УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ СПОСОБ ИНФУЗИИ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЖАРЕНЫХ ПОД ВАКУУМОМ ФРУКТОВЫХ И ОВОЩНЫХ ЗАКУСОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ
IMPROVED INFUSION METHOD FOR PRODUCTION OF FRUIT AND VEGETABLE SNACK FOOD PRODUCTS FRIED UNDER VACUUM

Предшествующий уровень техники
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к усовершенствованному способу инфузии жареных под вакуумом фруктов. Способ включает введение пребиотических растворимых волокон в межклеточный матрикс фруктов и овощей, таких как яблочные ломтики, кусочки ананаса, морковные ломтики, и цельные зеленые бобы, в качестве альтернативы традиционному введению Сахаров, в форме глюкозы, мальтозы, сахарозы или кукурузного сиропа.
Описание предшествующего уровня техники
Фрукты и овощи являются важной частью любой правильной диеты. Потребление фруктов и овощей позволяет предотвратить развитие заболеваний сердца и инсульта, контролировать кровяное давление и уровень холестерина, и избежать тяжелых кишечных заболеваний. В качестве закусочных продуктов питания они обеспечивают множество полезных питательных веществ, таких как витамины, минералы, пищевые волокна и антиоксиданты, с небольшим содержанием калорий. Однако фрукты и овощи очень быстро портятся, и поэтому были разработаны некоторые способы для удлинения их срока годности.
Одним таким способом удлинения срока годности фруктов или овощей является замораживание. Сильное охлаждение просто задерживает рост микроорганизмов и замедляет изменения, которые влияют на качество или вызывают порчу продукта питания. Замороженные надлежащим образом фрукты сохраняют значительную часть свежего вкуса и питательной ценности; однако, их нужно оттаивать перед последующей обработкой. Традиционные способы оттаивания замороженных фруктов и овощей требуют тепловой обработки, например, в виде горячей воды или пара, что может отрицательно влиять на текстуру, вкус и внешний вид фруктов или овощей, а также содержание питательных веществ.
Другим обычным способом удлинения срока годности фруктов или овощей является обезвоживание, или удаление воды для предотвращения роста микроорганизмов и гниения. Имеется много различных способов обезвоживания продуктов питания, каждый из которых обладает своими преимуществами для достижения необходимых характеристик готового продукта. Жарка является обычным способом обезвоживания и тепловой обработки, включающим приложение нагревания, применяющимся при производстве различных типов продуктов питания, включая широкое разнообразие коммерческих, устойчивых при хранении закусочных продуктов питания с низким содержанием влаги и хрустящей текстурой. Обработка фруктов и овощей, которые обычно имеют низкое содержание твердых веществ и высокое содержание влаги, с помощью жарки в качестве способа обезвоживания требует повышения содержания твердых веществ перед жаркой. Если их жарить без инфузии с постепенным повышением твердых веществ, фрукты и овощи образуют продукты с неприемлемым качеством с точки зрения внешнего вида (сморщенные, темные), текстуры (плотные, жесткие, требующие продолжительного жевания) и содержания масла (обычно высокого). Твердые вещества обычно вводят в кусочки фруктов и овощей путем их погружения в гипертонический раствор, т.е. раствор с более высокой концентрацией твердых веществ, чем во фруктах или овощах. Эта разница концентраций приводит к двум противоположным потокам - твердые вещества из раствора для инфузии поступают в ткани фруктов или овощей (введение твердых веществ), а вода выходит из ткани фруктов или овощей (осмотическое обезвоживание). Добавление твердых веществ в кусочки фруктов и овощей укрепляет структуру кусочков и предотвращает спадание структуры клеточной стенки из-за высвобождения тургорного давления во время обезвоживания после инфузии. Кроме того, добавление твердых веществ перед последующей обработкой ведет к получению устойчивого при хранении промежуточного и/или готового продукта с привлекательной текстурой.
В данной области техники для инфузии кусочков фруктов или овощей существуют хорошо известные способы. В этих способах применяются различные ингредиенты, такие как кукурузные сиропы с высоким содержанием Сахаров, для встраивания твердых веществ, таких как сахар и высшие сахариды, во фрукты и овощи, благодаря преимуществам стоимости и обеспечения растворов, содержащих моно-, ди-, три- и полисахариды. Полученный продукт сохраняет внешний вид оригинальных кусочков овощей и фруктов. Однако полученный готовый продукт из фруктов и овощей содержит большие количества сахара, что повышает содержание калорий при расходе на питательность.
В способе инфузии могут применяться многие растворы; однако, не все растворы обеспечивают эстетически привлекательный готовый продукт с благоприятными эффектами в отношении вкуса. Сахара могут быть слишком сладкими, особенно если овощи или фрукты уже являются сладкими в форме сырого продукта. Кроме того, растворы осветленного коричневого рисового сиропа и сиропа тапиоки, например, обеспечивают более темный цвет, чем у оригинального фруктового или овощного продукта, в то время как сгущенный тростниковый сок, коричневый сахар и яблочный сок обеспечивают более темный продукт с повышенной сладкостью, что нежелательно для некоторых потребителей. Кроме того, некоторые волокна могут вызывать нежелательное горькое послевкусие у потребителя.
Учитывая растущий интерес к «пребиотикам», определяемым как «неперевариваемые пищевые углеводы, способные оказывать благоприятное влияние на реципиента путем избирательной стимуляции роста и/или активности одного вида или ограниченного числа видов полезных бактерий в толстой кишке (также известных как пробиотики)», было показано, что добавление растворимых волокон в рацион человека в дозах от 4 до 12,5 грамм в сутки ведет к повышению здоровья желудочно-кишечного тракта.
Альтернативный раствор, применяющийся в способе инфузии, показан в патенте США №7,118,772, Froseth et al. В этом способе фрукты настаивают с инулином с определенной молекулярной массой при 40°C для обеспечения устойчивого при хранении продукта с уменьшенной активностью воды и высокими уровнями пищевых волокон. Однако этот способ требует времени инфузии до 24 часов, и применим главным образом к фруктам. Кроме того, инулин разрушается до фруктозы при уровне pH менее 3,0, а некоторые типы инулина образуют гель при растворении. Далее, способ приводит к получению продукта с высоким содержанием влаги и соответственно, к менее устойчивому продукту питания с более коротким сроком годности. Кроме того, раствор инулина может быть смешан с глицерином, и это связано с некоторыми посторонними привкусами, горькостью и размягчением текстуры готового продукта, что не всегда желательно. Наконец, инулин содержит олигофруктозу с длинной цепью, остающуюся в организме в течение длительного периода времени, что может вызывать нежелательный желудочно-кишечный дискомфорт.
Соответственно, в качестве альтернативы применению сахаров в целом и кукурузного сиропа в частности, в качестве ингредиентов при обработке продуктов питания, необходимо иметь усовершенствованный способ инфузии фруктов и овощей с ингредиентом, обеспечивающим ту же самую функциональную пользу, что и сахара, при повышении питательной ценности продукта и природного вкуса фрукта, а также при сведении к минимуму нежелательной сладкости. Также необходимо получить такой продукт с улучшенным внешним видом, вкусом и текстурой. Также предпочтительно обеспечить способ инфузии, который может повысить питательную ценность и срок годности фруктовых и овощных продуктов. Кроме того, необходимо обеспечить способ, обеспечивающий контроль количества пищевых волокон, так чтобы не потреблять более рекомендуемого суточного количества волокон и избегать желудочно-кишечного дискомфорта. Наконец, необходимо создать такой продукт в течение короткого периода времени, чтобы позволить снизить операционные и капитальные затраты и повысить производительность.
Изложение сущности изобретения
Данное изобретение обеспечивает способ инфузии фруктов и овощей раствором, включающим пребиотические растворимые волокна в форме фруктоолигосахаридов или декстринов для производства жареных под вакуумом фруктовых и овощных закусочных продуктов. Фруктоолигосахариды с короткой цепью, применяемые заявителями, обеспечивают ту же самую функциональную пользу, что и сахара и кукурузные сиропы при обработке фруктов и овощей. Декстрины, применяемые заявителями, являются растворимыми волокнами на основе кукурузы или пшеницы, обладающими высокой растворимостью и высокой устойчивостью при применении для обработки продуктов питания. Соответственно, эти растворимые волокна можно применять в качестве эффективной замены кукурузного сиропа для встраивания в межклеточный матрикс фруктов и овощей, таких как яблочные ломтики, кусочки ананаса, морковные ломтики и цельные зеленые бобы, для обеспечения более длительного срока годности. Растворимые волокна, применяемые заявителем, дополнительно вносят 1,5-2 калории/г по сравнению с 4 калориями/г для простых Сахаров и других углеводов в кукурузном сиропе. Таким образом, они также являются низкокалорийной заменой, обеспечивающей дополнительную питательную пользу.
После инфузии продукты подвергают инфузии под атмосферным давлением и вакуумом, а затем жарят под вакуумом для получения жареного продукта питания. Яблочные ломтики (сорта яблок Эмпайр, но не ограничиваясь ими) успешно настаивают с растворимыми волокнами, получая продукты, подобные тем, что изготовлены с кукурузным сиропом с высоким содержанием мальтозы, с точки зрения количества введенных твердых веществ, внешнего вида, текстуры, и содержания масла. Однако готовый продукт является существенно менее сладким и содержит значительно больше волокон, и имеет природный вкус с меньшим содержанием калорий и более длительным сроком годности. Закусочные продукты из цельных зеленых бобов, морковных ломтиков и ананаса также успешно получают путем инфузии замороженных цельных зеленых бобов, морковных ломтиков, и кусочков ананаса с растворами из растворимых волокон. Все готовые продукты содержат отличный источник волокон, от 9 до 12 грамм волокон на унцию, из которых 8-10 грамм добавляют посредством инфузии растворимых волокон, и менее 2 масс.% влаги.
Краткое описание чертежей
Новые черты, считающиеся характеристиками изобретения, установлены далее в формуле изобретения. Само изобретение, однако, также как и предпочтительный способ его применения, его дополнительные задачи и преимущества, станут лучше понятны со ссылкой на следующей подробное описание иллюстративных воплощений при чтении с сопроводительными чертежами, на которых:
Фигура 1 является поточной диаграммой, представляющий общий способ из одного воплощения изобретения.
Подробное изложение сущности изобретения
С помощью способа и растворов из данного изобретения, фруктовые или овощные продукты подвергаются комбинации инфузии под атмосферным давлением и вакуумом с растворами, содержащими пребиотические растворимые волокна, перед последующей жаркой под вакуумом. Применяемые сырые фруктовые или овощные продукты могут быть свежими или частично замороженными, в зависимости от доступности и необходимого количества волокон в готовом продукте. Специалисту в данной области техники понятно, что данный способ можно применять для объединения данного раствора с любым другим подходящим раствором для доставки целевых количеств волокон в обрабатываемый фруктовый или овощной готовый продукт. Примеры фруктовых или овощных кусочков, которые можно применять, включают без ограничения яблочные ломтики (любой разновидности), ананасовые кусочки/ломтики/кубики, морковные ломтики, цельные зеленые бобы, банановые ломтики, сладкий перец, чернику, брокколи, вишню, морковь, цветную капусту, кукурузу, огурец, виноград, джекфрут, киви, личи, манго, дыню, лук, персики, груши, горох, картофель, тыкву, малину, клубнику, тыкву крупноплодную, колоказию, сладкий картофель и кабачки цуккини.
Во всех растительных продуктах питания присутствуют как растворимые, так и нерастворимые типы волокон, с различной степенью каждого в соответствии с характеристиками растения. Фруктаны являются классом растворимых волокон, включающим полимеры из молекул фруктозы, и обычно поставляются коммерчески в виде олигофруктозы или фруктоолигосахаридов. Эти два подкласса фруктанов отличаются по источнику и составу; например, они различным образом разрушаются при обработке и пищеварении. Полимеры с идентичным составом, но с различной общей молекулярной массой проявляют различные физические свойства. Например, фруктоолигосахариды с короткой цепью (кцФОС) обычно имеют сладкий вкус, в то время как фруктаны с более длинной цепью, такие как инулин, имеют нейтральный вкус и обладают тенденцией к образованию эмульсий с жироподобной текстурой. КцФОС характеризуются относительно короткими цепями моносахаридных молекул вместе со связями, устойчивыми к расщеплению пищеварительными ферментами человека. NutraFlora от GTC Nutrition, LLC (Колорадо) является торговой маркой кцФОС волокнистого ингредиента, полученного из свекольного или тростникового сахара с применением традиционного способа природной ферментации, приводящего к получению фруктоолигосахарида с короткой цепью со средней степенью полимеризации (СП) 4. СП соответствует числу мономерных единиц, составляющих полимерную цепь волокна, и является мерой молекулярной массы и размера, которые зависят от нескольких факторов; некоторыми из них являются растительный источник для волокон и условия обработки.
Как и другие волокна, декстрины являются группой углеводов, не расщепляемых в верхних отделах пищеварительного тракта. Получаемые путем гидролиза крахмала, они являются смесями линейных полимеров α-(1,4)-связанной D-глюкозы, начиная от связи α-(1,6). Они имеют ту же самую общую формулу, что и углеводы, но более короткую длину цепи и обычно нейтральный, несладкий вкус. Декстрины поставляются под торговой маркой Nutriose, производимой Roquette, и вырабатываются из частично гидролизованного крахмала путем нагревания в присутствии кислоты пищевого качества, с получением молекулярной массы примерно 5,000 Да.
Как фруктоолигосахариды, так и декстрины являются пребиотическими волокнами, которые, как доказано, улучшают функцию и бесперебойность работы пищеварительной системы путем стимуляции роста полезной пробиотической микрофлоры в толстой кишке и абсорбции минералов, особенно кальция и магния, при поддержке активности иммунной системы. Пребиотические волокна не расщепляются в тонком кишечнике и проходят через большую часть пищеварительного тракта, пока не достигают толстой кишки, где они ферментируются пробиотическими бактериями, такими как Bifidobacteria и Lactobacilli в толстой кишке, до жирных кислот с короткой цепью (ЖККЦ) в кишечнике. ЖККЦ в кишечнике стимулируют условия (низкий pH), усиливающие удержание и абсорбцию существенных минеральных питательных веществ, таких как кальций и магний, повышают иммунитет путем подавления роста вредных патогенов, и улучшают нормальные функции кишечника.
В одном предпочтительном воплощении, продукты питания настаивают с кцФОС, поскольку короткоцепочечная структура позволяет более быстро утилизироваться пробиотическими бактериями в пищеварительном тракте по сравнению с другими пребиотиками, такими как инулин, которые содержат длинноцепочечные структуры. Расщепление структуры пребиотиков с длинной цепью может занимать до 12 часов, из-за чего они дольше остаются в пищеварительной системе и вызывают дискомфортное образование газа и вздутие. Не ограничиваясь теорией, считается, что сходная молекулярная масса фруктоолигосахаридов и кукурузного сиропа (с высоким содержанием мальтозы) (627 и 651) позволяет обеспечивать схожую функциональную пользу в способе инфузии.
Кроме того, сладкость раствора составляет только 30% по сравнению с сахаром и только 25% по сравнению с фруктозой, и раствор обеспечивает многие положительные функциональные эффекты, включая добавление волокон, обогащение вкуса, улучшение влажности, снижение содержания углеводов, и повышение срока годности продуктов. В другом предпочтительном воплощении продукты питания настаивают с декстрином, благодаря его смешиваемой природы, обеспечивающей хорошее смешивание с другими растворами для инфузии, и высокому содержанию волокон. Кроме того, его отсутствие вкуса, сладкости или запаха обеспечивает те же самые положительные функциональные эффекты, как и у фруктоолигосахаридов с короткой цепью, включая без ограничения обогащение природного вкуса в продуктах питания, добавление волокон и повышение срока годности.
Одно воплощение изобретения с применением свежего продукта питания описано на фигуре 1. Сырой продукт, включая свежие или замороженные фруктовые и овощные продукты, готовили 10 перед переносом в аппарат для смешивания, этот перенос осуществляли с помощью любых средств, известных в данной области техники, таких как транспортер, или даже вручную. Как применяется здесь, термин «замороженный» относится к продукту, который по меньшей мере частично заморожен, или содержит по меньшей мере часть замороженной влаги. Таким образом, термин охватывает продукт, который частично или полностью заморожен. Фактически, любой фрукт или овощ может включать замороженный продукт, при условии, что фрукт или овощ можно настаивать с твердыми веществами без существенного повреждения внутренней клеточной структуры. В некоторых воплощениях частично замороженный продукт включает продукт после быстрой индивидуальной заморозки (IQF). В то время как описанные воплощения относятся в целом к IQF продукту, необходимо понять, что изобретение не ограничивается им по отношению к любому замороженному продукту. Как применяется здесь, термин «IQF продукт» относится к любому фруктовому или овощному продукту, хранящемуся как IQF продукт, который можно настаивать с твердыми веществами. IQF продукт может иметь температуру примерно от -10°F до менее 32°F, но обычно хранится при температуре примерно от -10° до 10°F.
Этап подготовки 10 может включать промывку, удаление сердцевин, удаление косточек, рубку, нарезку на ломтики, оттаивание, и другие этапы перед инфузией, как необходимо для конкретного продукта. Соответственно, подготовка 10 продуктов питания будет отличаться в зависимости от выбранных фруктов или овощей. Размер партии обрабатываемого продукта зависит от размера аппарата для смешивания, размера необходимой партии настоянного продукта, и необходимого отношения продукта к раствору для инфузии. В предпочтительном воплощении отношение продукта к раствору для инфузии составляет 1:3.
В качестве примера этапа подготовки 10, в одном воплощении данного изобретения сырые продукты, такие как свежие яблоки, обрабатывают для инфузии. Подходящий аппарат для очистки/удаления сердцевины/сегментирования/нарезки на ломтики производится Atlas Pacific. В процессе испытаний яблоки обрабатывали с применением устройства для разделения на 2 части/половинки примерно от 0,130” до 0,146” и более предпочтительно, 0,138” с помощью 0,140 среза круга. После нарезки свеженарезанные яблоки замачивали в растворе против потемнения, приготовленном путем смешивания 99,5 фунтов воды с 0,5 фунтов аскорбиновой кислоты, перед инфузией. 100 фунтов раствора было достаточно для полного погружения примерно 50 фунтов свеженарезанных яблочных ломтиков в растворе на все время. В другом воплощении IQF фруктовые и овощные продукты обрабатывали перед инфузией. В некоторых испытаниях IQF зеленые бобы, IQF морковные ломтики и IQF кусочки ананаса оттаивали примерно до 45°F в атмосферной ванне. Горячая вода (100°-120°F) циркулировала в донной рубашке ванны в течение 30-45 минут, и продукт перемешивали каждые 5 минут с горячей водой, пока продукт не достигал необходимой температуры.
Отдельно от этапа подготовки 10 готовили раствор для инфузии 20. В другом предпочтительном воплощении этапы 10 и 20 можно объединять, одновременно оттаивая IQF продукты путем их замачивания в растворе для инфузии, поддерживая температуру примерно от 40°F до 55°F, и более предпочтительно от 45°F до 50°F. Как применяется здесь, раствор для инфузии обозначает раствор, содержащий примерно от 30 масс.% до 60 масс.% твердых веществ, и более предпочтительно примерно 45 масс.% твердых веществ, где твердые вещества состоят полностью или частично из пребиотических растворимых волокон, иных, чем инулин, таких как кцФОС или декстрин. Концентрация пребиотических растворимых волокон в растворе находится в диапазоне примерно от 5% до 100% от общих твердых веществ, т.е. 100% твердых веществ может быть волокнами, либо твердые вещества волокон могут объединяться с другими твердыми веществами, такими как твердые вещества рисового сиропа. Другие ингредиенты с полезными питательными веществами (такими, как витамины и минералы) могут быть добавлены к раствору для инфузии из растворимых волокон для включения во фрукты или овощи. Раствор для инфузии должен содержать примерно от 5 масс.% до 60 масс.% растворимых волокон. В одном предпочтительном воплощении продукты питания настаивают либо с фруктоолигосахаридами с короткой цепью, либо с декстрином по отдельности. В другом воплощении раствор для инфузии содержит растворимые волокна, а также рисовый сироп или кукурузный сироп. Следующие рабочие примеры в таблице 1 обеспечены в качестве справки, и приблизительные количества не должны рассматриваться как ограничивающие.
Таблица 1
Сырой продукт питания (свежий/заморожен-ный)
Порошок растворимых волокон (фунты)
Осветленный рисовый сироп (фунты)
Вода (фунты)
Свежий
43
416
366
Свежий
172
261
392
Свежий
391
0
434
Замороженный
516
0
309
Например, раствор для инфузии, применяемый для IQF продуктов, готовили 20 путем смешивания 516 фунтов сиропа фруктоолигосахаридов с короткой цепью с 309 фунтами воды в емкости для инфузии, с применением дрели для смешивания краски в течение 2-3 минут, с последующим вращением сосуда для инфузии в течение 5 минут для обеспечения однородного смешивания, до получения 45% раствора фруктоолигосахаридов с короткой цепью. При проведении испытаний 391 фунт любого раствора для инфузии смешивали с 434 фунтами воды для последующего инфузии яблок сорта Эмпайр раствором фруктоолигосахаридов с короткой цепью и яблок сорта Фуджи раствором декстрина.
После этого предварительно приготовленные продукты питания объединяли с раствором для инфузии 30 любым подходящим способом. Достаточные количества раствора для инфузии объединяли так, что смешанные продукты питания были полностью погружены в раствор для инфузии. Полное погружение необходимо для обеспечения достаточного контакта между продуктом и раствором для инфузии. Температура раствора для инфузии должна составлять от 40°F до 55°F, и более предпочтительно от 45°F до 50°F для предупреждения роста микроорганизмов. Следующие рабочие примеры в таблице 2 обеспечены в качестве справки, и количества не должны рассматриваться как ограничивающие.
Таблица 2
Продукт питания
Количество сырого продукта (фунты)
Масса раствора для инфузии (фунты)
Масса настоянного продукта для жарки (фунты)
Сырые яблоки
325
825
266
IQF Зеленые бобы
240
825
220
IQF Ананасы
360
825
220
Например, из 325 фунтов сырых свежих яблок после удаления сердцевины, разделения на сегменты и нарезки на ломтики получается 275 фунтов сырых ломтиков для инфузии в 825 фунтах раствора. При последующем настаивании получается 266 фунтов настоянных продуктов питания.
Раствор для инфузии предпочтительно имеет исходную концентрацию по шкале Брикса примерно от 40° до 50°, предпочтительно около 45°. Шкала Брикса является гидрометрической шкалой, применяемой для сахарных растворов, градуированной так, что значения в градусах представляют содержание в растворе сахара или твердых веществ в массовых процентах при определенной температуре. Таким образом, значения по шкале Брикса относятся к массовой концентрации сахара или твердых веществ в растворе. Исходное значение по шкале Брикса для продукта питания зависит от типа применяемого фрукта или овоща, но обычно оно меньше примерно 16°Брикс. Концентрацию раствора поддерживают примерно от 30° до 60°Брикс.
В предпочтительном способе продукты питания вначале настаивают под атмосферным давлением 40, примерно 760 торр (1 атм), в течение от 30 до 60 минут. Время зависит от конкретного продукта и необходимых свойств готового продукта. При погружении в раствор для инфузии, продукт начинает впитывать твердые вещества. Структурная целостность продукта укрепляется при наполнении твердыми веществами из раствора для инфузии, чтобы избежать разрушения при жарке во время других операций. Условия процесса инфузии обычно управляются физическими свойствами настаиваемых кусочков фруктов или овощей, такими как размеры и однородность продукта питания, и необходимым качеством готового продукта, таким как текстура, вкус, внешний вид и содержание масла. Например, яблочные ломтики, применяющиеся в данном изобретении, являются однородно тонкими, и поэтому требуют более короткого времени инфузии (для достижения схожих уровней добавления твердых веществ), чем зеленые бобы, которые являются менее однородными и более толстыми.
После фазы инфузии при атмосферном давлении, продукты питания, в предпочтительном воплощении, подвергаются инфузии под вакуумом 50. Предпочтительно подвергать продукты воздействию сниженного давления после периода инфузии при атмосферном давлении, чтобы позволить кусочкам сохранить структуру и предотвратить повреждение клеточных стенок продукта при приложении вакуума. При использовании в сочетании, способы инфузии под атмосферным давлением и под вакуумом увеличивают до максимума эффективность процесса инфузии. Настаивание под вакуумом позволяет усилить массоперенос твердых веществ в продукт, и существенно снижает время, необходимое для инфузии, по сравнению с инфузией под атмосферным давлением. Также имеется тенденция к улучшению сохранения формы продукта, особенно при комбинации с жаркой под вакуумом на последней стадии. Необходимо обеспечить возможность проведения обоих способов инфузии, в сочетании или по отдельности, с одним аппаратом, и отрегулировать время, используемое для каждого способа, и уровни давления для периода инфузии под вакуумом, для достижения необходимых характеристик продукта. В альтернативном воплощении этап инфузии под вакуумом 50 не применяют.
При снижении давления (создании вакуума) газ и влага, содержащиеся между клеточных стенок продукта, удаляются. Когда вакуум сбрасывается, повторное увеличение давления вызывает поступление раствора для инфузии и содержащихся в нем твердых веществ в пространства, до этого занятые газом. В предпочтительном воплощении изобретения, импульсы вакуума применяют для дополнительного ускорения поступления растворенного вещества. Импульс вакуума включает снижение давления в аппарате в течение короткого периода времени с последующим восстановлением давления. Каждый из этих циклов снижения давления (вакуума) и повышения давления стимулируют более эффективное настаивание, приводя к снижению времени инфузии.
Число циклов и продолжительность времени, проводимого каждым продуктом при сниженном или повышенном давлении, зависит от продукта. Для некоторых продуктов нужен только один цикл, в то время как для других продуктов необходимо иметь множество циклов снижения давления и восстановления давления. Предпочтительно каждый импульс вакуума обычно поддерживают в течение 2-5 минут, и применение по меньшей мере одного-двух импульсов вакуума приводит к более эффективному инфузии продукта. Например, для свежих яблок и IQF зеленых бобов фаза снижения давления (вакуума) составляет примерно от 1 до 3 минут, более предпочтительно около 2 минут. Последующее восстановление давления занимает примерно 4-6 минут, и более предпочтительно 5 минут, сопровождаясь последующим снижением давления примерно от 1 до 3 минут, более предпочтительно около 2 минут. IQF ананасы настаивали в три фазы - первая под атмосферным давлением в течение 50-70 минут, предпочтительно 60 минут, затем под вакуумом (при снижении давления) в течение примерно 1-3 минут, более предпочтительно около 2 минут, затем проводили вторую фазу под атмосферным давлением в течение примерно 40-50 минут, и более предпочтительно 45 минут.
В предпочтительном воплощении настаивание под вакуумом 50 проводят, подвергая продукты воздействию раствора для инфузии под сниженным давлением (парциальным вакуумом) примерно от 200 торр до 600 торр, как необходимо и приспособлено для продукта, настаиваемого в течение периода до десяти минут. Для яблок и подобных фруктов, и для замороженных и оттаянных морковных ломтиков предпочтительно, чтобы диапазон снижения давления (вакуума) составлял примерно от 200 до 400 торр. Для замороженных и оттаянных ананасов и цельных зеленых бобов предпочтительно, чтобы диапазон снижения давления (вакуума) составлял примерно от 200 до 600 торр. Однако эти значения давления приведены только для иллюстрации, и не являются ограничивающими. Продолжительность выдержки и давление, используемое для импульсов вакуума, может существенно варьировать, в зависимости от исходного продукта и необходимого готового продукта.
Как только настаивание завершено, раствор для инфузии вместе с настоянными кусочками фруктов или овощей переносят в перфорированный транспортер, отделяющий настоянный фруктовый или овощной материал от использованного раствора для инфузии. Раствор собирают под транспортером и переносят в собирающий резервуар, где его повторно концентрируют до необходимого уровня твердых веществ и повторно применяют для инфузии партий фруктового или овощного материала. В это же время, настоянный фруктовый или овощной материал переносят 60 в корзину для жарки, покрытую антипригарным материалом, таким как тефлон. В предпочтительном воплощении настоянный материал оставляют для отекания жидкости дополнительно примерно на 5-45 минут в корзине для жарки или на транспортере перед загрузкой в корзину для жарки, а затем удаляют стекший раствор.
Затем продукт подвергают жарке под вакуумом 70 для достижения большой скорости удаления воды, в то время как пищевой материал жарят во фритюре в масле при температуре, гораздо ниже той, что применяется в обычных способах жарки. В предпочтительном воплощении продукт жарят при температурах в диапазоне примерно от 250°F до 270°F в течение примерно 10-50 минут, с паром, подаваемым в течение исходных примерно 1-5 минут, так что температуру масла для жарки можно поддерживать на необходимом уровне, чтобы фруктовый или овощной материал с высоким уровнем влаги при жарке можно было подвергнуть эффективному обезвоживанию. Жарку осуществляют под давлением примерно 10-40 торр при различных исходных температурах, в зависимости от продукта, чтобы избежать потемнения. Для яблок предпочтительная температура составляет примерно от 250°F до 265°F с подачей пара в течение 2-4 минут для времени жарки примерно 12-14 минут, и более предпочтительно примерно 13-13,5 мин, при давлении примерно 20-40 торр, и более предпочтительно, 30 торр. Для зеленых бобов предпочтительная температура составляет примерно от 230°F до 270°F, и более предпочтительно 250°F, при давлении от 20 до 40 торр, и более предпочтительно 30 торр, с подачей пара в течение 3 минут, для времени жарки примерно 20-30 минут, и более предпочтительно 25 минут, с последующим временем отекания примерно 3 минуты. Для ананасов предпочтительная температура составляет примерно от 230°F до 270°F, и более предпочтительно 253°F, при давлении от 20 до 40 торр, и более предпочтительно 30 торр, с подачей пара в течение 3 минут, для времени жарки примерно 40-55 минут, и более предпочтительно 47 минут, с последующим временем отекания примерно 3 минуты. Готовые продукты, настоянные с раствором растворимых волокон для инфузии, содержащим декстрин, имеют плоскую форму, в то время как продукты, настоянные с раствором для инфузии, содержащим фруктоолигосахариды с короткой цепью, имеют более изогнутые формы, похожие на чипсы. Плоская форма настоянных с декстрином продуктов обеспечивает более легкое отекание масла после жарки, что возможно ведет к более низкому содержанию масла. Кроме того, форма обеспечивает более легкую упаковку. На факультативном этапе добавления приправ, в продукт затем добавляют приправы любыми способами, известными в данной области техники, такими как распыление приправ, добавление порошка или суспензии приправ.
Затем продукты пакуют 80 для доставки потребителю. Готовые настоянные продукты питания содержат примерно от 10 масс.% до 40 масс.% встроенных твердых веществ (растворимых волокон). Активность воды снижается примерно до 0,1-0,15 в готовом продукте с содержанием влаги 0,01-0,15. Содержание масла в готовом продукте варьирует в зависимости от продукта питания. В предпочтительном воплощении, масло находится в диапазоне примерно от 19 масс.% до 32 масс.%. В зависимости от используемого продукта питания, готовый настоянный продукт питания содержит примерно 9-12 грамм волокон на унцию, из которых 8-10 грамм является волокнами (фруктоолигосахаридами), добавленными посредством инфузии. Рабочие примеры приведены в таблице 3 внизу в качестве справки. Количества не должны рассматриваться как ограничивающие.
Таблица 3
Готовый продукт
Содержание масла, % (приблизительное)
Содержание встроенных твердых веществ, % (приблизительное)
Настоянные яблочные чипсы
21
32
Настоянные цельные зеленые бобы (с добавлением приправ)
25
30
Настоянные морковные чипсы (с добавлением приправ)
23
31
Настоянные кусочки ананаса
19
20
Вышеупомянутый способ и раствор обеспечивает получение жареных фруктовых и овощных продуктов, настоянных с растворимыми волокнами, что позволяет усилить природный вкус и предоставить отличный источник пищевых волокон. В то время как изобретение конкретно продемонстрировано и описано со ссылкой на предпочтительное воплощение, специалистам в данной области техники понятно, что могут быть внесены различные изменения в форме и подробностях, без отделения от сущности и объема изобретения.
Если не указано иначе, все числовые значения, выражающие количества ингредиентов, такие свойства, как молекулярная масса, условия реакции и т.д., применяемые в описании и формуле изобретения, нужно понимать как изменяемые во всех случаях под термином «примерно». Соответственно, если не указано противоположное, численные параметры, установленные в описании и формуле изобретения, являются приблизительными значениями, которые могут варьировать в зависимости от необходимых свойств, которые предполагается достигнуть данным изобретением. По крайней мере, и не в качестве попытки ограничить применение доктрины эквивалентов к объему формулы изобретения, каждый числовой параметр должен по меньшей мере толковаться в свете числа отмеченных значащих цифр и с применением обычных методик округления.
Несмотря на то, что числовые диапазоны и параметры, установленные для широкого объема изобретения, являются приблизительными, численные значения, установленные в конкретных примерах, сообщены как можно более точно. Однако любое числовое значение изначально содержит некоторые ошибки, обязательно возникающие из среднеквадратического отклонения, установленного для результатов соответствующих измерений.