Способ безотходной переработки свежих и/или замороженных ягод и/или фруктов, и/или овощей, и/или их смеси (варианты)

Реферат

 

Изобретение предназначено для использования в пищевой промышленности. Способ предусматривает два варианта безотходной переработки свежих и/или замороженных ягод, и/или фруктов, и/или овощей, и/или их смеси. При осуществлении способа производят диэлектрический нагрев растительного сырья при частоте излучения 80-22250 МГц в течение не более 4 мин с последующим выдерживанием без нагрева до прекращения выделения сока в емкости из радиопрозрачного материала с сетчатым дном с размером отверстий 0,5-3,0 мм и поддоном. Перед нагревом сырье укладывают в емкость толщиной слоя, не более чем в два раза превышающую глубину проникновения электромагнитной волны в этот слой. Нагрев с последующим выдерживанием без нагрева ведут циклами до остаточной массы слоя ягод и/или фруктов, и/или овощей, и/или их смеси. По первому варианту остаточная масса составляет 15-25% от исходной массы этого слоя. Полученный сок сливают из поддона и упаковывают. Оставшееся на основе термообработанное растительное сырье сушат на сетчатом дне до влажности 7-14% и также упаковывают. Согласно второму варианту остаточная масса составляет 25-95% от исходной массы этого слоя. Затем полученный сок сливают из поддона и упаковывают, остальной термообработанный продукт протирают через сетчатое дно в поддон и упаковывают. Оставшуюся после протирания массу сушат на сетчатом дне до 8%, измельчают и также упаковывают. Способ позволяет упростить и интенсифицировать процесс безотходной переработки растительного сырья, получить из него продукт длительного хранения, обогащенный витаминами и другими биологически активными веществами, расширить ассортимент продуктов. 2 с. и 22 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к переработке свежих и/или замороженных ягод и/или фруктов, и/или овощей, и/или их смеси с безотходным получением из них пюре, вяленых и сушеных продуктов, сока, сиропа, сухого порошка, которые могут быть использованы в качестве самостоятельных продуктов питания или применяться в качестве полуфабрикатов, преимущественно, в кондитерской, хлебобулочной, ликероводочной и консервной промышленности.

Известен способ извлечения сока из свежих ягод, в котором для извлечения сока ягоды смешивают с сахаром, смесь подвергают воздействию СВЧ при частоте излучения 2350-2450 МГц, при этом толщина слоя ягод составляет не более 4-6 см, а длительность нагрева 5-30 минут (RU, 2086167, С1, 10.08.97).

Известен также способ получения порошка из ягод и другого растительного сырья, в котором ягоды, плоды, зелень обрабатывают в течение 10-30 минут в поле СВЧ при частоте излучения 2400-2500 МГц до достижения температуры перерабатываемого сырья не более 90oC, при этом обработку ведут до удаления 20-50% влаги от обрабатываемого массы сырья, после чего проводят дополнительную сушку сырья при температуре 40-60oC и его измельчение в порошок (RU, 2102894, С1, 27.01.98).

Известно также устройство для получения сока из ягод, плодов в бытовой микроволновой печи, которое представляет собой емкость из радиопрозрачного материала, содержащую поддон с отверстиями для размещения на нем растительного сырья и поддон для сбора отделившегося в процессе СВЧ-обработки сока, при этом температура сока, отделившегося в процессе СВЧ-обработки, полем мощностью 2450 МГц, составляет 65oC (RU, 2062600, С1, 27.06.96).

Наиболее близким к предложенному является способ безотходной переработки замороженных ягод, предусматривающий их нагрев в течение 5-30 минут до температуры не более 80oC микроволновым излучением частотой 2400-2500 МГц в посуде из радиопрозрачного материала при высоте насыпного слоя не более 10 см, отделение полученного сока и последующую переработку ягод, оставшихся после отделения сока до получения цукатов или пюре, или сухого порошка (RU, 2143813, С1, 10.01.2000 г.).

К недостаткам всех вышеперечисленных способов следует отнести низкую интенсивность отделения сока из перерабатываемого сырья, необходимость последующего осветления полученного сока, длительность непрерывной термообработки перерабатываемых плодов, которая приводит к потере витаминов, а также большое количество операций, связанных с ручной обработкой исходного сырья, что приводит к значительному микробиологическому загрязнению готового продукта.

Технической задачей изобретения является упрощение и интенсификация процесса безотходной переработки исходного сырья, снижение микробиологического загрязнения готового продукта, что увеличит срок его хранения, а также позволит расширить ассортимент диетических продуктов длительного хранения, не вызывающих аллергической реакции у людей, имеющих к этому склонность.

Для достижения технического результата изобретение предусматривает два варианта осуществления данного способа.

В соответствии с первым вариантом способ безотходной переработки свежих и/или замороженных ягод и/или фруктов, и/или овощей, и/или их смеси предусматривает их диэлектрический нагрев в течение не более 4 минут с последующим выдерживанием без нагрева до прекращения отделения сока, при этом диэлектрический нагрев ведут при частоте излучения 80-22250 МГц в емкости из радиопрозрачного материала с сетчатым дном с размером отверстий 0,5-3 мм и поддоном, перед нагревом ягоды и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь укладывают в емкость толщиной слоя, не более чем в два раза превышающую глубину проникновения электромагнитной волны в этот слой, причем нагрев с последующим выдерживанием без нагрева ведут циклами до остаточной массы слоя ягод и/или фруктов, и/или овощей, и/или их смеси 15-25% от исходной массы этого слоя, после чего полученный сок сливают и упаковывают, а термообработанные ягоды и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь сушат на сетчатом дне до влажности 7-14% и также упаковывают.

В соответствии со вторым вариантом способ безотходной переработки свежих и/или замороженных ягод и/или фруктов, и/или овощей, и/или их смеси предусматривает их диэлектрический нагрев в течение не более 4 минут с последующим выдерживанием без нагрева до прекращения выделения сока, при этом диэлектрический нагрев ведут при частоте излучения 80 - 22250 МГц в емкости из радиопрозрачного материала с сетчатым дном с размером отверстий 0,5-3 мм и поддоном, перед нагревом ягоды и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь укладывают в емкость толщиной слоя, не более чем в два раза превышающую глубину проникновения электромагнитной волны в этот слой, причем нагрев с последующим выдерживанием без нагрева ведут циклами до остаточной массы слоя ягод и/или фруктов, и/или овощей, и/или их смеси 25-95% от исходной массы этого слоя, после чего полученный сок сливают и упаковывают, термообработанные ягоды и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь протирают через сетчатое дно и упаковывают, а массу, оставшуюся после протирания, сушат на сетчатом дне до влажности не более 8%, измельчают до размера частиц 0,1-2 мм и также упаковывают.

Представленные признаки двух вариантов способа в своей совокупности обеспечивают достигаемый технический результат.

Время воздействия на свежие и/или замороженные ягоды и/или фрукты, и/или овощи электромагнитным полем частотой излучения 80 - 22250 МГц взаимосвязано с условием равномерного повышения температуры во всем объеме обрабатываемого материала и определяется толщиной слоя этого материала, который должен не более чем в два раза превышать глубину проникновения электромагнитной волны в этот слой. При несоблюдении этого условия внутренние области обрабатываемого сырья будут экранированы от воздействия поля и их нагрев будет возможен только за счет теплопроводности. Это вызовет различную скорость нагрева обрабатываемого растительного сырья, что приведет к значительной потере биологически активных веществ, а также различной степени разрушения клетчатки, что неблагоприятно скажется на сохранении внешнего вида изделий. Глубина проникновения электромагнитной волны зависит от относительной диэлектрической проницаемости обрабатываемого материала, диэлектрических потерь материала, частоты изменения направления поля. В данном случае важно быстро и равномерно нагреть все растительное сырье до температуры денатурации белков (60-75oC). При этом сырье и сок пастеризуются, а скоагулировавшие белки закрепляются в оболочке клеток и меньше переходят в сок. Таким образом, сокоотделение идет интенсивнее, а полученный сок не требует дополнительного осветления. Подмечено, что скорость сокоотделения зависит от состояния тканей растительного сырья. Например, в недоспелом сырье скорость сокоотделения на 15-20% ниже, чем в спелом. В растительном сырье, подвергнутом предварительному однократному замораживанию, скорость сокоотделения на 15-20% выше. Температуру нагрева растительного сырья выбирают также исходя из задачи подавления интенсивности развития микроорганизмов. По оптимальной температуре развития микроорганизмы условно делятся на мезофильные и термофильные. Обмен веществ и размножение мезофильных микроорганизмов происходят при 15-45oC с оптимумом 30-40oC. Термофильные микроорганизмы активно размножаются в интервале 50-70oC с оптимумом 55-60oC. При температуре выше 70oC жизнедеятельность этих бактерий подавляется.

К снижению микробиологической загрязненности приводит также то, что растительное сырье обрабатывают в емкости с сетчатым дном с размером отверстий 0,5-3,0 мм. Такое дно обеспечивает не только возможность отделения сока, но и равномерную сушку на нем термообработанного сырья с получением вяленого или сушеного продукта. Кроме того, размер отверстий позволяет протирать через него термообработанное сырье с получением пюре. Поддон используется для сбора сока или протертого пюре. Использование такого размера отверстий в сетчатом дне стало возможным благодаря заявленным режимам диэлектрической обработки. Увеличение продолжительности воздействия диэлектрического нагрева ведет к интенсивному выделению с клеточным соком пектиновых веществ, которые замедлят, а в некоторых случаях приведут к невозможности прохождения сока в поддон. Обработка растительного сырья до конечного продукта происходит в одной и той же емкости, что позволяет не только упростить процесс, но и снизить его микробиологическую загрязненность.

Готовый продукт не вызывает аллергической реакции у людей, имеющих к этому склонность. Механизм этого явления нами до конца не изучен, по всей видимости, совокупность технологических приемов способа приводит к распаду пищевых аллергенов, вызывающих отрицательную реакцию организма.

Способом по первому варианту предусмотрено то, что перед нагревом фрукты или овощи могут очищать от кожуры.

Из ягод или фруктов, или овощей перед нагревом могут удалять косточки или семечки.

Овощи или фрукты могут разрезать на части.

Перед нагревом и/или в процессе нагрева, и/или в процессе выдерживания без нагрева ягоды и/или фрукты, и/или овощи могут смешивать с сахаром в количестве соответственно (1:1)-(10:1) или его заменителем в эквивалентном соотношении.

При смешивании с сахаром или его заменителем в смесь дополнительно могут вносить пряноароматические растения и/или натуральный ароматизатор, и/или краситель.

Перед нагревом и/или в процессе нагрева, и/или в процессе выдерживания без нагрева ягоды и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь могут смешивать с солью или ее заменителем. При смешивании с солью или ее заменителем в смесь дополнительно могут вносить пряноароматические растения и/или натуральные ароматизаторы, и/или красители.

Перед нагревом и/или перед сушкой ягоды и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь для придания им дополнительных органолептических свойств могут выдерживать в растворе сахара, и/или соли, или их заменителей, и/или пряноароматических растений, и/или натуральных ароматизаторов, и/или красителей.

Перед упаковкой в сок могут дополнительно вносить сахар или его заменители и/или соль или ее заменители. Cахар могут вносить в виде пудры.

При внесении сахара или его заменителей и/или соли или ее заменителей в сок дополнительно могут вносить экстракт или смесь экстрактов пряноароматических растений, и/или натуральный ароматизатор, и/или краситель.

Термообработанные ягоды и/или фрукты, и/или овощи перед сушкой или после нее перед упаковкой могут смешивать с сахаром или его заменителями и/или солью или ее заменителями, и/или сухим порошком пряноароматических растений, и/или натуральным ароматизатором, и/или красителем. Сахар могут вносить в виде пудры.

После сушки ягоды и/или фрукты, и/или овощи измельчают до получения порошка с размером частиц 0,1-3,0 мм.

Второй вариант осуществления данного способа может также предусматривать то, что овощи или фрукты разрезают на части и освобождают от косточек. Семечки можно не удалять.

Перед нагревом и/или в процессе нагрева, и/или в процессе выдерживания без нагрева ягоды и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь могут смешивать с сахаром в количестве соответственно (1:1)-(1: 10) или его заменителем в эквивалентном соотношении.

При смешивании с сахаром или его заменителем в смесь дополнительно могут вносить пряноароматические растения и/или натуральный ароматизатор, и/или краситель.

Перед нагревом и/или в процессе нагрева, и/или в процессе выдерживания без нагрева ягоды и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь могут смешивать с солью или ее заменителем. При смешивании с солью или ее заменителем в смесь дополнительно могут вносить пряноароматические растения и/или натуральный ароматизатор, и/или красители.

Перед упаковкой в сок могут вносить сахар или его заменители и/или соль или ее заменители.

При внесении сахара или его заменителей и/или соли или ее заменителей в сок дополнительно могут вносить экстракт или смесь экстрактов пряноароматических растений, и/или натуральный ароматизатор, и/или краситель.

В термообработанные ягоды и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь перед протиранием и/или в процессе протирания, и/или после него дополнительно могут вносить сахар или его заменители и/или соль или его заменители, и/или пряноароматические растения, и/или натуральный ароматизатор, и/или краситель.

Массу, полученную после измельчения до размера частиц 0,1-3,0 мм, дополнительно могут смешивать с сахаром или его заменителем и/или солью или ее заменителем, и/или сухим порошком пряноароматических растений, и/или натуральным ароматизатором, и/или красителем, взятыми в сухом порошкообразном виде.

В соответствии с первым и вторым вариантами выполнения способа емкость может быть снабжена крышкой из радиопроозрачного материала, а поддон для сбора сока может быть выполнен из радионепрозрачного материала и снабжен выпускным каналом для слива сока.

Примеры осуществления способа Пример 1.

Для получения вяленого продукта "Дуняшки" из растительного сырья и сока из этого сырья берут, например, плод тыквы. Проводят предварительную его подготовку к переработке, а именно моют, очищают от кожуры и режут на кубики размером 2х2 см. Подготовленные кубики тыквы в количестве 1 кг размещают в емкость из радиопрозрачного материала с сетчатым дном размером 1,0 мм. Массу нагревают в течение 3 минут микроволновым излучением с частотой 915 МГц, нагрев отключают и в прогретую массу вносят сахар в массовом соотношении к исходной массе сырья в емкости соответственно 3:1. Смесь перемешивают и выдерживают до прекращения отделения сока в емкость для его сбора. После этого массу вновь подвергают нагреву в том же режиме с последующим отключением нагрева и выдерживанием массы без нагрева до полного прекращения сокоотделения. Процесс повторяют до остаточной массы на основе 25% от исходной массы в начале процесса. В результате получают тыквенный сок и термообработанные кусочки тыквы влажностью 25%. Полученный сок смешивают с сахаром, после чего сок с содержанием в нем 50% сухих веществ упаковывают. А термообработанные кусочки тыквы сушат на сетчатом дне при температуре 50oC. Сушку ведут до влажности кусочков 12%. Перед упаковкой высушенные кусочки тыквы посыпают сахарной пудрой.

Пример 2.

Для получения смеси морковного и клюквенного сока, пюре и сухого порошка, берут замороженную клюкву в количестве 0,5 кг и свежую морковь в том же количестве. Морковь предварительно моют, чистят и режут на кружочки толщиной 2 см. Подготовленную морковь смешивают с замороженной клюквой в массовом соотношении 1:1. Смесь размещают в емкости из радиопрозрачного материала с сетчатым дном с размером отверстий 0,5 мм и подвергают воздействию диэлектирического нагрева с частотой 22250 МГц. Время воздействия 2 минуты. В термообработанную смесь вносят сахар в массовом соотношении 1:1, смесь перемешивают и оставляют без нагрева до окончания отделения сока. После этого процесс повторяют до остаточной массы продукта на основе 50%. Полученный сок сливают из поддона для его сбора и упаковывают, а массу протирают через сетчатое дно емкости в поддон. Протертое пюре из поддона фасуют в стеклянные банки и закатывают, а массу, оставшуюся на сетчатом дне после протирания, сушат на этом дне при температуре 60oC до влажности 7% и измельчают до размера частиц не более 1,0 мм. Сухой порошок также упаковывают.

Пример 3.

Для получения вяленого соленого продукта "Дуняшки" и сока из этого же растительного сырья берут свежие корнеплоды репы. Корнеплоды моют, очищают от кожуры и режут на пластины толщиной 0,5 см. Пластины погружают в 20%-ный раствор соли и выдерживают в нем в течение 25 минут. После этого пластины репы вынимают из раствора соли и выкладывают в количестве 1 кг в емкость с сетчатым дном с размером отверстий 3 мм. Слой пластин репы подвергают диэлектрическому воздействию в диапазоне частоты 80 МГц в течение 1,5 минут. После этого нагрев прекращают, а термообработанное сырье выдерживают на основе до полного отделения сока. Обработку повторяют до остаточной массы на основе 17%. После этого сок сливают и упаковывают, а термообработанные кусочки репы посыпают сухим порошком укропа и сушат на сетчатом дне. Вяленый готовый продукт из репы обладает солоноватым вкусом и приятным ароматом. Такой продукт возможно употреблять с пивом.

Таким образом, разработанный способ позволяет значительно упростить и интенсифицировать процесс безотходной переработки исходного сырья, снизить микробиологическую загрязненность готового продукта, что увеличит срок его хранения, а также позволит расширить ассортимент диетических продуктов длительного хранения, не вызывающих аллергической реакции у людей, имеющих к этому склонность.

Формула изобретения

1. Способ безотходной переработки свежих и/или замороженных ягод, и/или фруктов, и/или овощей, и/или их смеси, включающий их диэлектрический нагрев в течение не более 4 мин с последующим выдерживанием без нагрева до прекращения отделения сока, при этом диэлектрический нагрев ведут при частоте излучения 80 - 22250 МГц в емкости из радиопрозрачного материала с сетчатым дном с размером отверстий 0,5 - 3 мм и поддоном, перед нагревом ягоды, и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь укладывают в емкость толщиной слоя не более чем в два раза превышающую глубину проникновения электромагнитной волны в этот слой, причем нагрев с последующим выдерживанием без нагрева ведут циклами до остаточной массы слоя ягод, и/или фруктов, и/или овощей, и/или их смеси 15 - 25% от исходной массы этого слоя, после чего полученный сок сливают и упаковывают, а термообработанные ягоды, и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь сушат на сетчатом дне до влажности 7 - 14% и также упаковывают.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед нагревом фрукты или овощи очищают от кожуры.

3. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что из ягод, или фруктов, или овощей перед нагревом удаляют косточки или семечки.

4. Способ по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что овощи или фрукты разрезают на части.

5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что перед нагревом, и/или в процессе нагрева, и/или в процессе выдерживания без нагрева ягоды, и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь смешивают с сахаром в количестве соответственно (1: 1) - (10:1) или его заменителем в эквивалентном соотношении.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что при смешивании с сахаром или его заменителем в смесь дополнительно вносят пряноароматические растения, и/или натуральный ароматизатор, и/или краситель.

7. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что перед нагревом, и/или в процессе нагрева, и/или в процессе выдерживания без нагрева ягоды, и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь смешивают с солью или ее заменителем.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что при смешивании с солью или ее заменителем в смесь дополнительно вносят пряноароматические растения, и/или натуральные ароматизаторы, и/или красители.

9. Способ по любому из пп.1 - 8, отличающийся тем, что перед нагревом и/или перед сушкой ягоды, и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь выдерживают в растворе сахара, и/или соли, или их заменителей, и/или пряноароматических растений, и/или натуральных ароматизаторов, и/или красителей.

10. Способ по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что перед упаковкой в сок вносят сахар или его заменители, и/или соль или ее заменители.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что при внесении сахара или его заменителей и/или соли или ее заменителей, в сок дополнительно вносят экстракт или смесь экстрактов пряноароматических растений, и/или натуральный ароматизатор, и/или краситель.

12. Способ по любому из пп.1 - 9, отличающийся тем, что термообработанные ягоды, и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь перед сушкой или после нее перед упаковкой смешивают с сахаром или его заменителями и/или солью или ее заменителями, и/или сухим порошком пряноароматических растений, и/или натуральным ароматизатором, и/или красителем.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что после сушки ягоды, и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь измельчают до получения порошка с размером частиц 0,1 - 3,0 мм.

14. Способ безотходной переработки свежих и/или замороженный ягод, и/или фруктов, и/или овощей, и/или их смеси, включающий их диэлектрический нагрев в течение не более 4 мин с последующим выдерживанием без нагрева до прекращения выделения сока, при этом диэлектрический нагрев ведут при частоте излучения 80 - 22250 МГц в емкости из радиопрозрачного материала с сетчатым дном с размером отверстий 0,5 - 3 мм и поддоном, перед нагревом ягоды, и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь укладывают в емкость толщиной слоя не более чем в два раза превышающую глубину проникновения электромагнитной волны в этот слой, причем нагрев с последующим выдерживанием без нагрева ведут циклами до остаточной массы слоя ягод, и/или фруктов, и/или овощей, и/или их смеси 25 - 95% от исходной массы этого слоя, после чего полученный сок сливают и упаковывают, термообработанные ягоды, и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь протирают через сетчатое дно и упаковывают, а массу, оставшуюся после протирания, сушат на сетчатом дне до влажности не более 8%, измельчают до размера части 0,1 - 2 мм и также упаковывают.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что из ягод, или фруктов, или овощей перед нагревом удаляют косточки.

16. Способ по п.14 или 15, отличающийся тем, что овощи или фрукты разрезают на части.

17. Способ по любому из пп.14 - 16, отличающийся тем, что перед нагревом, и/или в процессе нагрева, и/или в процессе выдерживания без нагрева ягоды, и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь смешивают с сахаром в количестве соответственно (1:1) - (10:1) или его заменителем в эквивалентном соотношении.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что при смешивании с сахаром или его заменителем в смесь дополнительно вносят пряноароматические растения, и/или натуральный ароматизатор, и/или краситель.

19. Способ по любому из пп.14 - 16, отличающийся тем, что перед нагревом, и/или в процессе нагрева, и/или в процессе выдерживания без нагрева ягоды, и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь смешивают с солью или ее заменителем.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что при смешивании с солью или ее заменителем в смесь дополнительно вносят пряноароматические растения, и/или натуральный ароматизатор, и/или красители.

21. Способ по любому из пп.14 - 20, отличающийся тем, что перед упаковкой в сок вносят сахар или его заменители, и/или соль или ее заменители.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что при внесении сахара или его заменителей и/или соли или ее заменителей, в сок дополнительно вносят экстракт или смесь экстрактов пряноароматических растений, и/или натуральный ароматизатор, и/или краситель.

23. Способ по любому из пп.14 - 22, отличающийся тем, что в термообработанные ягоды, и/или фрукты, и/или овощи, и/или их смесь перед протиранием, и/или в процессе протирания, и/или после него дополнительно вносят сахар или его заменители, и/или пряноароматические растения, и/или натуральный ароматизатор, и/или краситель.

24. Способ по любому из пп.14 - 23, отличающийся тем, что массу, полученную после измельчения до размера частиц 0,1 - 3,0 мм дополнительно смешивают с сахаром или его заменителем и/или солью или ее заменителем, и/или сухим порошком пряноароматических растений, и/или натуральным ароматизатором, и/или красителем, взятым в сухом порошкообразном виде.