Способ консервации рисовой мучки
METHOD FOR PRESERVATION OF RICE SCREENINGS

Изобретение относится к технологии хранения зернопродуктов, в частности к способам длительного хранения продуктов переработки зерна риса, и может быть использовано на предприятиях, перерабатывающих сырье с отделением рисовой мучки для последующего сохранения ее исходных свойств на протяжении длительного периода времени.
Известен способ стабилизации рисовой мучки для сохранения ее качества в процессе хранения, базирующийся на СВЧ-облучении объекта, максимальный стабилизирующий эффект от применения которого достигается при следующих параметрах: влажность мучки - 10,4%, экспозиция обработки - 4 мин; скорость нагревания - 0,90°С/с; конечная температура обработки - +85°С; мощность излучателя - Р=450-600 Вт. Авторы сообщают, что кислотное число липидов обработанной таким образом рисовой мучки за период хранения 75 сут. было стабильным, а начальные изменения зафиксированы к 90 сут. хранения; снижение альбуминовой и глобулиновой фракций белка продукта при СВЧ-обработке составило 2,5% и 3,8% соответственно [Болдина А.А. Технологические решения для повышения стойкости рисовой мучки в процессе хранения / А.А. Болдина, Н.В. Сокол, Н.С. Санжаровская // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - №104. - С. 1253-1263].
Недостатком это способа является низкая эффективность работы устройства, что в случае потребности стабилизации сколь-нибудь значимых объемов рисовой мучки будет требовать существенных затрат времени и труда на осуществление загрузки и выгрузки материала. Это неизбежно влечет необходимость конструирования специализированного устройства для безопасной обработки рисовой мучки СВЧ в потоке, поскольку при периодической обработке затраты труда и времени на этом этапе консервации значительно повышаются, возрастает и количество потерь, а эффект от произошедшей стерилизации по причине контакта с воздухом резко снижается. Недостатком СВЧ-обработки является также интенсивное тепловое воздействие на подготавливаемую к хранению рисовую мучку, которая уже по выходе из технологического процесса обработки зерна имеет достаточно высокую температуру, обусловленную интенсивным механическим воздействием на обрабатываемую зерновку. Обработка рисовой мучки СВЧ-излучением при рекомендуемых параметрах вызывает значительную денатурацию растворимых фракций белкового состава и деструкцию витаминов, что в итоге приводит к снижению ее биологической ценности. При этом, стабильная устойчивость к гидролитическим и окислительным процессам липидного комплекса сохраняется в течение достаточно короткого периода времени. Таким образом, рисовая мучка требует как можно более быстрого охлаждения в условиях изоляции от кислорода воздуха, поскольку дополнительный нагрев при последующем контакте с атмосферным кислородом способен только усугубить протекающие в ней начавшиеся деструктивные процессы.
Известен способ консервации зерна, предусматривающий дробление сухого льда, смешивание частиц сухого льда с зерновой массой, загрузку смеси в зернохранилище, при этом после дробления льда производят его сортирование на металлических ситах с отделением частиц, размеры которых одинаковы с зерном основной культуры, затем зерновую массу смешивают с выделенными частицами сухого льда [авт. свид. СССР №1759308, Кл. A01F 25/00, опубл. 07.09.1992 г.].
Недостатком этого способа является сложность реализации, поскольку дробить и просеивать сухой лед во избежание быстрого его сублимирования необходимо при пониженных температурах, что требует наличия отдельного охлаждаемого помещения для осуществления работ на этом этапе, существенно повышая трудозатраты при подготовке его к применению и соединению с материалом. Кроме того, непременно потребуется обустройство газоизоляции емкостей зернохранилища.
По признаку консервирующего материала, используемого для обработки объекта, и преследуемой цели этот способ является наиболее близким к предлагаемому изобретению, поэтому он принят нами за прототип.
Техническим результатом изобретения является сохранение исходной пищевой и биологической ценности химического состава, устранение микробиальной обсемененности и продление срока хранения рисовой мучки при сокращении трудозатрат на подготовку консервирующего материала и минимизации степени опасности производства.
Технический результат достигается тем, что в способе консервации рисовой мучки, включающем смешивание с зерновым компонентом однородных по размеру частиц сухого льда и загрузку полученной смеси в емкость для хранения, согласно изобретению в качестве зернового компонента используют рисовую мучку, сухой лед получают в виде гранул размером 1,7-3,0 мм температурой -78°С, вносят его в рисовую мучку, дозируя из расчета 0,02-0,03% к массе, затем полученную смесь помещают в герметичную изотермическую емкость для последующей экспозиции в течение 120-150 мин., одновременно с которой осуществляют 3-4 обработки выдерживаемой смеси электромагнитным полем в частотном диапазоне 50-450 кГц режима «волновые качели» с длительностью каждой обработки 7-10 мин. и перерывами между ними по 30 мин.; в качестве емкостей для хранения используют герметичные полиэтиленовое пакеты или мешки толщиной 200-250 мкм в которые дозируют и фасуют смесь с формированием дополнительного объема для образующейся в результате сублимации сухого льда газовой подушки при возможности хранения до 12-18 мес.
Применение сухого льда при консервации рисовой мучки позволяет создать бескислородную среду, сформировав асептические условия, и предотвратить окислительную порчу липидов. Инактивация липолитических ферментов, вызывающих биохимическую деструкцию липидного комплекса происходит под воздействием пониженных температур, характерных для процесса сублимации сухого льда при одновременном значительном снижении рН среды
за счет соединения части сублимирующегося углекислого газа со свободной влагой сырья с образованием угольной кислоты.
Размер гранул производимого сухого льда 1,7-3,0 мм предпочтителен, поскольку позволяет добиться предельно равномерного распределения их в массе продукта с такими гранулометрическими характеристиками, какие присущи рисовой мучке. При этом, к завершению этапа экспозиции получаемой смеси в герметичной изотермической емкости, гранулы такого размера не сублимируются полностью, а это позволяет фасовать для дальнейшего хранения консервируемую рисовую мучку с оставшимся количеством сухого льда в формируемые из полиэтиленовой пленки емкости.
Температура -78°С - это начальная температура гранул сухого льда, поступающих на смешивание с рисовой мучкой. В дальнейшем она может повышаться до -60…-50°С, что несущественно для достижения искомого результата.
Дозировка гранул сухого льда из расчета 0,02-0,03% к массе рисовой мучки является установленной минимальной эффективной с технологических, биохимических и экономических позиций.
Экспозиция полученной смеси в герметичной изотермической емкости в течение 120-150 мин. позволяет максимально полно нейтрализовать липо-литические ферменты, сформировав необходимый рН среды и понизить активность микрофлоры обрабатываемого объекта.
Поскольку предложенная обработка не относится к тепловым способам воздействиям, она не несет риска денатурации белков и деструкции других биологически значимых компонентов, что характерно для воздействий на материал инфракрасным или сверхвысокочастотным излучениями [Болдина А.А. Технологические решения для повышения стойкости рисовой мучки в процессе хранения / А.А. Болдина, Н.В. Сокол, Н.С. Санжаровская // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - №104. - С. 1253-1263.].
При выборе режимов электромагнитной обработки заявляемого способа руководствовались рекомендациями источников, содержащих методики медицинского назначения, признанные эффективными и безопасными для человека.
Принятый в изобретении частотный диапазон 50-450 кГц обеспечивает подавление патогенной микрофлоры грибковой, бактериальной и вирусной природы. Возможность такого подхода описана X. Кларк, которая приводит в своем труде таблицу распределения частотных диапазонов для отдельных видов патогенных организмов [Clark Н.Р. Heilung ist moglich. - Knaur, 1997. - 665 pp.].
Периодическую 3-4-х кратную обработку материала электромагнитным полем с длительностью каждого этапа по 7-10 мин. и межэтапными интервалами по 30 мин. предложено применять согласно рекомендациям, разработанным для терапевтических целей и базирующимся на особенностях реакции инактивируемых патогенов на прилагаемое воздействие, а кратность и длительность обработок, при этом, являются достаточными для полного подавления их жизнедеятельности [Готовский Ю.В. Резонансно-частотная диагностика и терапия грибков, вирусов, бактерий, простейших и гельминтов. Методические рекомендации / Ю.В. Готовский, Л.Б. Косарева, Л.А. Фролова. - М.: ИМЕДИС, 2000. - 70 с.].
Режим «волновые качели» позволяет осуществлять быстрое последовательное воздействие электромагнитным полем с охватом рабочих частот всего заявленного диапазона.
Обработку консервируемого материала при заявленных режимах воздействия с высокой эффективностью позволяет реализовать разработанная нами установка, в основе которой - стандартный генератор сигналов специальной формы (ГСС) с программируемыми характеристиками выходного сигнала [Шипулин В.И. Установка для обработки пищевых сред низкочастотным электромагнитным полем с модулируемыми характеристиками / В.И. Шипулин, М.Г. Барышев, Г.И. Касьянов, Е.А. Ольховатов // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. - 2017. - №5 (62). - С. 52-59.].
Упаковка рисовой мучки в герметичные полиэтиленовые пакеты или мешки позволяет предотвратить микробиальное обсеменение дозируемого обработанного материала в ходе последующего хранения. Образующаяся в результате сублимации остающихся на момент фасовки рисовой мучки гранул сухого льда газовая подушка, заполняющая формируемый в ходе фасовки и упаковки продукта дополнительный объем емкости для хранения является важным консервирующим фактором, гарантирующим сохраняемый материал от контакта с кислородом воздуха за счет его диффузии из вне во внутрь пакета, одновременно выступая индикатором качества хранения упакованного материала.
Рекомендуемая толщина применяемой для формирования пакетов или мешков пленки 200-250 мкм способна обеспечить требуемую стабильность газового состава внутренней среды сохраняемого упаковкой объема и предотвращать диффузию газов до 12-18 мес.
Способ реализуют следующим образом.
Рисовую мучку дозируют в смеситель, куда затем при перемешивании вносят предварительно получаемые гранулы сухого льда размером 1,7-3,0 мм и температурой -78°С, дозируя их из расчета 0,02-0,03% к массе рисовой мучки, затем полученную смесь помещают в герметичную изотермическую емкость для последующей экспозиции в течение 120-150 мин., одновременно с которой осуществляют 3-4 обработки выдерживаемой смеси электромагнитным полем в частотном диапазоне 50-450 кГц режима «волновые качели» с длительностью каждой обработки 7-10 мин. и перерывами между ними по 30 мин., после чего смесь дозируют и фасуют в герметичные полиэтиленовое пакеты или мешки толщиной 200-250 мкм с формированием дополнительного объема для образующейся в результате сублимации сухого льда газовой подушки при возможности хранения до 12-18 мес.
Конкретные примеры осуществления заявляемого способа.
Пример 1. Рисовую мучку дозируют в смеситель, куда затем при перемешивании вносят предварительно получаемые гранулы сухого льда размером 1,7 мм и температурой -78°С, дозируя их из расчета 0,02% к массе рисовой мучки, затем полученную смесь помещают в герметичную изотермическую емкость для последующей экспозиции в течение 120 мин., одновременно с которой осуществляют 3 обработки выдерживаемой смеси электромагнитным полем в частотном диапазоне 50-450 кГц режима «волновые качели» с длительностью каждой обработки 7 мин и перерывами между ними по 30 мин, после чего смесь дозируют и фасуют в герметичные полиэтиленовое пакеты или мешки толщиной 200 мкм с формированием дополнительного объема для образующейся в результате сублимации сухого льда газовой подушки при возможности хранения до 12 мес.
Пример 2. Рисовую мучку дозируют в смеситель, куда затем при перемешивании вносят предварительно получаемые гранулы сухого льда размером 3,0 мм и температурой -78°С, дозируя их из расчета 0,03% к массе рисовой мучки, затем полученную смесь помещают в герметичную изотермическую емкость для последующей экспозиции в течение 150 мин, одновременно с которой осуществляют 4 обработки выдерживаемой смеси электромагнитным полем в частотном диапазоне 50-450 кГц режима «волновые качели» с длительностью каждой обработки 10 мин и перерывами между ними по 30 мин, после чего смесь дозируют и фасуют в герметичные полиэтиленовое пакеты или мешки толщиной 250 мкм с формированием дополнительного объема для образующейся в результате сублимации сухого льда газовой подушки при возможности хранения до 18 мес.
Данное изобретение может найти широкое применение в технологии переработки зерна риса, что свидетельствует о его промышленной применимости.
Технический результат достигается только при сочетании описанных параметров процесса и соблюдении указанного соотношения компонентов, обеспечивается сохранение исходной пищевой и биологической ценности химического состава, устранение микробиальной обсемененности и продление срока хранения рисовой мучки при сокращении трудозатрат на подготовку консервирующего материала и минимизации степени опасности производства.
Положительный эффект при реализации разработанного способа заключается в том, что он позволяет осуществлять консервацию рисовой мучки для длительного ее хранения без потерь питательных и физиологически значимых компонентов рисовой мучки путем применения безопасных и эффективных способов ее обработки исключая применение высоких температур и добавок, ухудшающих качество продукта.