УПАКОВАННЫЕ ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ
PACKED FOOD PRODUCTS

Настоящее изобретение относится к стабилизированным, упакованным полновлажным пищевым продуктам, способам и устройствам для их получения. В частности, настоящее изобретение относится к стабилизированным, упакованным полновлажным пищевым продуктам, содержащим зерновые, такие как рис, пшеница или паста, и/или другие ингредиенты, такие как овощи и мясо.
Известны упакованные полновлажные (т.е. с содержанием влаги, типичным для продукта, готового к употреблению), предварительно термообработанные пищевые продуты, такие как супы, мясные, рисовые, макаронные или пшеничные (булгур) продукты, которые могут быть подвергнуты повторной тепловой обработке (т.е. разогреванию) в течение короткого периода времени, например, в микроволновой печи. Иногда такой продукт называют «готовым пищевым продуктом для разогревания» или «продуктом быстрого приготовления».
Высокое содержание влаги в этих готовых к разогреву продуктах требует проведения специальных стадий для придания им стабильности, достаточной для хранения и продажи в обычных условиях розничной торговли.
В США-A-4986995 описан способ получения полновлажного риса, стабильного при длительном хранении. Способ включает вымачивание сухого риса в воде при температуре 20°С, помещение риса в контейнер, такой как пакет, вместе с достаточным количеством воды для гидратации риса до полновлажного продукта, укупорку пакета с понижением содержания кислорода в пакете и затем тепловую обработку и стерилизацию риса в пакете нагреванием в резервуаре под давлением до температуры по меньшей мере 121°С. Полученный в результате стабильный при длительном хранении рисовый продукт может быть разогрет в микроволновой печи в пакете перед употреблением в пищу. К сожалению, для достижения стерильности требуются условия: время-температура-влажность, вызывающие некоторую химическую модификацию крахмала пищевого продукта, что в результате с течением времени приводит к агломерации полновлажного стерильного продукта. В результате этой агломерации у риса отсутствует оптимальная текстура свежеприготовленного продукта и рассыпчатость. Дополнительно, термообработка в резервуаре под давлением в укупоренном пакете может привести к появлению у продукта нежелательного аромата, в частности, при вскрытии упаковки.
В EP-A-0602953 описаны стабильные при длительном хранении, разогреваемые в микроволновой печи пакеты, содержащие полновлажный предварительно сваренный рис. Рис подкисляют добавлением достаточного количества пищевой кислоты до понижения pH от 3,5 до 4,6. Это позволяет подвергать тепловой обработке стабильный при длительном хранении продукт при более низкой температуре по сравнению с температурой, необходимой для не подкисленного продукта, с получением в результате улучшенной текстуры и рассыпчатости по сравнению с автоклавированным рисовым продуктом. Дополнительно стабилизированный кислотой рис описывается в США-A-5702745 и EP-A-1338209. К сожалению, добавление пищевой кислоты в рис придает его вкусу кислые ноты, что снижает его привлекательность для потребителя. В EP-A-0322996 описано решение этой проблемы расфасовкой стабилизированного риса с нейтрализующим агентом, который может быть смешан с рисом непосредственно перед потреблением.
В EP-A-0691082 описана установка для получения упакованного, стабилизированного, готового к разогреву, термообработанного макаронного продукта. Установка включает резервуар под давлением с корпусом, включающим камеру для технологической обработки пищевого продукта с конвейерной лентой в ней для транспортировки открытых лотков, содержащих пищевой продукт, от входного отверстия резервуара под давлением до выходного отверстия. Резервуар под давлением включает последовательно от входного отверстия до выходного отверстия: a) первую область, которая включает средства для распыления пара для стабилизации нагреванием и/или стерилизации пищевого продукта и открытых лотков, b) вторую область, которая включает распыляющее устройство для подачи кипящей воды для термообработки пищевого продукта в соответствующих лотках, c) область удаления влаги, которая включает устройство для удаления избыточной технологической жидкости для термообработки из термообработанного продукта, оставляя термообработанный пищевой продукт в указанных контейнерах. Система включает устройство для герметичного укупоривания лотков. Укупоривающее устройство расположено в стерильной среде, соединенной со стерильной камерой для термообработки.
В США-A-5860356 описана система для получения стерильного, полновлажного упакованного рисового продукта. Система включает средство подачи риса, которое заполняет отдельные лотки заданным количеством промытого и замоченного риса. Затем лотки на конвейере проходят через стерилизационную камеру, которая по существу герметична и содержит один или более ряд лотков для стерилизации риса подаваемым в камеру под давлением высокотемпературным паром. Затем лотки поступают из стерилизационной камеры в отдельную камеру для пропаривания при атмосферном давлении, и средство подачи воды заполняет лотки, содержащие стерилизованный рис, заданным количеством воды, необходимой для термообработки риса паром, и проводят тепловую обработку риса паром в течение подходящего периода времени, например, 30 минут. Затем лотки, содержащие прошедший тепловую обработку рис, на конвейере подают к укупоривающему устройству в герметичной камере, в которой проводят укупорку лотков, содержащих прошедший тепловую обработку рис, герметичным укупоривающим элементом. Поскольку герметичная камера не полностью предотвращает попадание микробов в рис перед герметизацией, упакованные продукты подвергают конечной стадии обработки паром для достижения заданного качества и стабильности риса. Способы такого типа также описаны в США-A-2004/0219267.
Способы по EP-A-06910S2 и US-A-5860356 требуют больших капиталовложений, поскольку многостадийны. Общее воздействие температуры и влаги на продукты является значительным, и в случае крахмалосодержащих продуктов эти способы могут вызвать клейкость продуктов, отсутствие рассыпчатости и идеальной текстуры.
В первом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения стабилизированного упакованного пищевого продукта, включающему стадии: заполнения лотка заданным количеством исходного пищевого материала; введения лотка в резервуар под давлением и прохождение лотка на конвейере через резервуар под давлением с проведением следующих последовательных стадий внутри резервуара под давлением: (i) обработка исходного пищевого материала высокотемпературным паром под давлением для стерилизации материала, и (ii) дозирование стерильного пищевого материала в указанный лоток с заданным количеством стерильной воды; и (iii) нанесение крышки на лоток с пищевым продуктом при поддержании лотка в стерильной среде.
Признак стерилизация паром и дозирование воды в пищевой продукт последовательно в условиях стерильного пара, с последующей немедленной укупоркой лотков в стерильных условиях в резервуаре под давлением позволяет очень быстро получить коммерчески стерильные продукты с минимальными затратами. Было установлено, что продолжительная термообработка пищевых продуктов с последующей стадией дозирования необходима для достижения стабильного, полновлажного, готового к разогреву продукта. Дополнительные преимущества способа описаны ниже.
Начальная стадия способа включает заполнение лотков заданным количеством исходного пищевого материала. Лотки могут быть изготовлены из любого подходящего материала, который в достаточной степени устойчив к нагреванию, чтобы сохранить форму на последующих стадиях способа. Подходящими лотками являются лотки из термоформованного полипропилена (PP), полиэтилентерефталата (PET) или CPET, предпочтительно с защитным слоем от кислорода из этиленвинилового спирта (EVOH). Например, подходящим является ламинированный материал PP-EVOH-PP с PP, выбранный, таким образом, чтобы обеспечивать необходимую устойчивость к нагреванию при температуре 135°C. Подходящей является толщина ламинированного материала от около 0,8 мм до около 1,5 мм, например, от около 1 мм до около 1,2 мм. Подходящий лоток имеет дно с прямыми или скошенными стенками и с бортиком (выступом) в верхней части для укупорки. Дно и/или стенки могут быть смоделированы различным образом для декорирования или по структурным соображениям. В конкретных вариантах изобретения лоток может быть по существу в форме чаши для облегчения потребления пищевого продукта непосредственно из лотка. Также могут быть использованы лотки из металлической фольги или ламинированного материала металл/полимер, но они не подходят для последующего повторного подогрева пищевого продукта перед потреблением в микроволновой печи. Лоток может включать металлизированные токопроводящие области для обеспечения локального нагревания в микроволновой печи.
Глубину лотка и количество исходного материала в норме выбирают таким образом, чтобы получить по существу заполненный лоток при полной гидратации содержимого. Исходный материал заполняют в лотки слоем (насыпью), глубина которого предпочтительно составляет не более чем около 3 см, например, от около 0,2 до около 2 см. Желательно, чтобы слой продукта был однородным, и перед проведением последующих стадий способа слой выравнивают по глубине.
Исходный пищевой материал в способах по настоящему изобретению может представлять собой любой сухой или влажный твердый исходный пищевой материал. Способ применим и к пищевым продуктам для людей, и к кормовым продуктам для животных (домашних). Предпочтительно, чтобы общее содержание влаги в исходном материале было меньше, чем содержание влаги в упакованном продукте, но в конкретных вариантах изобретения может быть использован влажный исходный материал или материалы. Например, исходный пищевой материал может включать частично или полностью дегидратированные ингредиенты для пищевого продукта, такие как сублимированные мясные или овощные ингредиенты или дегидратированное молоко, или компоненты соуса.
Исходный пищевой материал, в качестве альтернативы или дополнительно, может включать кусочки прошедших тепловую обработку или не прошедших тепловую обработку фруктов или овощей, кусочки грибов, орехов, кусочки салата, кусочки трав, цельные травы, такие как гвоздика, анис или кардамон, мясо или рыбу. Кусочки исходного материала могут быть охлаждены или даже заморожены. Подходящий исходный овощной материал (включая картофель) по существу полновлажный. В конкретных вариантах изобретения исходный пищевой материал состоит из твердых компонентов супа, таких как мясо, овощи и/или кусочки зерновых. В этих вариантах изобретения на стадии дозирования способа для получения стерильного жидкого супа или стерильного концентрата супа, содержащего твердые кусочки, дозируют большее количество стерильной жидкости. Преимуществом способа по настоящему изобретению является относительно короткая термообработка продуктов, что вызывает относительно небольшое ухудшение внешнего вида и текстуры кусочков свежего пищевого продукта по сравнению с традиционным способом автоклавирования.
В конкретных вариантах изобретения исходный пищевой материал содержит или по существу представляет собой по меньшей мере один сухой крахмалосодержащий компонент, такой как рис, пшеница, бобовые (например, бобы или чечевица) или кусочки макаронных изделий. В конкретных вариантах изобретения такие крахмалосодержащие компоненты составляют по меньшей мере 10 вес.% от исходного пищевого материала, предпочтительно по меньшей мере около 50 вес.%, например, 90 вес.% или более от исходного пищевого материала. Остальное от материала могут составлять компоненты соуса и овощные, мясные или рыбные компоненты, как описано выше. Как правило, в лотке не крахмалосодержащие компоненты наносят на слой крахмалосодержащих компонентов.
Используемый здесь термин «сухой крахмалосодержащий компонент» относится к крахмалосодержащему исходному пищевому материалу с содержанием влаги ниже полного содержания влаги в крахмалосодержащем пищевом продукте такого типа при потреблении. Предпочтительно сухой крахмалосодержащий компонент имеет содержание влаги менее чем около 30 вес.%, например, менее чем около 20 вес.%, предпочтительно менее чем около 16 вес.%. Как правило, сухой крахмалосодержащий материал имеет содержание влаги около 10-15%, при котором оно стабильно при хранении. Исходный материал может включать цельное или измельченное продовольственное зерно, такое как рис или пшеничное зерно, кускус, булгур, или бобовые, такие как бобы или чечевица. Пищевое зерно может быть полностью обрушено (белое) или может быть частично или полностью покрыто отрубяной оболочкой. Предпочтительно, зерно может быть пропарено. В конкретных вариантах изобретения исходный материал может по существу включать или состоять из кусочков сухой пасты. В других вариантах изобретения по существу включать или состоять из сухого обрушенного, пропаренного риса с содержанием влаги от около 10% до около 15%. Длиннозерный рис, рис басмати, тайский рис, дикий рис и рис арборио - все подходят для способа по настоящему изобретению.
Преимуществом настоящего изобретения является то, что обычно исходный пищевой материал не требует вымачивания или увлажнения перед подачей в резервуар под давлением. Конечно по меньшей мере большую часть по весу исходного материала не вымачивают или не увлажняют, поскольку стадию стерилизации предпочтительно проводят на сухом продукте для минимизации времени термообработки и минимизации теплового повреждения компонентов пищевого продукта, как описано в патенте США 5860356.
Лотки, содержащие исходный пищевой материал, подают в резервуар под давлением, например, через подходящий шлюз давления. Предпочтительно шлюз давления позволяет непрерывную подачу лотков в резервуар под давлением. Примеры пневматических шлюзов и конвейеров для лотков описаны в EP-A-06910S2.
Резервуар под давлением может состоять из единственной камеры под давлением или может включать две или три, или более камер под давлением, отделенных шлюзами давления. Использование множества камер под давлением для образования резервуара под давлением позволяет контролировать технологические параметры, дополнительно варьируя давление пара и температуры между камерами. Дополнительно это позволяет изолировать отдельные камеры под давлением при чистке или выдержке. Резервуар под давлением (или его камера) соответственно имеет форму трубы с конвейером, перемещающим лотки вдоль трубы. Как правило, диаметр трубы составляет от около 30 см до около 100 см, например, около 50 см. Общая длина резервуара под давлением (то есть, сумма длин камер под давлением) обычно составляет от около 10 м до около 50 м, например, от около 15 м до около 40 м. Резервуар термоизолирован для минимизации потери тепла и конденсации пара. Пар под давлением в этом резервуаре может быть при желании смешан с другими газами. Пар может быть насыщенным или перегретым. Обычно подходящая температура пара составляет от около 100°C до около 160°C, предпочтительно от около 125°C до около 150°C, например, около 135°C. Температура внутри резервуара под давлением (или каждой его камеры), следовательно, поддерживается по существу на уровне температуры пара. Подходящее избыточное давление в резервуаре (или каждой его камере) составляет от около 0,05 МПа до около 1,0 МПа, предпочтительно от около 0,1 МПа до около 0,5 МПа, например, от около 0,3 МПа до около 0,4 МПа. Температура и давление в каждой камере резервуара может быть такой же или отличаться от вышеуказанных пределов.
Пар может быть инжектирован через подходящие сопла. В конкретных вариантах изобретения пар направляют непосредственно на верхнюю поверхность слоя пищевого продукта при прохождении лотков через трубу, в других вариантах изобретения пар инжектируют в нижнюю часть и/или в боковые стороны лотков. Инжекция пара может быть периодической или непрерывной. Улучшенная эффективность использования энергии достигается при использовании периодической инжекции (предпочтительно насыщенного) пара, предпочтительно при использовании прямоточного парогенератора с наддувом внутри резервуара под давлением для циркуляции пара. Наддув может быть достигнут, например, при использовании вентилятора в резервуаре под давлением. Высокая температура пара ведет к быстрому росту температуры в толще пищевого продукта до значений, достаточных для быстрой стерилизации пищевого продукта. Поглощение воды пищевым продуктом на этой стадии минимально. Как правило, при использовании пара с температурой около 135°C лотки содержат только рис или пшеницу и подвергаются воздействию пара в течение периода времени от около 20 секунд до около 1 минуты, например, от около 20 секунд около 1 минуты. Более длительная стерилизация паром обычно от около 3 до около 4 минут необходима, если лотки содержат более крупные кусочки, такие как кусочки овощей, кусочки мяса или более крупные кусочки пасты, или при использовании пара с более низкой температурой. Продолжительность стадии стерилизации паром обычно регулируют, передвигая расположение точки дозирования воды в резервуаре под давлением, как описано здесь ниже. В качестве альтернативы или дополнительно, продолжительность стадии стерилизации паром может регулироваться варьированием скорости конвейера.
Clostridium botulinum
B.
Stearothermophihis
0
Подходящее время стерилизации и температуру стерилизации выбирают для обеспечения снижения на 12 D (то есть, 12 - логарифмический показатель) популяции микроорганизмов . Минимальный фактор летальности F (эквивалент количеству минут обработки при температуре 121,1°С), необходимый для достижения 12 D снижения, составляет 2,4 минуты. На практике для обеспечения более высокого предела безопасности и, возможно, инактивации других более устойчивых спор, таких как , обеспечивают более высокий фактор летальности, обычно по меньшей мере около 3, например, около 5.
Преимуществом настоящего изобретения является то, что стадия стерилизации может быть проведена на пищевом продукте, когда он все еще остается сухим. Это позволяет избежать многих проблем, вызываемых способами по предшествующему уровню техники, при которых проводят стерилизацию гидратированных зерновых или зерновых, контактирующих с жидкостью. В частности, настоящее изобретение позволяет получить более рассыпчатый готовый продукт с менее поврежденной структурой крахмала, например, демонстрирующий меньшую деретроградацию крахмала и меньшее набухание растворимых крахмалов зерновых. Дополнительно значительно снижается время, требуемое для нагревания частиц пищевого продукта до температуры стерилизации, следовательно, дополнительно снижается время технологической обработки, и повреждение крахмала и других ингредиентов по сравнению со способами по предшествующему уровню техники.
Пищевой продукт в лотках на конвейере подают из зоны стерилизации паром резервуара под давлением на участок дозирования (или отдельную камеру для дозирования) внутри резервуара под давлением, причем в каждый лоток дозируют заданное количество жидкости. Условия температуры и давления в зоне дозирования являются подходящими и находятся в пределах, описанных выше, для стадии стерилизации паром, но нет необходимости в том, чтобы они были такими же, как на стадии стерилизации паром. В частности, дозирование воды может быть проведено в камере при поддержании низкого избыточного давления (например, в пределах около 0,01-0,3 бар) для поддержания стерильности.
Жидкость стерильна и дозируется при использовании подходящего насоса при подходящей температуре от около 5°C до около 150°C, предпочтительно от около 25°C до около 99°C.
Используемый здесь термин «жидкость» относится к стерильной водной жидкости. Жидкость может дополнительно включать добавки, такие как травы, соль, ароматизаторы, нутриенты, подкислители, пищевое масло и/или пищевой жир. Например, жидкость может включать или состоять из бульона или основы для супа. Следует отметить, что воду подают через дозирующие сопла обычно периодически, таким образом, в лотки подают только определенное количество воды и не промывают водой. Продолжительность стадии дозирования воды короткая. Как правило, стадия дозирования жидкости занимает менее чем около 60 секунд, например, менее чем около 20 секунд и обычно менее чем около 10 секунд, например, от около 1 до около 5 секунд. При этом может быть более чем одна стадия дозирования воды, необязательно отделенная стадиями повторной термообработки, по существу в случаях, когда необходимо дозировать существенное количество воды, например при получении супов.
Признаком настоящего изобретения является то, что воду дозируют в количестве, которое достаточно только для получения готового продукта с желаемым содержанием влаги, то есть обычно от около 50 до около 75% влаги для пищевого зерна и пасты. После стадии дозирования воды в продукт по существу не добавляют влагу, и он ее не теряет, кроме небольшого количества при конденсации пара в резервуаре под давлением. Это позволяет не переворачивать лотки для удаления избыточной влаги. Дозируемое количество воды обычно составляет от около 0,01 до около 5 г воды на грамм исходного пищевого материала, например, от около 0,01 до около 3,5 г/г для риса и от около 0,01 до 4 г/г для пасты и кускуса. Для супов дозируют гораздо большее количество воды. Дозирование определенного количества воды внутри резервуара под давлением обеспечивает множество преимуществ над способом по EP-A-0691082, в котором на лотки просто распыляют избыточное количество кипящей воды. Эти преимущества включают снижение потребления энергии, снижение количества сточных вод, снижение потери нутриентов и снижение капиталовложений, поскольку нет необходимости в механизмах для удаления избыточной воды из продукта. Аналогично, способ по настоящему изобретению позволяет избежать необходимости в отдельной камере для пропаривания и продолжительной стадии термообработки, как описано в США-A-5860356. Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что простое дозирование требуемого количества воды на горячий пищевой продукт с последующей непосредственной укупоркой в стерильных условиях позволяет получить в результате превосходный, стабильный, полновлажный продукт после подходящего периода уравновешивания влаги в продукте при комнатной температуре или незначительно повышенной температуре, как дополнительно объяснено ниже.
Соответственно, непосредственно после стадии укупорки продукт, охлажденный до температуры менее чем около 100°С, перемещают в условия атмосферного давления и хранят в среде, поддерживаемой при температуре менее чем около 80°С, например, от около 25°С до около 80°С и выдерживают при этой температуре в течение периода времени от около 20 минут до около 4 часов, например, от около 30 минут до около 150 минут для достижения заданных характеристик продукта. Подходящими условиями для выдержки длиннозерного риса является выдержка в течение 30 минут в среде, поддерживаемой при температуре 55°С, с последующей выдержкой в течение 15 минут в среде с температурой 45°С. Подходящими условиями для выдержки риса басмати является выдержка в течение 30 минут в среде, поддерживаемой при температуре 75°С, с последующей выдержкой в течение 30 минут в среде с температурой 45°С. В конкретных вариантах изобретения при выдержке лотки можно укладывать в стопку, а затем оставлять для охлаждения их до комнатной температуры в течение по меньшей мере около 1 часа, например 3-4 часа. В конкретных вариантах изобретения, таких как супы, выдержка не требуется.
Соответственно, температура слоя пищевого продукта непосредственно перед дозированием воды составляет по меньшей мере около 120°С, например, от около 125°С до около 150°С. Как указано выше, преимуществом настоящего изобретения является отсутствие необходимости в проведении продолжительной стадии термообработки для достижения полной гидратации пищевого продукта. Соответственно, интервал между дозированием воды и укупориванием лотков составляет менее чем около 2 минут, предпочтительно менее чем около 1 минуты и более предпочтительно менее чем около 30 секунд. Аналогично, интервал между дозированием жидкости и удалением лотков из резервуара под давлением соответственно составляет менее чем около 2 минут, предпочтительно менее чем около 1 минуты и более предпочтительно менее чем около 30 секунд.
Непосредственно после стадий дозирования и укупоривания пищевой продукт может быть не готов к потреблению, поскольку не вся вода может абсорбироваться мгновенно, и распределение воды в кусочках пищевого продукта сначала неоднородное. Однако было установлено, что распределение влаги в кусочках пищевого продукта (таких как, зерна риса) становится однородным через несколько часов при комнатной температуре или после выдержки, как описано выше, с получением весьма удовлетворительного продукта.
Лотки, содержащие гидратированный пищевой продукт, укупоривают накладывая укупоривающий элемент на лоток с пищевым продуктом при поддержании лотка в стерильной среде резервуара под давлением (или отдельной запечатывающей камере) после стадии(й) дозирования и любой не обязательной стадии(й) повторной термообработки, следующей за стадией(ями) дозирования. Крышку получают подходящим образом из полосы пленки или фольги, стабильных при температуре внутри резервуара под давлением. Крышка может быть изготовлена из подходящего, устойчивого к нагреванию ламинированного материала, включающего герметизирующий слой, такой как PP, и барьерный слой, такой как EVOH. Подходящая толщина покровного элемента составляет от около 50 мкм до около 250 мкм, например, от около 100 мкм до около 150 мкм. Соответственно, между стадиями дозирования и до окончания стадии укупорки лотки непрерывно находятся в стерильной среде, в атмосфере пара при температуре и давлении в пределах, указанных выше для стадий стерилизации паром и дозирования. Это гарантирует проведение укупоривания в полностью стерильных условиях, позволяя таким образом избежать необходимости в проведении последующей стадии термообработки для получения стабильного при длительном хранении продукта.
В конкретных вариантах изобретения пленку или фольгу непрерывно (непрерывной полосой) подают в резервуар под давлением через подходящий шлюз давления, например, включающий ряды роликов или конвейерных лент, между которыми зафиксированы полосы, при этом давление, оказываемое на полосу в любой точке, не вызывает постоянного сжатия. Непрерывную полосу основы раздельно ламинируют пленкой или фольгой (например, разделительный слой бумаги) для придания необходимой прочности после запечатывания остатку полосы пленки или фольги, который может быть использован для вскрытия упаковки. Полоса основы также дает возможность вырубать из непрерывной полосы пленки или фольги крышку соответствующей формы перед подачей в резервуар под давлением. В других вариантах изобретения предварительно вырубленные крышки из пленки или фольги подают в укупоривающее устройство внутри резервуара под давлением. Температура внутри резервуара под давлением достаточна для стерилизации крышки перед его подачей. Крышка может быть герметично прикреплена к лотку ультразвуковой сваркой или термосваркой. Применение ультразвуковых преобразователей, подходящих для герметизации лотков внутри резервуара под давлением, описано, например, в WO 96/09932.
В любом случае, гидратированный пищевой продукт внутри лотков предпочтительно выходит из резервуара под давлением при температуре достаточно низкой, чтобы избежать риск возникновения давления пара внутри укупоренной упаковки, что может вызвать ее разрыв. Например, пищевой продукт может быть возвращен в условия атмосферного давления при температуре менее чем 110°С, предпочтительно около 100°С или менее. Для этой цели при проведении стадии охлаждения используют выходной шлюз давления.
Важным преимуществом способа по настоящему изобретению является короткое время технологической обработки. Общее время пребывания лотков в резервуаре под давлением обычно составляет от около 20 секунд до около 6 минут, например, от около 30 секунд до около 4 минут. Общее время обработки лотков с момента входа в резервуар под давлением до выхода укупоренных лотков из резервуара под давлением (или камеры для укупорки, когда укупорку проводят в отдельной камере) в условиях с нормальным атмосферным давлением обычно составляет от около 20 секунд до около 6 минут, например, от около 30 секунд до около 5 минут. Общее время обработки в первую очередь зависит от рецептурного состава. Время обработки простых продуктов из риса находится в нижних значениях указанных пределов. Время обработки более сложных рецептурных составов, содержащих кусочки овощей, находится в верхних значениях указанных пределов.
Как правило, стандартный протокол получения стерильного полновлажного рисового продукта из пропаренного длиннозерного риса включает стерилизацию паром в течение 24 секунд (за исключением нескольких секунд для подачи и отключения) с последующим дозированием (около 2 секунд). В некоторых случаях, например, для риса басмати, дозированный рис выдерживают дополнительные 30 секунд в резервуаре под давлением для нагревания смеси из жидкости и сухих веществ перед укупориванием.
Для большинства ингредиентов (бобовые и грибы можно предварительно замочить) не требуется предварительная обработка пищевого продукта вымачиванием или увлажнением. В норме не требуется постобработка упакованного продукта пропариванием или варкой при комнатной температуре выше около 80°С. Наряду с меньшим термическим повреждением продукта, высокоскоростной способ по настоящему изобретению требует меньших капиталовложений на оборудование по сравнению с большинством способов из предшествующего уровня техники и меньше энергии. Дополнительным преимуществом может являться очень малое количество сточных вод. Также дополнительным преимуществом способа по настоящему изобретению является высокая асептичность способа, что в норме не требует использования стерильной комнаты или герметичной камеры.
Согласно дополнительному аспекту настоящее изобретение относится к способу получения стабилизированного упакованного пищевого продукта, включающему стадии: заполнения лотка заданным количеством исходного пищевого материала с проведением следующих последовательных стадий при поддержании лотка в стерильной среде: (a) обработки исходного пищевого материала высокотемпературным паром под давлением для стерилизации материала; (b) дозирования исходного пищевого материала в указанный лоток с заданным количеством стерильной воды и (c) нанесения крышки на лоток для герметизации пищевого продукта в лотке, с последующим удалением лотка из стерильной среды, причем время пребывания лотка в стерильной среде составляет менее чем около 10 минут. Предпочтительно время пребывания составляет менее чем около 6 минут, например, от около 20 секунд до около 6 минут, обычно от около 30 секунд до около 5 минут.
В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к способу получения стабилизированного упакованного пищевого продукта, включающему стадии: заполнение лотка заданным количеством исходного пищевого материала с проведением следующих последовательных стадий при поддержании лотка в стерильной среде: (a) обработки исходного пищевого материала высокотемпературным паром под давлением для стерилизации материала; (b) дозирования исходного пищевого материала в указанный лоток с заданным количеством стерильной воды и (c) нанесения крышки на лоток для герметизации пищевого продукта в лотке, с последующим удалением лотка из стерильной среды, причем продолжительность способа от начала стадии (a) до конца стадии (c) составляет менее чем около 10 минут. Предпочтительно указанная продолжительность составляет менее чем около 6 минут, например, от около 20 секунд до около 6 минут обычно от около 30 секунд до около 5 минут.
В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к способу получения стабилизированного упакованного пищевого продукта, включающему стадии: заполнение лотка заданным количеством исходного пищевого материала с проведением следующих последовательных стадий при поддержании лотка в стерильной среде: (a) обработки исходного пищевого материала высокотемпературным паром под давлением для стерилизации материала; (b) дозирования исходного пищевого материала в указанный лоток с заданным количеством стерильной воды и (c) нанесения крышки на лоток для герметизации пищевого продукта в лотке, с последующим удалением лотка из стерильной среды, причем пищевой материал не подвергают стадии термообработки после стадии (b).
Используемый здесь термин «стадия термообработки» относится к тепловой обработке продукта выдерживанием продукта в атмосфере с температурой выше около 80°С в течение более чем около 10 минут. Предпочтительно продукт по этому аспекту настоящего изобретения перемещают в среду с температурой менее чем около 80°С, например, менее чем около 60°С за около 10 минут, предпочтительно за около 5 минут до завершения стадии дозирования воды (b).
В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к способу получения стабилизированного упакованного пищевого продукта, включающему стадии: заполнения лотка заданным количеством исходного пищевого материала с проведением следующих последовательных стадий при поддержании лотка в стерильной среде: (a) обработки исходного пищевого материала высокотемпературным паром под давлением для стерилизации материала; (b) дозирования исходного пищевого материала в указанный лоток с заданным количеством стерильной воды и (c) нанесения крышки на лоток для герметизации пищевого продукта в лотке; с последующим удалением лотка из стерильной среды, причем большую часть по весу материала пищевого продукта не подвергают увлажнению или вымачиванию перед стадией (a). Используемый здесь термин «большая часть» означает по меньшей мере 50%, например, по меньшей мере 75%.
Все множество признаков, описанных здесь выше, в отношении первого аспекта настоящего изобретения аналогично применимо к способам по дополнительным аспектам настоящего изобретения.
В способах по изобретению запечатывание лотков для герметизации продукта может быть проведено в резервуаре под давлением или же лотки могут быть перемещены из резервуара под давлением в отдельную запечатывающую камеру, стерильно соединенную с резервуаром под давлением, например, как описано в EP-A-0691082. При желании, полоса пленки или фольги может быть подана в запечатывающую камеру или в камеру, снабженную подходящими средствами для стерилизации (например, паром, УФ или перекисью). В запечатывающей камере предпочтительно по существу поддерживают атмосферное давление или немного выше атмосферного (например, от около 0,01 бар до около 0,3 бар) со стерильным очищенным воздухом или паром.
В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к устройству для получения стабилизированного упакованного пищевого продукта, включающему: устройство для заполнения лотка заданным количеством исходного пищевого материала; резервуар под давлением с входным шлюзом давления и выходным шлюзом давления для перемещения указанных лотков в резервуар под давлением и из резервуара под давлением; средство подачи пара под давлением для стерилизации исходного пищевого материала в указанных лотках в первой зоне резервуара под давлением; средство подачи стерильной воды и насос для дозирования заданного количества стерильной воды в каждый указанный лоток во второй зоне резервуара под давлением; и запечатывающее устройство, расположенное в указанном резервуаре под давлением, для герметизации лотков на следующей стадии после указанной стадии дозирования.
Предпочтительно устройство по первому аспекту настоящего изобретения включает конвейер для транспортировки лотков через резервуар под давлением. Резервуар под давлением может включать две или более камеры под давлением, таких как описано выше. Предпочтительно устройство по изобретению пригодно для осуществления способа согласно первому объекту изобретения. Все необязательные признаки, указанные выше, в отношении первого объекта настоящего изобретения аналогично применимы к устройству по изобретению.
Используемый здесь термин «дозирующий насос» относится к любому, создающему избыточное давление и дозирующему устройству для подачи заданных доз жидкости в лотки внутри резервуара под давлением. Дозирующий насос предпочтительно выполнен для периодического действия, так что насос периодически дозирует воду в лотки в резервуаре под давлением. Устройство может включать множество дозирующих насосов для последовательного дозирования каждого продукта более чем однократно.
Предпочтительно выходное отверстие резервуара под давлением или отдельной стерильной камеры для герметизации герметично соединено непосредственно с атмосферой окружающей среды или с камерой для выдержки продукта в среде с температурой ниже около 80°С. Следует отметить, что указанное выходное отверстие не соединено с дополнительной камерой для термообработки или камерой для пропаривания.
Дополнительным преимуществом способа по настоящему изобретению является то, что полученные в результате стабильные упакованные готовые к разогреву пищевые продукты не имеют нежелательного аромата, который может быть у прошедших тепловую обработку пищевых продуктов, стерилизованных в пакетах. Это преимущество может быть обеспечено за счет того, что способ по настоящему изобретению проводят при высокой температуре и за счет короткого времени стерилизации на открытых лотках с продуктом, при этом нежелательные ароматы испаряются из продукта перед укупориванием. В качестве альтернативы или дополнительно, низкое содержание влаги в продукте во время стадии высокотемпературной кратковременной стерилизации позволяет снизить риск образования нежелательных ароматических соединений. В частности, газовая хроматография рисовых продуктов, полученных способом по настоящему изобретению, показала более низкие уровни пахучих альдегидов, в частности, гептанала и 2,4-декадиеналов, по сравнению с таковым в готовых к разогреву рисовых продуктах в пакетиках.
Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к стабилизированному, упакованному полновлажному пищевому продукту, полученному способом по настоящему изобретению.
Используемый здесь термин «стабилизированный» означает, что продукт демонстрирует снижение порчи в условиях хранения при комнатной температуре по сравнению с продуктом, который прошел тепловую обработку и расфасовку в условиях окружающей атмосферы. Предпочтительно пищевые продукты являются стабильными при длительном хранении или стабильными в условиях хранения при комнатной температуре. Используемый здесь термин «стабильный при длительном хранении» относится к продукту, который может храниться обычно в условиях холодильного хранения при температуре около 7°С в течение по меньшей мере 1 месяца, предпочтительно по меньшей мере 6 месяцев и наиболее предпочтительно 1 года без неприемлемого ухудшения органолептических свойств или внешнего вида или без развития микробиологической активности выше установленной нормы. Используемый здесь термин «стабильный в условиях хранения при комнатной температуре» означает продукт, который может с аналогичной стабильностью храниться при общепринятой комнатной температуре, такой как 20-25°C с 60% относительной влажностью, с аналогичной стабильностью.
В конкретных вариантах изобретения пищевые продукты коммерчески стерильны. Коммерчески стерильный определяется, как свободный от жизнеспособных форм микроорганизмов, опасных для здоровья населения, наряду с любыми микроорганизмами, не опасными для здоровья населения, способными размножаться в пищевом продукте в обычных условиях не холодильного хранения и реализации. В других вариантах изобретения пищевые продукты могут быть стерильны, то есть полностью свободны от жизнеспособных микроорганизмов.
Используемый здесь термин «полновлажный» подразумевает, что содержание влаги в пищевом продукте достаточно для получения нормального пищевого продукта без дополнительной гидратации. Для пищевых продуктов, таких как рис, пшеница или паста, полное содержание влаги составляет от около 50 вес.% до около 75 вес.% влаги. Следовательно, полновлажные продукты могут представлять собой готовые к разогреву продукты. В других вариантах изобретения, таких как салаты, продукты могут быть готовы к потреблению непосредственно при комнатной температуре без повторного нагревания. В других вариантах изобретения, таких как суповые концентраты, продукты полностью гидратированны, но могут требовать разведения добавлением воды для получения продукта с более привлекательным вкусом.
Пищевой продукт, полученный по настоящему изобретению, необязательно может быть подкислен, например салат (например, салат из пасты, рисовый салат) может быть подкислен для получения желаемого вкуса. Однако обычно продукты достаточно стерильны для длительного хранения в условиях комнатной температуры и без добавления кислоты. Предпочтительно pH упакованного стабилизированного пищевого продукта составляет более чем около 5, например, более чем около 5,5. pH определяют, разбавляя пищевой продукт равным по весу количеством дистиллированной воды в блэндере, с получением суспензии и измеряя pH суспензии при использовании традиционного pH электрода.
3
2
В норме упаковка представляет собой лоток с дном, стенками и бортиком (выступом) по верхней части стенок и гибкой крышкой, соединенной с бортиком для непроницаемого для микроорганизмов укупоривания. Упаковка по существу непроницаема для микроорганизмов и по существу также непроницаема для газов, таких как кислород, для сохранения свежести продукта. Предпочтительно упаковка по существу непроницаема для кислорода. Подходящие упаковочные материалы имеют кислородопроницаемость при температуре 23°C/50% относительной влажностью менее чем около 2 см/м/день при давлении в 1 атмосферу. Предпочтительно крышка соединена с бортиком ультразвуковой сваркой. Предпочтительно упаковка по существу свободна от металлического материала, таким образом, что она может быть повторно подогрета в микроволновой печи. В конкретном варианте изобретения металлизированные токопроводящие области могут обеспечить усиление нагревания в микроволновой печи. Предпочтительно все компоненты упаковки имеют температуру размягчения более чем около 120°С, более предпочтительно более чем около 125°С, например, более чем около 140°C.
Компоненты пищевого продукта и упаковки применимы, как указано выше, в отношении первого аспекта настоящего изобретения. Следовательно, упакованный продукт предпочтительно содержит или по существу представляет собой полновлажные крахмалосодержащие кусочки, такие как зерна риса.
Далее дополнительно будет описан вариант изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг. 1 - схематичный вид в сечении устройства по настоящему изобретению;
Фиг. 2 - вид дозирующей и укупоривающей областей устройства по Фиг.1;
Фиг. 3 - вид в перспективе упакованного пищевого продукта по изобретению.
На Фиг.1 показано устройство, включающее зону заполнения лотка 1, входной шлюз давления 2, резервуар под давлением 3 и выходной шлюз давления 4.
Зона заполнения лотка 1 включает участки заполнения для заполнения лотков 5 перед их подачей в резервуар под давлением 3. Участки заполнения включают участок заполнения рисом 21 и участок заполнения не рисом 22 для отсадки кусочков не рисового пищевого продукта, такого как морковь или грибы, на верхнюю часть слоя риса. Каждый участок заполнения включает питатель 23, подающее устройство 24 и дозирующее устройство 25. Лотки 5 подают из двух стопок 26 на два конвейера 27, 28 для заполнения и подачи к входному пневматическому шлюзу 2. Следует отметить, что устройство может включать дополнительные каналы заполнения, например, каналы заполнения 6, 8 или 12, для достижения заданного уровня заполнения лотков.
Резервуар под давлением 3 представляет собой трубу длиной вплоть до 50 м и диаметром около 50 см. Резервуар под давлением термически изолирован для минимизации потери тепла. Резервуар под давлением может быть разделен на две или более камеры пневматическими запорами (не показано) для поддержания и обеспечения лучшего контроля технологических параметров.
3
Резервуар под давлением снабжен конвейером 10 для передвижения лотков 5, содержащих пищевой продукт, от входного отверстия до выходного отверстия. Резервуар под давлением включает зону стерилизации 7, зону дозирования воды 8 и зону укупорки 9. Зона стерилизации 7 резервуара под давлением 1 расположена непосредственно у входного отверстия и снабжена соплами 6 для распыления горячего пара на слой продукта в лотках 5. Пар подают из подходящего парогенератора 11 через систему трубопроводов в сопла 6. Температура пара составляет около 135°С и давление составляет около 0,3 МПа. Для циркуляции пара внутри резервуара под давлением могут быть установлены вентиляторы (не показаны). Было установлено, что время стерилизации составляет около 24-30 секунд, что достаточно для сухого пропаренного длиннозерного риса, а для кусочков свежих овощей размером 1 см, таких как морковь, время стерилизации составляет около 120 секунд или более.
Конвейер 10 проходит от зоны стерилизации 7 резервуара под давлением до зоны дозировании воды 8. На Фиг. 2 зона дозирования воды включает средство подачи воды 13, насос 14 и стерилизатор воды 15 для дозирования заданных количеств стерилизованной жидкости из сопла в лотки, содержащие стерильный сухой рис. Следует отметить, что в зоне дозирования для дозирования больших количеств жидкости, например, при получении супа может быть расположено более чем одно дозирующее устройство последовательно с зонами повторного нагревания между дозирующими устройствами. Подаваемая вода может содержать дополнительные ингредиенты, такие как соль, масло, травы, специи, кусочки овощей, бульон или ароматизаторы. Расположение зоны дозирования 8 может быть сдвинуто в зависимости от времени, требуемого для стадии стерилизации. Следует отметить, что зону дозирования передвигают вниз к трубе, если требуется более длительная стадия стерилизации, принимая во внимание постоянную скорость движения конвейера. В качестве альтернативы или дополнительно, скорость конвейера может быть отрегулирована для варьирования продолжительности стадии стерилизации паром. На стадии дозирования для увеличения содержания влаги в рисе до около 65-67 вес.% добавляют только необходимое для этого количество воды. Температуру жидкости регулируют от около 5°С до около 140°С, например, от около 25°С до около 100°С в зависимости от параметров системы. Зона дозирования воды 8 короче по сравнению с зоной стерилизации 7, поскольку дозирование воды занимает меньше времени. Затем конвейер проходит в зону укупоривания 9. В зоне укупоривания устройство дополнительно включает устройство для ультразвуковой сварки или термосварки 17 для герметизации лотков крышкой из полимерной пленки. Для контакта с устройством для ультразвуковой сварки в зоне укупоривания лотки поднимают с помощью подвижной опоры 18. Пленочную крышку отрезают от непрерывного рулона 19 из полимерной пленки, который подают под давлением через подходящее отверстие 20 в резервуар под давлением. В альтернативных вариантах изобретения укупоривание проводят в отдельной камере для герметизации в стерильных условиях резервуара под давлением 3, то есть по направлению движения, и она стерильно соединена с шлюзом давления 3.
За выходным отверстием по направлению движения устройство не включает никакого устройства для пропаривания или термообработки. Преимуществом устройства и способа по настоящему изобретению является отсутствие необходимости в тепловой обработке упакованных продуктов в среде с температурой выше 80°C. Единственно, что необходимо для получения стабильного упакованного готового к разогреву продукта из риса и овощей, хранить продукты в среде с температурой от 40°C до 80°C в течение нескольких часов.
На Фиг. 3 показан упакованный пищевой продукт 30 по настоящему изобретению, включающий полновлажный стабильный при длительном хранении длиннозерный рис, упакованный в термоформованный лоток 32 с бортиками по верхней части 34, к которым герметично прикреплена пленочная крышка 36.
Пример 1
0
Проводят лабораторное моделирование способа по настоящему изобретению следующим образом. Полипропиленовый лоток заполняют на глубину около 1 см сухим обрушенным пропаренным длиннозерновым рисом с содержанием влаги около 14 вес.%. Лоток подают в модифицированный малый резервуар под давлением и обрабатывают паром при температуре 135°С в течение 5 минут, что достаточно для достижения F. Затем лоток удаляют из резервуара под давлением и сразу добавляют воду в количестве, достаточном только для достижения общего содержания влаги в рисе до 65 вес.%. Затем лоток сразу укупоривают, закрепляя в верхней части лотка полипропиленовую пленку при использовании ультразвуковой сварки. Затем лоток и содержимое оставляют для уравновешивания влаги в течение периода времени от 30 минут до 150 минут при температуре от 40°C до 80°C.
Упакованный продукт из риса, полученный способом по настоящему изобретению, стабильный в условиях хранения при комнатной температуре, имеет натуральный вид свежеприготовленного продута. Он может быть повторно разогрет непосредственно перед потреблением. Повторно разогретый продукт полностью рассыпчатый. Отсутствует какой-либо нежелательный аромат из присущих готовому к разогреву рису в пакетиках по предшествующему уровню техники. Анализ аромата риса с использованием газового хроматографа и масс-спектрометра (GCMS) показал снижение уровней определенных пахучих альдегидов по сравнению с традиционным для готового к разогреву риса в пакетиках. В частности, снижены уровни гептанала и 2,-4-декадиеналов. Эти альдегиды появляются главным образом при окислении жира. Также анализ выявил отсутствие определенных углеводородных (щелочных) компонентов, которые присутствуют в традиционном готовом к разогреву рисе в пакетиках. Считается, что эти щелочные компоненты могут быть выделены из упаковочного материала в условиях традиционной высокотемпературной стерилизации.
Вышеописанный вариант изобретения приведен только в качестве примера. Специалисту в области, к которой относится настоящее изобретение, будет понятно, что в объем настоящего изобретения также входят многие другие варианты выполнения изобретения.