Патент на изобретение №2166865

(54) ПИЩЕВОЙ БРИКЕТИРОВАННЫЙ КОНЦЕНТРАТ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области приготовления экструдированием с нагревом пищевых продуктов на основе дробленых семян бобовых с консервированием их для предотвращения от порчи в виде брикетов, упакованных под вакуумом в термосвариваемую пленку. Пищевой брикетированный концентрат содержит бобовые, овощи сушеные, соль, перец черный молотый, бульон белковый сухой, жир, глицерин и антиокислитель жира, преимущественно бутилгидрокситолуол и/или бутилгидроксианизол. Компоненты введены в следующем соотношении, мас.%: бобовые 61,0-66,0, овощи сушеные 2,5-3,5, соль 1,0-2,0, перец черный молотый – 0,03-0,05, бульон белковый сухой 1,3-1,4, жир 26,0-28,0, глицерин 3,0-4,0, антиокислитель жира 0,0050-0,0052. В качестве бобовых концентрат содержит горох, сою, фасоль или чечевицу, а в качестве овощей сушеных, преимущественно, лук репчатый и зелень петрушки. Концентрат обладает высокой калорийностью, улучшенными органолептическими свойствами и длительным сроком хранения. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области приготовления экструдированием с нагревом пищевых продуктов на основе дробленных семян бобовых: гороха, чечевицы, сои, фасоли и т.п., с консервированием их для предотвращения от порчи в виде брикетов, упакованных под вакуумом в термосвариваемую пленку.

Известен способ производства стерилизованного порошка гороха для супов и пюре моментального приготовления с долговременным хранением в виде сверхтонкого порошка, описанный в изобретении по патенту РФ 2076486, A 23 L 1/20, 1/40. Технологические приемы и режимы операций дробления и размола гороха, увлажнения, экструдирования и подсушивания, которое совмещено с экструдированием, обеспечивают получение высокодисперсного порошка с влажностью не более 8 мас.%. Порошок, однако, не имеет самостоятельного применения и является полуфабрикатом в структуре сбалансированного пищевого продукта.

Уровень техники получения спрессованных обезвоженных пищевых продуктов, получаемых смешиванием нескольких полуфабрикатов растительного и/или животного происхождения для сбалансированного содержания белков, жиров и углеводов на основе стручковой фасоли предварительно измельченной в порошок, включающих сушеную свеклу, картофель, морковь, лук, сельдерей, характеризуют изобретения по патентам Италии N 1219823, 1988 г. и РФ N 2023400 по кл. A 23 L 1/42.

Для получения спресованных продуктов в брикет их пластифицируют при заданной температуре и орошением водно-спиртовым раствором порошкового наполнителя в виде вкусоароматической добавки, которая, помимо придания продукту окончательных пищевых свойств, адсорбирует вероятные излишки влаги, содержащей продукты растительного, животного и минерального происхождения.

Готовые брикеты упаковывают в композитную пленку, которая включает полиэтилентерефталат, алюминий и полиэтилен, имеющую повышенную непроницаемость по отношению к кислороду и водяному пару, что необходимо для долговременности хранения. Упаковку осуществляют в контролируемой среде азота.

Широкого распространения этот пищевой продукт не получил из-за высокой потребительской стоимости, которая определена аппаратурной и технологической сложностью промышленного производства, когда полуфабрикат из смеси обезвоженных пищевых продуктов сначала пластифицируют, чтобы он мог выдержать прессование в брикет, а затем вновь обрабатывают, придавая ему окончательное состояние влажности, аналогичное исходному.

В качестве ближайшего аналога по числу совпадающих признаков выбран пищевой концентрат на основе бобовых для рациона питания по патенту РФ N 2140170, A 23 L 1/20, 1/40, 1999 г., который включает овощи сушеные, белоксодержащий компонент, жир, глицерин и вкусоароматические добавки. Товарная продукция представляет собой смесь измельченной экструдированной сухой основы с рецептурными компонентами, которая спрессована в брикеты, герметично упакованные в термосвариваемую пленку.

Этот пищевой продукт является сбалансированным по белковому, жировому, углеводному и минерально-витаминному составу, обладает высокой калорийностью, улучшенными вкусовыми и органолептическими свойствами, хранится герметично упакованным и может употребляться в пищу без дополнительной тепловой обработки.

Композиция дополнительно содержит жир в структуре мясных, молочных или других жиро- и/или белкосодержащих продуктов в сухом виде.

Для растворения жиров в композицию введен глицерин пищевой, который интенсифицирует процесс перемешивания и брикетирования.

Диапазон количественного содержания вкусоароматических добавок (ВАД), соли и сушеных овощей, зелени определен оптимизированной рецептурой для получения необходимых органолептических и профилактических свойств.

Недостатками известной пищевой композиции брикетированного продукта на основе бобовых являются невысокая калорийность из-за относительно большого содержания белков и ограниченный срок хранения из-за окислительной деструкции жира, который не стабилизирован и имеет контакт с окружающим воздухом через газопроницаемую упаковку из лакированного целофана, а также кислородом, содержащимся в продукте.

Под влиянием кислорода и тепла среды хранения жировая составляющая продукта питания окисляется на свету до гидроперекисей с образованием токсичных веществ, таких как альдегиды, кетоны, низкомолекулярные жирные кислоты и другие соединения. При окислении жира и его порче увеличивается кислотное, перекисное, иодное числа и другие показатели свежести жиров, появляется прогорклый вкус.

В процессе самоокисления пищевого концентрата разрушаются биологически ценные компоненты, витамины, расщепляются липиды, жирные кислоты, в результате образуются продукты со специфическим запахом и вкусом, а концентрат становится непригодным к употреблению в пище.

Кроме того, введение в композицию поливитаминной смеси и раствора бета-каротина оправдано при длительном профилактическом потреблении, а в рационе выживания они являются балластными, потому что при разовых приемах не могут оказать заметного влияния на жизнедеятельность людей в экстремальных кратковременных условиях пребывания, где главенствует калорийность пищевого продукта.

Многостадийный способ термомеханической обработки для приготовления композиции, пригодной к употреблению без дополнительного кулинарного приготовления после извлечения из упаковки, содержащий экструдирование с нагревом и подсушиванием, подготовку смеси ВАД и витаминов, раствора бета-каротина с последующим их совместным перемешиванием, определяет технологическую сложность и потребность в дополнительных специальных помещениях и оборудовании, что трудоемко и повышает потребительскую стоимость пищевого продукта.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является усовершенствование известного пищевого продукта по качественному и количественному составу сбалансированной структуры компонентов, пригодной для длительного хранения в широком диапазоне температур эксплуатации, от минус 30 до 65^oC.

Требуемый технический результат достигается тем, что пищевой брикетированный концентрат, включающий бобовые, овощи сушеные, соль, белоксодержащий компонент, жир, глицерин и вкусоароматические добавки, дополнительно содержит антиокислитель жира, преимущественно, бутилгидроксианизол и/или бутилгидрокситолуол, в качестве белоксодержащего компонента – бульон белковый сухой, а в качестве вкусоароматической добавки – перец черный молотый, при этом компоненты введены в следующем соотношении, мас.%:
Бобовые – 61,0 – 66,0
Овощи сушеные – 2,5 – 3,5
Соль – 1,0 – 2,0
Перец черный молотый – 0,03 – 0,05
Бульон белковый сухой – 1,3 – 1,4
Жир – 26,0 – 28,0
Глицерин – 3,0 – 4,0
Антиокислитель жира, преимущественно бутилгидрокситолуол и/или бутилгидроксианизол – 0,0050 – 0,0052
при том, что в качестве бобовых используют горох, сою, фасоль или чечевицу.

В качестве овощей сушеных концентрат преимущественно содержит лук репчатый и зелень петрушки, взятые в следующем соотношении, мас.%:
Лук репчатый – 2,1 – 2,9
Зелень петрушки – 0,4 – 0,6
Структура предложенного концентрата выбрана согласно эмпирическим формулам расчета энергетической ценности:
37,6 Ж + 16,7 (Б+У) кДж
9 Ж + 4 (Б+У) Ккал,
где Ж – содержание жира, г;
Б – содержание белка, г;
У – содержание углерода, г (см. справочник “Химический состав пищевых продуктов”, М.: ВО “Агропромиздат”, 1987 г., с. 9).

Следовательно, пищевая и энергетическая ценность 100 г концентрата брикетированного пюре горохового на бульоне с жиром при содержании белков – 19,0 г, жиров – 29,0 г и углеводов – 40,8 г составит:
37,6 29,0 + 16,7 (19,0 + 40,8) = 2090 кДж,
9 29,0 + 4(19,0 + 40,8) = 500 Ккал.

Содержание сухих овощей в концентрате определено следующим: при менее 2,5 мас. % вкус продукта неявно выражен, пресный, а при более 3,5 мас.% проявляется характерный специфический острый вкус и вызывается необходимость в потреблении воды, что ограничивает область использования, где нет возможности удовлетворить эту потребность свободно.

Вкусовые ароматические добавки введены в пределах норм, рекомендованных производителем.

Диапазон количества ВАД и соли определен отработанной рецептурой прототипа.

Введение в композицию бульона белкового сухого позволяет повысить и разнообразить вкусовые и питательные свойства концентрата, введение его в смесь основы перед экструдированием в сухом виде упрощает технологический процесс, делает его менее трудоемким и экономически целесообразным.

С целью повышения калорийности пищевого продукта нижний предел содержания жира в композиции ограничен 26,0 мас.%, кроме того, при содержании жира меньше нижнего предела увеличивается объем брикета, что недопустимо при заданных габаритах на рацион питания экспедиционного снаряжения специалистов.

При содержании жира выше 28,0 мас.% композиция не брикетируется и рассыпается, что представляет технологическую проблему, при этом сокращается доля основы зерновых и нарушается расчетный структурный баланс.

Введение глицерина пищевого способствует интенсификации процесса перемешивания и брикетирования смеси.

При содержании глицерина в композиции более 4,0 мас.% плохо брикетируется рыхлая смесь компонентов, а при содержании менее 3,0 мас.% не предохраняется конечный продукт от высыхания и не сохраняется его заданная влажность.

В качестве замедлителя окисления растительных и животных топленых жиров использованы наиболее распространенные в пищевой промышленности по рекомендации Объединенного комитета экспертов ФАО/ВОЗ синтетические антиокислители: бутилгидроксианизол марки Е320 и бутилгидрокситолуол марки Е321, которые имеют сходный механизм антиокислительного действия и могут применяться совместно.

Эти вещества хорошо растворимы в жирах, не вызывают изменений органолептических свойств жиров и пищевых продуктов в целом.

Содержание антиокислителя меньше нижнего предела диапазона не обеспечивает заданного срока хранения, не предотвращает процесса окисления пищевого концентрата.

Содержание антиокислителя больше верхнего предела оптимизированного диапазона вредно для организма человека.

Предложенный пищевой продукт является сбалансированным по содержанию белков, жиров и углеводов, обладает высокой калорийностью, улучшенными вкусовыми и органолептическими свойствами, имеет повышенный срок хранения.

Кроме гороха допустимо адекватное использование в качестве основы композиции пищевого концентрата сои, фасоли, чечевицы в том же оптимизированном диапазоне массового содержания.

Ниже приведен конкретный пример реализации пищевой композиции на основе гороха и технологическая схема приготовления брикетированного концентрата.

Горох шелушенный (лущеный) по ГОСТ 6201 или ТУ 8 РФ 11-109 очищают от сорных примесей, пыли и металломагнитных примесей, затем измельчают на дробилке типа МДУ-1 или ДМ-440 со встроенными ситами, где получают продукт, проходящий через сетку проволочную тканую N 1, 4.

Лук репчатый сушеный не ниже 1 сорта по ГОСТ 7587-71 и зелень петрушки сушеной по ГОСТ 16732-71 инспектируют на столе с магнитными уловителями. После инспекции сушеные овощи измельчают на молотковой дробилке во встроенным ситом N 4 и пропускают через магнитные уловители.

Соль поваренную пищевую не ниже 1 сорта, помолов N 0 или N 1 по ГОСТ 13830-91Е или ТУ 10-04-00966671-333-92 просеивают через сито из сетки проволочной тканой N 0, 8, 1, 2 и пропускают через магнитные уловители.

Перец черный молотый по ГОСТ 29050-91 просеивают через сито из сетки проволочной тканой N 05-08, пропускают через инспекционный стол с магнитными уловителями.

Бульон пищевой сухой по ТУ 10.02.01.92-94 пропускают через просеиватель с ситами из сетки проволочной тканой N 1,6 – 1,8 и магнитные уловители.

Перечисленные компоненты в количествах согласно рецептуре, мас.%, например:
Горох – 64,5
Лук репчатый сушеный – 2,3
Зелень петрушки сушеная – 0,4
Глицерин – 3,3
Жир – 26,0
Соль поваренная пищевая – 2,0
Перец черный молотый – 0,03
Бульон сухой белковый – 1,37
Антиокислитель жира, например, бутилгидрокситолуол – 0,0050
Экструдирование полуфабриката проводят на экструдере марки Р3-КЭД-88 с электрообогревом при температуре 210^oC. При этом высокопроизводительном экструдировании обеспечиваются вкус и цвет продукта, соответствующие вкусу и цвету вареного пюре горохового.

Далее экструдат охлаждают и подсушивают с поверхности на ленточном транспортере с обдувом воздухом и в охлаждающей чаше до массовой доли влаги не выше 8 мас.%.

Затем экструдат измельчают на молотковой дробилке МДУ-1 со встроенным ситом.

Параллельно с описанным выше проводят стабилизирование жира соевого гидрированного рафинированного или масла соевого гидрогенизированного рафинированного, растопленного при температуре плавления 55^oC.

Жир разделяют на две неравные части, большую – 24 мас.% и меньшую – 2 мас. %, предварительно отфильтровав расплавленный жир через сито из шелковой ткани N 15 в расходные термостатированные емкости.

В меньшей части жира растворяют 0,0050 мас.% антиоксиданта – бутилгидрокситолуола при температуре 55^oC, после чего раствор при перемешивании вводят в смесь большей части жира с глицерином дистиллированным по ГОСТ 6259-75 и ГОСТ 6824-96 при температуре 45^oC, профильтрованным через сито из шелковой ткани N 15.

Стабилизированный антиокислителем, например бутилгидрокситолуолом жир с глицерином подают на смешивание с сухим подготовленным полуфабрикатом смеси перед брикетированием, которое проводят в смесителе Л5-ФМ2-У-150.

В смеситель загружают подготовленную экструдированную измельченную смесь и стабилизированный антиокислителем жир с глицерином (3,3 мас.%) и перемешивают до получения однородной массы в течение 5-7 минут.

После смешивания продукт подают шнеком в приемный бункер над прессом.

Брикетирование проводят на прессе марки Б6-ПК-2Т, формируя брикеты размерами 55 х 55 х 20 мм, массой 60 г.

Готовые брикеты пищевых концентратов на основе бобовых упаковывают термосваркой в пленочный (35 мкм) полипропиленовый материал, которые после этого укладывают в комплект рациона (8 шт.) трехсуточного пайка питания человека в экстремальных условиях. Затем этот комплект упаковывают под вакуумом термосваркой электронагревателем сопротивления полиэтиленовой прослойки композитной пленки толщиной 75 мкм со светонепроницаемой алюминиевой фольгой и наружным слоем влаго-, газонепроницаемого полиэтилентерефталата.

Изолированный от кислорода воздуха и прямого действия света пищевой брикет сохраняет годность для потребления на порядок более продолжительное время, сравнительно с прототипом, при стабилизации антиокислителя жиров.

Приготовленные брикеты комплектуются по 8 штук в рацион питания одного человека в течение трех суток, которые употребляются в пищу без тепловой обработки. В рацион питания могут укладываться дополнительно пищевые концентраты в брикетах на основе зерновых, изготовленные по аналогичной технологии.

Качество и свойства брикетов сохраняются при хранении в диапазоне температур эксплуатации спасательных средств от минус 30 до 65^oC в течение 4-5 лет.

Предложенный пищевой продукт является технологичным в переработке, обладает высокой энергетической ценностью, сбалансирован по комплексу структурных составляющих, является самодостаточным и пригоден к употреблению без тепловой обработки.

Сопоставительный анализ предложенного пищевого брикетированного концентрата с аналогом уровня техники показал, что он не известен и явным образом не следует для специалиста пищевой промышленности, может быть воспроизведен промышленным способом серийно на обычном заводском оборудовании, то есть соответствует критериям патентоспособности.

Формула изобретения

1. Пищевой брикетированный концентрат, включающий бобовые, овощи сушеные, соль, белоксодержащий компонент, жир, глицерин и вкусоароматические добавки, отличающийся тем, что он дополнительно содержит антиокислитель жира, преимущественно бутилгидрокситолуол и/или бутилгидроксианизол, в качестве белоксодержащего компонента – бульон белковый сухой, а в качестве вкусоароматической добавки – перец черный молотый, при этом компоненты введены в следующем соотношении, мас.%:
Бобовые – 61,0 – 66,0
Овощи сушеные – 2,5 – 3,5
Соль – 1,0 – 2,0
Перец черный молотый – 0,03 – 0,05
Бульон белковый сухой – 1,3 – 1,4
Жир – 26,0 – 28,0
Глицерин – 3,0 – 4,0
Антиокислитель жира, преимущественно бутилгидрокситолуол и/или бутилгидроксианизол – 0,0050 – 0,0052
2. Пищевой концентрат по п.1, отличающийся тем, что в качестве бобовых он содержит горох, или сою, или фасоль, или чечевицу.

3. Пищевой концентрат по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве овощей сушеных он содержит в массовом соотношении: лук репчатый 2,1 – 2,9 и зелень петрушки 0,4 – 0,6.