Способ получения пищевых добавок
Аннотация:
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве пищевых добавок. Способ включает прессование жома топинамбура, сушку жома после прессования и измельчение высушенного жома. При этом жом топинамбура перед сушкой обрабатывают в электромагнитном поле сверхвысоких частот с частотой 2450 МГц при удельной мощности 180-300 Вт/дм в течение 30-90 секунд. Сушку обработанного жома топинамбура проводят при температуре 60-70°C, а перед измельчением высушенный жом охлаждают до температуры 20-25°C. Измельчение жома проводят до размера частиц не более 0,05 мм. Изобретение позволяет получить пищевую добавку с повышенным количеством физиологически ценных макро- и микронутриентов, а также повышенной водопоглощающей и водоудерживающей способностью. 1 табл., 2 пр.
Основные результаты:
Способ получения пищевой добавки, включающий прессование жома топинамбура, сушку жома после прессования и измельчение высушенного жома, отличающийся тем, что жом топинамбура перед сушкой обрабатывают в электромагнитном поле сверхвысоких частот с частотой 2450 МГц при удельной мощности 180-300 Вт/дм в течение 30-90 секунд, сушку обработанного жома топинамбура проводят при температуре 60-70°C, а перед измельчением высушенный жом охлаждают до температуры 20-25°C, при этом измельчение проводят до размера частиц не более 0,05 мм.
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано при производстве пищевых добавок.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ получения пищевой добавки — пищевых волокон из жома топинамбура, включающий экстрагирование жома подкисленной лимонной кислотой до рН 5,0-5,2 водой при соотношении «измельченный жом-экстрагент», равном 1:1,5 и температуре 80-85°C в течение 15 минут, прессование, сушку отпрессованного после экстрагирования жома при температуре 100-105°C до остаточной влажности 8,5-10%, его дробление с последующим фракционированием и удалением ферропримесей (Патент РФ №2492704, A23L 1/214, 20.09.2013 Бюл. №26).
Недостатками известного способа являются высокие температуры сушки, что приводит к снижению пищевой ценности добавки, а также к снижению эффективности проявления добавкой технологических свойств — водоудерживающей и водопоглощающей способностей.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении пищевой ценности и технологических свойств готового продукта.
Задача изобретения решается тем, что в способе получения пищевой добавки, включающем прессование жома топинамбура, сушку жома после прессования и измельчение высушенного жома, жом топинамбура перед сушкой обрабатывают в электромагнитном поле сверхвысоких частот с частотой 2450 МГц при удельной мощности 180-300 Вт/дм3 в течение 30-90 секунд, сушку обработанного жома топинамбура проводят при температуре 60-70°C, а перед измельчением высушенный жом охлаждают до температуры 20-25°C, при этом измельчение проводят до размера частиц не более 0,05 мм.
Авторами изобретения экспериментально специальными опытами с применением метода ядерно-магнитной релаксации установлено, что обработка жома топинамбура в электромагнитном поле сверхвысоких частот с частотой 2450 МГц при удельной мощности 180-300 Вт/дм3 в течение 30-60 секунд перед сушкой позволяет перевести до 20% связанной влаги в жоме топинамбура в свободную влагу, что обеспечивает снижение температуры последующей сушки, а это, в свою очередь, позволяет в максимальной степени сохранить в процессе сушки термонестабильные макро — и микронутриенты, содержащиеся в жоме топинамбура, а также обеспечить высокую водопоглощающую и водоудерживающую способности.
Примеры осуществления способа приведены ниже.
Пример 1. Жом топинамбура после водной экстракции подают в шнековый пресс для удаления воды с целью достижения остаточной влажности не более 15%. Затем отпрессованный жом топинамбура обрабатывают в электромагнитном поле сверхвысоких частот с частотой 2450 МГц при удельной мощности 180 Вт/дм3 в течение 90 секунд и сушат при температуре 60°C до влажности не более 8%. Высушенный продукт охлаждают до температуры 20°C, измельчают на дезинтеграторе до размера частиц не более 0,05 мм и упаковывают в мешки из полимерного материала массой нетто 5, 10 или 15 кг.
Пример 2. Жом топинамбура после водной экстракции подают в шнековый пресс для удаления воды с целью достижения остаточной влажности не более 15%. Затем отпрессованный жом топинамбура обрабатывают в электромагнитном поле сверхвысоких частот с частотой 2450 МГц при удельной мощности 300 Вт/дм3 в течение 30 секунд и сушат при температуре 70°C до влажности не более 8%. Высушенный продукт охлаждают до температуры 25°C, измельчают на дезинтеграторе до размера частиц не более 0,05 мм и упаковывают в мешки из полимерного материала массой нетто 5, 10 или 15 кг.
В таблице приведены данные, характеризующие пищевую добавку, полученную по известному и заявляемому способам.
Из приведенных в таблице данных видно, что пищевая добавка, полученная по заявляемому способу, содержит в своем составе в большем количестве физиологически ценные макронутриенты — пищевые волокна, в том числе пектиновые вещества, инулин, а также микронутриенты: витамины С и P-активные вещества, по сравнению с пищевой добавкой, полученной по известному способу.
Кроме этого пищевая добавка, полученная по заявляемому способу, проявляет более эффективно технологические свойства: водопоглощающая и водоудерживающая способности значительно выше по сравнению с этими свойствами пищевой добавки, полученной по известному способу.
Способ получения пищевой добавки, включающий прессование жома топинамбура, сушку жома после прессования и измельчение высушенного жома, отличающийся тем, что жом топинамбура перед сушкой обрабатывают в электромагнитном поле сверхвысоких частот с частотой 2450 МГц при удельной мощности 180-300 Вт/дм в течение 30-90 секунд, сушку обработанного жома топинамбура проводят при температуре 60-70°C, а перед измельчением высушенный жом охлаждают до температуры 20-25°C, при этом измельчение проводят до размера частиц не более 0,05 мм.
Изобретение может быть использовано для переработки коллагенсодержащих отходов от разделки гидробионтов. Для получения пищевой добавки осуществляют подготовку сырья, температурную обработку и измельчение. В качестве сырья используют коллагенсодержащее отходы, а именно чешую, кожу, кости при следующем соотношении компонентов соответственно, мас.% 0,1:99,8:0,1, или 12,5:75:12,5, или 25:50:25, или 37,5:25:37,5, или 49,0:2,0:49,0. Перед температурной обработкой сырье обеззараживают и обезвоживают. Измельчение сырья осуществляют до частиц размером 0,08-0,6 мм. Пищевая добавка, полученная согласно изобретению, являясь натуральным белковым компонентом, обогащает продукт азотистыми, минеральными и биологически активными веществами. За счет желирующих свойств коллагеноподобных веществ, содержащихся в чешуе, коже, костях, она может быть улучшителем консистенции, увеличивает вязкость, формуемость, влагоудерживающую способность основного сырья в фаршевых изделиях. Использование данной пищевой добавки позволяет снизить норму закладки сырья в рецептуры рыбных котлет, колбас, паштетов др. и тем самым увеличить выход готовой продукции. 6 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к рыбной промышленности, а именно к переработке коллагенсодержащих отходов от разделки гидробионтов.
Существует способ переработки чешуи, кожи [1], предусматривающий промывку сырья, варку или обработку химическими реагентами (кислотой, щелочью), получение водного раствора коллагена с последующим концентрированием (упариванием или сушкой). Существующий способ трудоемкий, энергоемкий и технологически сложный ввиду заметного увеличения вязкости желатиноподобного раствора при его последующем концентрировании и сушки. Кроме того, применение кислот и щелочей предусматривает использование коррозиеустойчивого оборудования.
Известен также способ приготовления из чешуи [2] желирующего средства, согласно которому чешую промывают несколько раз в холодной воде, пока она не станет прозрачной, затем высушивают. Обработанная таким образом чешуя не может использоваться как добавка к пище, так как содержит около 16% [4] белка ихтиолипидина, не растворимого даже при кипячении и при добавлении в пищу, приводит к образованию осадка, который необходимо удалять, иначе продукт будет иметь нетоварный вид.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения пищевой добавки из чешуи при производстве рыбного фарша [3].
Данный способ заключается в том, что чешую подвергают ИК-нагреву в течение 3,0-3,3 ч при 55-56°С до остаточной влажности 5-7%, измельчают до размера частиц 0,2-0,3 мм, затем чешую в виде порошка вводят в измельченный фарш в пропорции 10:90-25:75.
Пищевая добавка, полученная данным способом, характеризуется повышенным содержанием минеральных веществ, что приводит к снижению белковой составляющей конечного продукта.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения величины белковой составляющей пищевого продукта, обогащения биологически активными и минеральными веществами.
Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе получения пищевой добавки, включающем подготовку сырья, температурную обработку, измельчение, перед температурной обработкой сырье обеззараживают, в качестве сырья используют коллагенсодержащее отходы от разделки гидробионтов, измельчение производят до частиц размером 0,08-0,6 мм. Отличительные признаки предлагаемого способа заключаются в том, что сырье обеззараживают перед температурной обработкой, а в качестве сырья используют коллагенсодержащее отходы от разделки гидробионтов — чешуя, кожа, кость гидробионтов в различных соотношениях, измельчают до частиц размером 0,08-0,6 мм, температурную обработку проводят либо сушкой, либо варкой, либо замораживанием.
Коллагенсодержащее отходы (кожа, чешуя, кости), получаемые при разделке рыбы, составляют более 10% от массы сырья и для пищевых целей в настоящее время практически не используются. В чешуе содержится свыше 40% белковых веществ, представленных в основном коллагеном (80% и более), а также минеральными веществами, состоящими преимущественно из фосфорнокислого кальция, незначительного количества углекислого кальция, фтористого кальция и гидроокиси кальция [5]. В зависимости от вида рыбы доля кости в размерно-массовой характеристике рыб различна и может достигать 12% и более. Различия в содержании белка в костях и чешуе рыб незначительны. Минеральных веществ в чешуе больше, а жира меньше, чем в костях [6]. Содержание белка в коже составляет более 50%, содержание минеральных веществ — не более 35%. Помимо коллагена в коже рыб присутствуют природные полимеры (7), причем в коже рыб их больше, чем в коже наземных животных. К наиболее распространенным природным полимерам, содержащим значительные количества гексозаминов, относятся гликозаминогликаны, гликопротеины. Имеются многочисленные сведения о биологической активности глинозаминогликанов, гликопротеинов и чистых препаратов гексозаминов. Отмечено ингибирующее действие глюкозамина на образование различных опухолей, выявлен положительный эффект при лечении атеросклероза, гипертонической болезни, установлено стимулирующее влияние на процессы кроветворения. Глюкозамин повышает естественную резистентность организма, его профилактическое введение благоприятно отражается на больных лучевой болезнью. Некоторые производные гексозамина оказывают значительное действие на содержание сахара в крови. Глюкозамин, добавленный в различных дозах, может стимулировать (низкие концентрации) или угнетать (высокие концентрации) рост и синтез макромолекул Escherichae coli В. В костях рыб содержание гексозаминов заметно ниже, чем в коже, и подвержено колебаниям — от 10 до 35 мг%. Значительно большее количество гексозаминов отмечено в позвонках костистых и хрящевых рыб [7].
Соотношение чешуи, кожи, кости в предлагаемом способе получения пищевой добавки может быть различно, но увеличение процента кожи увеличивает содержание белковой составляющей при соответственном снижении минеральных веществ. Данные представлены в таблице.
Использование измельчения коллагенсодержащих отходов до частиц размером 0,08-0,6 мм способствует быстрому проявлению желеобразующих свойств коллагена при последующей термической обработке. Обеззараживание коллагенсодержащеих отходов с использованием эха-воды позволяет удлинить срок хранения сырья до температурной обработки в течение 3-5 суток, за счет подавления жизнедеятельности микроорганизмов, вызывающих порчу продукции без использования химических средств и антибиотиков.
Электрохимическая активация (ЭХА) проводится путем катодной или анодной (униполярной) электрохимической обработки воды в диафрагменном электрохимическом реакторе установок типа СТЭЛ в электрическом поле высокой напряженности. В результате чего образуется несколько фракций, где вода имеет разные свойства. Одна из таких фракций — нейтральный анолит (рН 6-7, концентрация активного хлора до 450 мг/л), обладающий бактерицидными свойствами [8].
Способ осуществляют следующим образом.
Коллагенсодержащее сырье промывают, обеззараживают с применением эха-воды, обезвоживают, проводят температурную обработку, измельчают. Обезвоживание проводят любым известным способом. Температурную обработку проводят либо сушкой, либо варкой, либо замораживанием. Сушку проводят при температуре не выше 100°С любым известным способом до содержания влаги не более 10%. При влажности выше 10% может наблюдаться интенсивный рост плесневой и другой микрофлоры, присутствие которой в продукте недопустимо или ограничено. Варку проводят при температуре не выше 130°С, затем смесь разделяют на твердую и жидкую фракции любым известным способом, водорастворимую фракцию высушивают при температуре не более 100°С. Возможно использование водорастворимой фракции в жидком виде. Замораживание проводят до температуры не менее минус 18°С, затем измельчают без размораживания.
Пищевая добавка, полученная по предлагаемому способу, являясь натуральным белковым компонентом, обогащает продукт азотистыми, минеральными и биологически активными веществами, а за счет желирующих свойств коллагена может быть улучшителем консистенции при добавлении ее в различные изделия, позволяет получать пищевой продукт определенного химического состава.
Пример 1.
Берут 100 кг коллагенсодержащих отходов при соотношении чешуя/кожа/кость: 0,1/99,8/0,1, тщательно промывают (при необходимости использованием ЭХА-воды), подпрессовывают, высушивают при температуре 100°С до влажности не выше 10%, измельчают до размера частиц чешуи и кожи 0,3 мм.
Пищевая добавка представляет собой порошок белого или светло-серого цвета следующего химического состава, % сухого вещества:
Сырой протеин 57,15
Липиды 8,40
Минеральные вещества 34,45
Пример 2.
Берут 100 кг коллагенсодержащих отходов при соотношении чешуя/кожа/кость: 25/50/25, промывают с последующим ополаскиванием в ЭХА-воды, оставляют на стечку, термическую обработку проводят варкой при температуре не выше 130°С, затем разделяют на твердую и жидкую фракцию, водорастворимую часть высушивают любым известным способом при температуре не выше 100°С, упаковывают и хранят до употребления.
Пищевая добавка представляет собой порошок светло-серого или бежевого цвета следующего химического состава, % сухого вещества:
Сырой протеин 49,11
Липиды 4,76
Минеральные вещества 46,13
Пример 3.
Берут 100 кг коллагенсодержащих отходов при соотношении чешуя/кожа/кость: 37,5/25/37,5, промывают, подпрессовывают, термическую обработку проводят замораживанием при температуре не менее минус 18°С, измельчают без размораживания до частиц размером не более 0,6 мм.
Пищевая добавка представляет собой массу светло-серого или серого цвета следующего химического состава, % сухого вещества:
Сырой протеин 45,09
Липиды 2,86
Минеральные вещества 52,05
Использование пищевой добавки, полученной предлагаемым способом, позволяет снижать норму закладки сырья в традиционные рецептуры рыбных котлет, колбас, паштетов др. [9] и тем самым увеличивать выход готовой продукции.
Источники информации
1. Трещева В.И. Рыбный клей. — М.: «Легкая и пищевая промышленность, 1983, — 88 с.
2. Похлебкин В.В. Собрание избранных произведений. Кулинарный словарь. — М.: Центрополиграф, 1997, — 503 с.
3. Патент РФ № 2101984, МПК6 А 23 L 1/325. Способ производства пищевого рыбного фарша / С.А.Денисова, С.В.Казимирчик, В.В.Шевченко (Россия); — № 96105343/13, заявл. 18.03.96, опубл. 20.01.98, бюл. № 2. — 153 с.
4. Куликов П.И. Производство муки, жира и белково-витаминных препаратов в рыбной промышленности. — М.: Пищевая промышленность, 1991, — 264 с.
5. Производство лекарственных и косметических препаратов из гидробионтов / Блинова А.Б. — М., 1999, — 20 с. (Новости отечественной и зарубежной рыбообработки. Сер. Обработка рыбы и морепродуктов: Информационный пакет / Экинас; вып.IV (I).
6. Справочник по химическому составу и технологическим свойствам морских и океанических рыб. — М.: Изд-во ВНИРО, 1998, — 224 с.
7. Сафронова Т.М. Аминосахара промысловых рыб и беспозвоночных и их роль в формировании качества продукции. — М.: Пищевая промышленность, 1980, — 111 с.
8. Патент РФ № 2145405, А 23 В 4/06. Способ приготовления бактерицидного льда и способ сохранения свежести пищевого продукта/ Андреев М.П., Мелехин Д.В.; № 99104876/13, заяв. 10.13.1999, опуб. 10.02.2000, бюл. № 4.
9. Гольдин М.В., Рыжков А.А., Слабко Т.И. Сборник рецептур рыбных изделий и консервов. — С.-Петербург: Гидрометеоиздат, 2000, — 206 с.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения пищевой добавки из коллагенсодержащего сырья от разделки гидробионтов путем подготовки сырья, температурной обработки и измельчения, отличающийся тем, что в качестве коллагенсодержащего сырья используют чешую, кожу и кость, при следующем соотношении компонентов соответственно, мас.%: 0,1:99,8:0,1, или 12,5:75:12,5, или 25:50:25, или 37,5:25:37,5, или 49,0:2,0:49,9.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что коллагенсодержащее сырье измельчают до частиц размером 0,08-0,6 мм.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что коллагенсодержащее сырье обеззараживают с применением ЭХА-воды.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что коллагенсодержащее сырье после обеззараживания обезвоживают.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что температурную обработку проводят сушкой любым известным способом при температуре не выше 100°С.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что температурную обработку проводят варкой при температуре не выше 130°С.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что температурную обработку проводят замораживанием при температуре не менее минус 18°С.