка его взвешивают после пропускания через сито размера 0,5 мм, дают стечь в течение 1 минуты и взвешивают.

Настоящее изобретение иллюстрируется приведенными далее примерами, в которых все проценты являются весовыми.

ПРИМЕР 1

Смесь 430 кг томатного концентрата (38° Brix), 225 кг горохового крахмала, 6 кг безводной лимонной кислоты и 380 кг воды сушат вальцовым способом, обычным для приготовления томатных хлопьев, имеющих волокнистую текстуру после регидратации в горячих жидкостях. После получения хлопьев и просеивания с целью получения частиц размером от 4 до 10 мм проводят агломерацию в агломераторе Глатта (или в куттере Зейдельмана), разбрызгивая при этом около 25% (из расчета на сухую массу хлопьев) исходной суспензии. Полученный агломерат обрабатывают паром и одновременно подвергают термообработке при подходящей сушке (45 минут при 80°С); альтернативно, агломерат может быть также высушен в мягких условиях, как по примеру 2, и после этого подвергнут термообработке до достижения остаточного содержания воды 4-6%. Полученный продукт отличается интенсивным красным, гомогенным цветом и имеет хорошую кулинарную стабильность (варочный остаток более 120 г).

Сравнительный пример 1а

Томатные хлопья получают по примеру 1, агломерируют, сушат в мягких условиях, но термообработку хлопьев не проводят.

Образующийся продукт сравним по интенсивности цвета и по равномерности окраски с продуктом по примеру 1, но заметно уступает ему по волокнистости (варочный остаток 68-75 г).

ПРИМЕР 2

Смесь 420 кг томатного концентрата (38° Brix), 200 кг картофельного крахмала с влажностью 20% и 240 кг воды сушат вальцовым способом, по существу избегая ретроградации крахмала на вальце. После образования хлопьев и просеивания по примеру 1 полученный продукт имеет варочный остаток менее 45 г. Путем разбрызгивания томатно-крахмальной пасты в количестве 3% на 30% (по сухому веществу) полученного продукта в агломераторе Глатта получают агломерат, который по примеру 1 сначала сушат в мягких условиях до содержания воды 12%, а затем подвергают термообработке при 90°С в течение 30 минут.

Полученный продукт имеет после регидратации волокнистую консистенцию, но по сравнению с продуктом по примеру 1 его окраска в сухом состоянии не такая ровная, однако после регидратации его уже трудно отличить от продукта, полученного по примеру 1. Варочный остаток более 120 г.

ПРИМЕР 3

По примеру 2 получают хлопья, имеющие варочный остаток менее 45 г, и после соответствующего образования хлопьев и просеивания продукт агломерируют до размера частиц от 2 до 4 мм, распыляя на состав воду в количестве 25%. После сушки в мягких условиях до влажности 10-12% агломерат подвергают термообработке при 80°С в течение 45 минут.

Таким способом также получают гомогенный продукт с хорошей интенсивностью окраски и с хорошей механической стабильностью хлопьев, а также с хорошей устойчивостью к кулинарной обработке (варочный остаток 110-120 г).

Реферат

Изобретение касается сухих продуктов, получаемых из содержащих добавленный крахмал фруктовых или овощных концентратов, которые восстанавливаются холодными и горячими жидкостями с образованием фруктовой или овощной мякоти. Сухие продукты получают вальцовой сушкой фруктовых и/или овощных концентратов, содержащих добавленный крахмал, и измельчением для получения хлопьев. Хлопья агломерируют, причем агломераты получают при распылении фруктовых и/или овощных концентратов. Агломерат обрабатывают паром при повышенной температуре или сушат в мягких условиях и подвергают термообработке для достижения требуемой остаточной влажности. 2 н. и 9 з.п. ф-лы.

Формула