Патент на изобретение №2341963

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПЮРЕОБРАЗНОГО ОВОЩНОГО КОНЦЕНТРАТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к технологии переработки овощного сырья и может быть использовано при производстве пюреобразного овощного концентрата. Способ производства пюреобразного овощного концентрата, включающий мойку, инспекцию, измельчение до 4…5 мм, смешивание, подогревание до 70°С, расфасовку в тару, укупорку и стерилизацию. Предварительно мытые, очищенные и измельченные баклажаны, тыквы, красные помидоры, яблоки, болгарский перец, чеснок, петрушка, укроп, красный стручковый перец смешивают в пропорции 17,7:17,7:17,7:17,7:17,7:3,5:3,5:3,5:1,0 и обрабатывают в экструдере, полученную овощную смесь подсушивают до влажности 75% путем сброса давления и испарения образующихся паров. В полученное овощное пюре вводят 90%-ый сахарный сироп в количестве 3,93% к первоначальной массе овощной смеси, 26%-ый раствор хлорида натрия в количестве 3,4% к первоначальной массе овощной смеси, 6%-ый водный раствор этановой кислоты в количестве 1,77% к первоначальной массе овощной смеси, растительное масло в количестве 7,0% к первоначальной массе овощной смеси и варят полученную смесь при температуре 81°С под давлением 3800 Па до получения пюреобразного концентрата с конечной влажностью 48%. Изобретение позволяет снизить материальные и энергетические затраты на производство пюреобразных овощных концентратов; получить пюреобразные овощные концентраты заданного состава и пищевой ценности.

Изобретение относится к технологии переработки овощного сырья и может быть использовано при производстве пюреобразного овощного концентрата.

Недостатками известной технологии являются:

– невысокое качество производимой икры из обжаренных овощей из-за многоэтапной и продолжительной тепловой обработки (обжаривание, подогревание и стерилизация) овощей;

– значительные материальные и энергетические затраты, обусловленные использованием продолжительной тепловой обработки (обжаривание, подогревание и стерилизация).

Технической задачей изобретения является снижение материальных и энергетических затрат на производство пюреобразных овощных концентратов; получение пюреобразных овощных концентратов заданного состава и пищевой ценности.

Поставленная задача достигается тем, что в способе производства пюреобразного овощного концентрата, включающем мойку, инспекцию, измельчение до 4…5 мм, смешивание, подогревание до 70°С, расфасовку в тару, укупорку и стерилизацию, новым является то, что предварительно мытые, очищенные и измельченные баклажаны, тыквы, красные помидоры, яблоки, болгарский перец, чеснок, петрушка, укроп, красный стручковый перец смешивают в пропорции 17,7:17,7:17,7:17,7:17,7:3,5:3,5:3,5:1,0 и обрабатывают в экструдере, полученную овощную смесь подсушивают до влажности 75% путем сброса давления и испарения образующихся паров, далее в полученное овощное пюре вводят 90%-ый сахарный сироп в количестве 3,93% к первоначальной массе овощной смеси, 26%-ый раствор хлорида натрия в количестве 3,4% к первоначальной массе овощной смеси, 6%-ый водный раствор этановой (уксусной) кислоты в количестве 1,77% к первоначальной массе овощной смеси, растительное (подсолнечное) масло в количестве 7,0% к первоначальной массе овощной смеси и варят полученную смесь при температуре 81°С под давлением 3800 Па до получения пюреобразного концентрата с конечной влажностью 48%.

Баклажаны, тыква, красные помидоры, яблоки, болгарский перец, чеснок, петрушка, укроп, красный стручковый перец для производства пюре должны быть свежими, здоровыми, с высоким содержанием пектина, органических кислот и сухих растворимых веществ, что необходимо для обеспечения надлежащего выхода готовых продуктов, получаемых из пюре. Зрелость овощей должна быть технической или близкой к потребительской.

Способ производства пюреобразного овощного концентрата осуществляется следующим образом.

Баклажаны, тыква, красные помидоры, яблоки, болгарский перец, чеснок, петрушка, укроп, красный стручковый перец подвергаются мойке в отдельности в моечной машине. Затем мытые овощи и зелень (баклажаны, тыква, красные помидоры, яблоки, болгарский перец, чеснок, петрушка, укроп, красный стручковый перец) инспектируют и сортируют вручную на сортировочно-инспекционном транспортере. Затем овощи и зелень (баклажаны, тыква, красные помидоры, яблоки, болгарский перец, чеснок, петрушка, укроп, красный стручковый перец) после ополаскивания смешивают в пропорции 17,7:17,7:17,7:17,7:17,7:3,5:3,5:3,5:1,0, что соответствует примерно следующему соотношению: 10 кг баклажанов, 10 кг тыквы, 10 кг красных помидоров, 10 кг яблок, 10 кг болгарского перца, 2 кг чеснока, 2 кг петрушки, 2 кг укропа, 0,5 кг красного стручкового перца, и подвергают обработке в экструдере.

Предлагаемая пропорция овощей и зелени: 10 кг баклажанов, 10 кг тыквы, 10 кг красных помидоров, 10 кг яблок, 10 кг болгарского перца, 2 кг чеснока, 2 кг петрушки, 2 кг укропа, 0,5 кг красного стручкового перца обеспечивает наиболее рациональное сочетание основных компонентов и благотворно сказывается на степени их усвоения человеческим организмом. Нарушение этой пропорции ведет к ухудшению органолептических показателей качества и нарушению пищевой сбалансированности.

В экструдере смесь овощей (баклажаны, тыква, красные помидоры, яблоки, болгарский перец, чеснок, петрушка, укроп, красный стручковый перец) подвергается уплотнению и постепенному сжатию. В нем происходит постепенное увеличение давления и уплотнение пюреобразной массы продукта вследствие уменьшения размеров винтового канала шнека экструдера. При вращении шнека плоды измельчаются, образующаяся пюреобразная смесь попадает в предматричную зону и продавливается через матрицу экструдера. Выходящая из экструдера пюреобразная масса направляется в вакуум-варочную камеру. После выхода сжатой пюреобразной массы из экструдера в вакуум-варочную камеру в результате резкого перепада температуры и давления происходит мгновенное испарение влаги. При этом происходит подсушивание полученной пюреобразной массы до влажности 75% за счет сброса давления и испарения образующихся паров из вакуум-варочной камеры.

Затем в полученное овощное пюре вводятся следующие дополнительные компоненты:

– 90%-ый сахарный сироп в количестве 3,93% к первоначальной массе овощной смеси,

– 26%-ый раствор хлорида натрия в количестве 3,4% к первоначальной массе овощной смеси,

– 6%-ый водный раствор этановой (уксусной) кислоты в количестве 1,77% к первоначальной массе овощной смеси,

– растительное (подсолнечное) масло в количестве 7,0% к первоначальной массе овощной смеси.

Введение в состав овощного пюре 90%-ого сахарного сиропа в количестве 3,93% к первоначальной массе овощного пюре, 26%-ого раствора хлорида натрия в количестве 3,4% к первоначальной массе овощного пюре, 6%-ого водного раствора этановой (уксусной) кислоты в количестве 1,77% к первоначальной массе овощной смеси, растительного (подсолнечного) масла в количестве 7,0% к первоначальной массе овощной смеси способствует существенным изменениям их структуры, но и направлено на формирование таких важных органолептических показателей качества, как вкус, запах, цвет и консистенция.

В овощном пюре могут развиваться плесени, уксуснокислые бактерии и некоторые другие виды аэробных микроорганизмов, поэтому пюре подвергают тепловой обработке (пастеризации) для подавления жизнедеятельности микроорганизмов и обеспечения стойкости при хранении.

За счет нагрева пюреобразной массы до 81°С и поддержания величины разряжения 3800 Па происходит дальнейшее испарение образующихся водяных паров. Если пюреобразная масса имеет повышенную влажность, то она подвергается дополнительному выпариванию до получения пюреобразного концентрата с конечной влажностью 48%.

Таким образом, получают пюреобразный овощной концентрат заданного состава с конечной влажностью 48%, который направляют на фасовку и хранение.

Пример реализации способа производства пюреобразного овощного концентрата. Исходное сырье (баклажаны, тыква, красные помидоры, яблоки, болгарский перец, чеснок, петрушка, укроп, красный стручковый перец) моют в отдельности в моечной машине. Вымытые плоды из моечной ванны перемещаются наклонным конвейером, в верхней части которого (перед выгрузкой) они ополаскиваются водой из душевого устройства. При обработке сильно загрязненных овощей можно увеличить время их пребывания в зоне отмывки путем периодических остановок транспортера.

Затем мытые овощи и зелень (баклажаны, тыква, красные помидоры, яблоки, болгарский перец, чеснок, петрушка, укроп, красный стручковый перец) подвергаются инспекции и сортированию, которые проводят вручную на сортировочно-инспекционном транспортере. Одновременно с сортированием проводится инспекция сырья, при которой удаляют дефектные экземпляры (загнившие, поврежденные, битые, заплесневелые, сильно загрязненные), посторонние примеси и предметы, а также вырезают поврежденные участки. Плоды после ополаскивания их смешивают в пропорции 17,7:17,7:17,7:17,7:17,7:3,5:3,5:3,5:1,0, что соответствует примерно следующему соотношению: 10 кг баклажанов, 10 кг тыквы, 10 кг красных помидоров, 10 кг яблок, 10 кг болгарского перца, 2 кг чеснока, 2 кг петрушки, 2 кг укропа, 0,5 кг красного стручкового перца.

Предлагаемое соотношение: 10 кг баклажанов, 10 кг тыквы, 10 кг красных помидоров, 10 кг яблок, 10 кг болгарского перца, 2 кг чеснока, 2 кг петрушки, 2 кг укропа, 0,5 кг красного стручкового перца обеспечивает наиболее рациональное сочетание основных компонентов и благотворно сказывается на степени их усвоения человеческим организмом. Нарушение этой пропорции ведет к ухудшению органолептических показателей качества и нарушению пищевой сбалансированности.

Затем овощи после смешивания подвергаются обработке в экструдере. В экструдере смесь овощей (баклажаны, тыква, красные помидоры, яблоки, болгарский перец, чеснок, петрушка, укроп, красный стручковый перец) подвергается уплотнению и постепенному сжатию. За счет того, что витки шнека экструдера имеют переменный шаг и возрастающую толщину, межвитковое пространство постепенно уменьшается. В нем происходит постепенное увеличение давления и уплотнение пюреобразной массы продукта вследствие резкого уменьшения размеров винтового канала.

Здесь измельченные частицы плодов сжимаются и начинается образование пюреобразной массы за счет возрастания давления. Для дополнительного измельчения в середине шнека экструдера может быть установлена дополнительная решетка с отверстиями. На выходе из экструдера установлена матрица с отверстиями заданного размера. При вращении шнека овощи измельчаются. При этом происходит протирание частиц овощей и завершается формирование пюреобразной массы. Затем полученная масса попадает в предматричную зону и продавливается через матрицу экструдера. Выходящая из экструдера пюреобразная масса направляется в вакуум-варочную камеру. После выхода сжатой пюреобразной массы из экструдера в вакуум-варочную камеру в результате резкого перепада давления происходит мгновенное испарение влаги. При этом происходит подсушивание полученного пюре до влажности 75% за счет сброса давления и испарения образующихся паров из вакуум-варочной камеры.

Подсушивание полученного пюре до большей влажности, например 80%, приводит к дополнительным энергозатратам при дальнейшем нагревании и выпаривании под разряжением, что существенно удорожает себестоимость готового продукта.

Подсушивание полученного пюре до меньшей влажности, например 65%, приводит к необходимости дополнительного последующего увлажнения, так как в противном случае не будет получен пюреобразный овощной концентрат с конечной влажностью 48%.

Затем в полученное овощное пюре вводятся следующие дополнительные компоненты:

– 90%-ый сахарный сироп в количестве 3,93% к первоначальной массе овощной смеси,

– 26%-ый раствор хлорида натрия в количестве 3,4% к первоначальной массе овощной смеси,

– 6%-ый водный раствор этановой (уксусной) кислоты в количестве 1,77% к первоначальной массе овощной смеси,

– растительное (подсолнечное) масло в количестве 7,0% к первоначальной массе овощной смеси.

Введение в состав овощного пюре 90%-ого сахарного сиропа в количестве 3,93% к первоначальной массе овощного пюре, 26%-ого раствора хлорида натрия в количестве 3,4% к первоначальной массе овощного пюре, 6%-ого водного раствора этановой (уксусной) кислоты в количестве 1,77% к первоначальной массе овощной смеси, растительного (подсолнечного) масла в количестве 7,0% к первоначальной массе овощной смеси способствует существенным изменениям их структуры, но и направлено на формирование таких важных органолептических показателей качества, как вкус, запах, цвет и консистенция.

Изменение содержания пропорций вышеуказанных компонентов ведет к существенным изменениям вкуса и глубины физико-химических изменений, происходящих в пюре под действием таких консервантов, как сахар, соль и водный раствор этановой (уксусной) кислоты.

Так, например, использование большего количества сахарного сиропа, например 4,2%, приведет к изменению вкуса и появлению излишней сладости и, как следствие, ухудшению его качества. Использование меньшего количества сахарного сиропа, например 3,0%, приведет также к изменению вкуса и появлению солено-кислого вкуса и, как следствие, ухудшению его качества.

Использование большего количества раствора хлорида натрия, например 4,0%, приведет к изменению вкуса и появлению излишней солености и, как следствие, ухудшению его качества. Использование меньшего количества раствора хлорида натрия, например 3,0%, приведет также к изменению вкуса и доминированию сладкого вкуса и, как следствие, ухудшению его качества.

Использование большего количества 6%-ого водного раствора этановой (уксусной) кислоты, например 2%, приведет к изменению вкуса (повышению кислого привкуса) и, как следствие, ухудшению его качества.

Использование меньшего количества 6%-ого водного раствора этановой (уксусной) кислоты, например 1%, приведет к изменению вкуса, нарушению кислотного баланса и недостаточному консервирующему действию на готовый продукт.

Использование большего количества растительного (подсолнечного) масла, например 8,5%, приведет к доминированию маслянистого вкуса и нарушению балансового содержания липидов и, как следствие, ухудшению его качества. Использование меньшего количества растительного (подсолнечного) масла, например 6%, приведет также к нарушению балансового содержания липидов и недостаточно мягкой и нежной консистенции. Низкое содержание липидов растительного происхождения ухудшит усвояемость белков и углеводов из-за недостатка несбалансированности их с жирами.

За счет нагрева пюреобразной массы до 81°С и поддержания величины разряжения 3800 Па происходит дальнейшее испарение образующихся водяных паров. Если пюреобразная масса продукта имеет повышенную влажность, то она подвергается дополнительному выпариванию до получения пюреобразного концентрата с конечной влажностью 48%. Основное назначение нагревания – не только доведение пюреобразного концентрата до конечной влажности 48% путем испарения избыточной влаги под разряжением 3800 Па при температуре 81°С, но и инактивация окислительных ферментов. Под влиянием нагревания и органических кислот, присутствующих в овощном пюре, происходит гидролиз протопектина, находящегося в срединных пластинках и клеточных стенках. Прочная связь между клетками нарушается, часть их стенок разрушается и ткань размягчается.

Продолжительность и температура тепловой обработки должны подбираться в зависимости от вида плодов и степени их зрелости. Если продолжительность нагревания будет чрезмерна, то в пюре происходит глубокий распад пектиновых веществ, оно получается жидким и утрачивает или сохраняет в недостаточной степени желирующие свойства.

Использование большего давления, например 4100 Па, приведет к повышению температуры пюреобразного овощного концентрата и, как следствие, ухудшению его качества.

Использование меньшего давления, например 3300 Па, приведет к необходимости установки более мощного вакуум-насоса и повышению энергозатрат на производство пюреобразного концентрата, что ведет к повышению его себестоимости.

Ведение процесса нагревания при температуре пюреобразного овощного концентрата менее 81°С, например 75°С, приведет к увеличению продолжительности нагревания, что в свою очередь может вызвать глубокий распад пектиновых веществ в пюре, оно получится жидким и утратит свои желирующие свойства.

Ведение процесса нагревания при температуре пюреобразного овощного концентрата более 81°С, например 85°С, приведет к ускоренному разложению термолабильных веществ в пюре и ухудшению его качества. Получение пюреобразного овощного концентрата с конечной влажностью 48% обусловлено следующими соображениями. Если конечная влажность пюреобразного овощного концентрата будет менее 48%, например 43%, то его консистенция будет недостаточно нежной и мягкой. Пюреобразный овощной концентрат будет иметь высокую вязкость, что может создать дополнительные трудности (необходимость его нагревания для снижения вязкости и повышения текучести) при использовании в пищеконцентратной и консервной промышленности в качестве овощной начинки.

Если конечная влажность пюреобразного овощного концентрата будет более 48%, например 51%, то пюреобразный овощной концентрат будет иметь высокую текучесть, что также создает дополнительные трудности при использовании его в пищеконцентратной и консервной промышленности в качестве овощной начинки.

Таким образом, получают пюреобразный овощной концентрат заданного состава, который направляют на фасовку и хранение. Горячий пюреобразный овощной концентрат фасуют в подготовленные стеклянные банки, герметично укупоривают и выдерживают, затем охлаждают.

Таким образом, использование предложенного способа производства пюреобразного овощного концентрата позволяет:

– получать пюреобразный овощной концентрат заданного состава с введением необходимых дополнительных компонентов (сахарного сиропа, раствора хлорида натрия, водного раствора этановой (уксусной) кислоты, растительного (подсолнечного) масла) для их дальнейшего использования в пищеконцентратной и консервной промышленности;

– снизить энерго- и трудозатраты на производство пюреобразного овощного концентрата вследствие совмещения технологических операций измельчения, протирания, уваривания, введения и перемешивания дополнительных компонентов путем использования процесса экструзии;

– снизить материальные затраты вследствие устранения вспомогательных и перегрузочных операций;

– повысить качество пюреобразного овощного концентрата за счет исключения многоэтапной и продолжительной обработки продукта на каждой стадии технологического процесса.

Формула изобретения

Способ производства пюреобразного овощного концентрата, включающий мойку, инспекцию, измельчение до 4…5 мм, смешивание, подогревание до 70°С, расфасовку в тару, укупорку и стерилизацию, отличающийся тем, что предварительно мытые, очищенные и измельченные баклажаны, тыквы, красные помидоры, яблоки, болгарский перец, чеснок, петрушка, укроп, красный стручковый перец смешивают в пропорции 17,7:17,7:17,7:17,7:17,7:3,5:3,5:3,5:1,0 и обрабатывают в экструдере, полученную овощную смесь подсушивают до влажности 75% путем сброса давления и испарения образующихся паров, далее в полученное овощное пюре вводят 90%-ный сахарный сироп в количестве 3,93% к первоначальной массе овощной смеси, 26%-ный раствор хлорида натрия в количестве 3,4% к первоначальной массе овощной смеси, 6%-ный водный раствор этановой кислоты в количестве 1,77% к первоначальной массе овощной смеси, растительное масло в количестве 7,0% к первоначальной массе овощной смеси и варят полученную смесь при температуре 81°С под давлением 3800 Па до получения пюреобразного концентрата с конечной влажностью 48%.