Способ получения лиофилизованного продукта из ламинарии сахаристой
METHOD FOR OBTAINING LYOPHILIZED PRODUCT FROM SUGAR KELP

Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно к производству лиофилизованного продукта из ламинарии сахаристой, который может быть использован для приготовления соусов, БАДов и т.д., а также в с/х при составлении смесей для корма различным животным.
Известен способ переработки морских бурых водорослей (Пат. РФ №2248138, опубл. 20.03.2005), в котором предварительно обработанные водоросли измельчают и высушивают в установке низковакуумного обезвоживания. Предварительная обработка водорослей включает их замораживание до температуры - 15°С -20°С, либо их засолку, либо их просушивание в естественных условиях. Затем водоросли обрабатывают кислым раствором, промывают, обрабатывают щелочным раствором с последующей варкой, гомогенезируют в щелочном растворе при температуре +60°С +70°С в течение 8 часов, нейтрализуют, пастеризуют гелеобразный продукт, сушат в установке низковакуумного обезвоживания до получения пластинок, измельчают их в мельнице до порошкообразного состояния. Изобретение позволяет увеличить срок хранения готового продукта (до одного года), улучшить качество продукта с максимальным сохранением практически всех ценных питательных веществ, повысить безопасность труда и расширить область использования продукта.
Известен способ получения сухого пищевого продукта из ламинариевых водорослей (Пат. РФ №2251361, опубл. 10.05.2005), характеризующийся тем, что водоросли моют, сортируют, измельчают, обрабатывают кислотой, промывают в воде и осуществляют термообработку в слабощелочной среде при температуре +60°С +79°С не менее 4 ч с получением геля, далее смешивают гель с водой в соотношении 1:3, перемешивают и обезвоживают 10%-ми растворами соляной кислоты и хлорида кальция, взятыми в соотношении 15:1, в течение 20-30 мин при постоянном перемешивании со скоростью 10-25 об/мин с дальнейшей конвективной сушкой до содержания остаточной влаги не более 6-10%; перед сушкой гель гранулируют, а после конвективной сушки продукт измельчают. В качестве сырья используют либо мороженые, либо сушеные, либо соленые морские водоросли семейства ламинариевых. Мороженые водоросли размораживают в пресной воде не более 2 часов при температуре +15°С +20°С; сушеные водоросли замачивают в пресной воде в соотношении 1:10 и выдерживают в течение 4-6 часов; соленые водоросли заливают пресной водой в соотношении 1:4 и выдерживают в течение 20 минут с 2-кратным повторением. Изобретение направлено на улучшение качества готового продукта, увеличение срока его хранения (3 года и более), удобство хранения и транспортировки.
Недостатком данного способа являются;
- сложность способа по сравнению с заявляемым способом;
- высокий процент остаточной влажности;
- требуется измельчение сухого продукта.
Известен способ получения сублимированных пищевых продуктов (Пат. РФ №2197874, опубл. 10.02.2003), включающий формование исходного продукта (не указан какой продукт) путем его выдавливания, замораживание продукта, обработку струями пара под давлением выше тройной точки и его сублимационную сушку с последующим удалением через шлюзовой затвор, продукт выдавливают методом экструзии непосредственно в сублимационную камеру в зону с давлением выше тройной точки с образованием высокоразвитой равномерно распределенной пористой структуры и с последующим испарительным замораживанием продукта в зоне с давлением ниже тройной точки, который одновременно подвергают сублимационной сушке в поле сверхвысокочастотной энергии, при этом паровой затвор создается за счет паров, образованных в результате интенсивного испарения влаги в зоне подачи продукта, а упаковку высушенного продукта осуществляют непосредственно в сублимационной камере, вне зоны действия сверхвысокочастотной энергии. Изобретение позволяет снизить энергозатраты на проведение процесса, его интенсифицировать при сохранении качества готового продукта.
Недостатком данного способа являются;
- сложность используемой технологии и установки;
- необходимость круглогодичной работы только на свежих или охлажденных продуктах, что не приемлемо для сезонного сырья.
Известен способ получения фукоидана из ламинарии (Пат. РФ №2302429, опубл. 10.07.2007), предусматривающий переработку сырой или замороженной, или сухой ламинарии. В случае использования замороженной сырой ламинарии ее размораживают, измельчают на фарш - волчке, помещают в 1%-й раствор соляной кислоты на 4 часа при комнатной температуре, затем фильтруют, кислый экстракт пропускают через ультрафильтрационную установку, затем продукт сушат с помощью распылительной сушки. При использовании сухой ламинарии водоросль предварительно замачивают, далее операции повторяют, конечный продукт сушат в барабанной сушилке. При использовании сырой ламинарии конечный продукт сушат с помощью лиофильной сушки. Изобретение позволяет повысить чистоту конечного продукта.
Известен способ получения сухого пищевого продукта из ламинариевых водорослей (Пат. РФ №2366306, опубл. 10.09.2009), предусматривающий использование или свежесобранных, или сухих, или замороженных и даже штормовых выбросов. В случае использования мороженых водорослей их предварительно размораживают, затем измельчают. Проводят термообработку в щелочной среде до получения гелеобразной массы, гомогенезируют массу, формуют, получают волокна, стабилизируют волокна, замораживают при температуре -18°С, предварительно разложив их в лотках слоем в 3 см, затем осуществляют сушку волокон в инфракрасной сушильной камере при температуре +50°С в течение 10 часов до остаточной влажности 10%, потом упаковывают в картонную тару.
Известен способ экструзионной обработки сырья при производстве корма для рыб (Пат. РФ №2403830, опубл. 20.11.2010), включающий процесс обработки сырья непосредственно в экструдере, прохождение полученного продукта через выпускную насадку в виде жгута фигурного сечения, разрезаемого на заготовки, полученные заготовки замораживают при атмосферном давлении, а затем подвергают сублимационной сушке в вакууме. Замораживание фигурных заготовок при атмосферном давлении ведут в интервале достижения ими температуры от «минус» 5 до «минус» 10°С. Сублимационную сушку в вакууме осуществляют путем подвода к продукту тепла при изменении остаточного давления в камере сушки от 2 мм рт.ст. (266,6 Па) до 4,6 мм рт.ст. (613,3 Па) с последующим замедленным повышением температуры продукта до 30-40°С при атмосферном давлении. Изобретение позволяет существенно увеличить срок хранения продукта.
Недостатком известного способа являются:
- высокие температуры замораживания;
- необходимость устанавливать экструзионные установки на месте добычи сырья.
Известен способ получения сухого продукта из бурых водорослей и пищевой продукт на его основе (Пат. РФ №2483644, опубл. 10.02.2013), при котором используют измельченные сушеные бурые водоросли, которые замачивают в воде при температуре +30°С +40°С в течение 12 часов, промывают, проводят кислотную обработку уксусной кислотой, затем промывают водой, проводят щелочной гидролиз при температуре +80°С +85°С в течение 2 часов, гомогенизируют полученную массу, добавляют глюконат кальция, нейтрализуют пищевой кислотой, пастеризуют, осуществляют сублимационную сушку и измельчают продукт с получением порошка. Изобретение обеспечивает максимальное сохранение ценных питательных веществе.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в упрощении процесса получения сухого продукта из ламинарии сахаристой при одновременном сокращении продолжительности процесса, повышении экологичности способа
Для достижения технического результата в способе получения лиофилизованного продукта из ламинарии сахаристой, характеризующемся тем, что замороженную ламинарию с температурой - 18°С измельчают криоэкструзией с помощью поршневого экструдера - измельчителя, снабженного измельчительной решеткой с отверстиями «песочные часы», затем помещают измельченные водоросли слоем 10 мм на поддоны и направляют в сушильную камеру лиофильной сушилки, процесс сушки ведут при температуре - 50°С - 52°С, давлении 4,5 Па до остаточной влажности продукта 5%-6% в течение времени, зависящем от степени измельчения замороженной ламинарии, по окончании процесса сушки продукт упаковывают и направляют на хранение или дальнейшее использование.
Толщина слоя высушиваемой ламинарии сахаристой в 10 мм является оптимальной и подобрана экспериментальным путем. Слой ламинарии меньше 10 мм не дает экономического эффекта, т.к. длительность процесса сокращается незначительно, всего на 20-30 минут, а расход электроэнергии практически не меняется. При сушке ламинарии слоем больше 10 мм конечный продукт получается неоднородным по структуре (комкуется).
Для реализации способа может быть также использовано свежевыловленное сырье. При использовании свежевыловленного сырья его предварительно промывают от загрязнений, влага стекает, сырье замораживают. Расположение слоевищ при замораживании не оказывает влияния на способ и может быть, как упорядоченным, так и беспорядочным.
Пример.
В качестве объекта исследования использовалась ламинария сахаристая, замороженная при температуре «минус» 18°С. Начальное количество влаги в продукте составило 85%. 2 кг замороженного сырья было измельчено на поршневом экструдере - измельчителе методом криоэкструзии, т.е с поддержанием постоянной отрицательной температуры -18°С, на измельчительных решетках типа «песочные часы» диаметром рабочих отверстий 4, 5 и 7,0 мм. Режимы измельчения представлены ниже в таблице 1.
После измельчения сырье помещали равномерным слоем 10 мм на поддонах и далее направляли в сушильную камеру лиофильной сушилки. После включения сушилки и достижения необходимой температуры («минус» 52 - «минус» 50°С) проводилось вакуумирование сушильной камеры до давления 4,5 Па. Выход аппарата на режим определялся достижением стационарного состояния, которое было обусловлено постоянными значениями давления и температуры на панели установки.
По истечению необходимого времени сушки аппарат отключался, открывался клапан подачи воздуха в сушильную камеру лиофильной сушилки.
По окончании процесса сушки экспресс - методом при помощи аналитических весов и аппарата Чижовой определялась остаточная влага в высушенной ламинарии сахаристой.
Режимы сушки представлены в таблице 2.
Высушенный продукт ламинарии сахаристой представляет собой крупку темно-зеленого цвета с йодистым запахом и обладает всеми свойствами иламинариевых водорослей. Упаковку продукта осуществляют в вакуумные пакеты или стеклянную герметичную тару темного цвета. Срок хранения лиофилизованного продукта при температуре +20°С +22°С максимум 2 года. Продукт используют в пищевой промышленности, например для приготовления соусов, БАДов и т.д., а также в с/х при составлении смесей для корма различным животным.
Заявляемый способ не приводит к загрязнению окружающей среды, поскольку практически не содержит отходов производства, является очень технологичным. При этом сухой продукт значительно облегчает транспортировку.