СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТА КИСЕЛЯ
KISSEL CONCENTRATE PRODUCTION METHOD

Изобретение относится к крахмалопаточной и пищеконцентратной отраслям пищевой промышленности.
Известен способ производства концентрата киселя на основе картофельного крахмала и яблочного пюре, не требующего варки, но быстро растворяющегося в питьевой воде. (Справочник технолога пищеконцентратного и овощесушильного производства. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984, с.114-117). Способ производства включает подготовку сырья, смешивание яблочного пюре и картофельного крахмала, термомеханическую обработку крахмало-яблочной смеси влажностью 84% при температуре 68-75°С в варочном аппарате до полной клейстеризации картофельного крахмала, затем термообработку (высушивание) полученной смеси на вальцовой сушилке при температуре 145-153°С до образования пленки, измельчение пленки, просеивание полученного полуфабриката, последующего смешивания его с сахаром-песком при фасовании, упаковывание концентрата (Фиг.1).
Продолжительность технологического цикла составляет 90 минут.
Концентрат киселя содержит деструктированные полисахариды крахмала, сухую яблочную смесь, сахар-песок и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
деструктированные полисахариды крахмала
20,4
сухая яблочная смесь
27,1
сахар-песок
49,9
вода
остальное
Срок хранения концентрата киселя - 1 год.
К недостаткам этого способа следует отнести длительность процесса, использование острого пара высокого давления 0,4-0,5 МПа для нагрева барабанов вальцовой сушилки, испарение большого количества влаги при термообработке смеси (5121 кг воды при выработке одной тонны концентрата), высокую удельную металлоемкость оборудования. Концентрат киселя, полученный по этому способу, растворяется воде с образованием клейстеризованных комочков. Консистенция киселя неоднородная, тянущаяся. Кисель расслаивается при хранении.
Технический результат изобретения заключается в ускорении процесса производства, снижении себестоимости, повышении качества концентрата за счет эффективного проведения деструкции полисахаридов крахмала, улучшения органолептических показателей, увеличения срока хранения, повышения его физиологической ценности с приданием ему лечебно-профилактических свойств путем обогащения натуральными пребиотиками, витаминами и растворимыми легкоусваемыми полисахаридами.
Указанный технический результат достигается тем, что для эффективной обработки крахмала, уменьшения ретроградации (расслоения) водных растворов киселя и увеличения срока их хранения, улучшения органолептических показателей в обрабатываемую смесь перед экструдированием дополнительно вводят раствор трехосновной органической кислоты - лимонной кислоты (деструктурирующего и эфирообразующего реагента) и натурального пищевого красителя, а для повышения физиологической ценности концентрата добавляют инулин, мальтозною патоку и водорастворимые витамины. Термомеханическую обработку смеси крахмала - фруктово-ягодного сырья - раствора ингредиентов с массовой долей влаги 22,5-29,0% с целью интенсификации процесса, снижения себестоимости продукта и трудозатрат, улучшения условий труда на производстве осуществляют на экструзионной установке, например на двушнековом экструдере марки РЗ-КЭД-88, при температуре 150-170°С, давлении в рабочей зоне 0,8-1,5 МПа в течение 20-40 с. В просеянный экструдат дополнительно вводят сахар-песок и смесь порошкообразных водорастворимых витаминов в соотношении: экструдат - 68,26-68,94%, сахар-песок 30,80%, поливитаминная 0,26-0,94%.
По предлагаемому способу получают концентрат киселя, содержащий водорастворимые деструктированные полисахариды крахмала (включая эфирные соединения полисахаридов крахмала с лимонной кислотой) и функциональные добавки.
Концентрат киселя, полученный по вышеописанному способу, хорошо и быстро растворяется в холодной, теплой и горячей воде при любой температуре, что позволяет свести к минимуму затраты, связанные с приготовлением дессертного блюда - киселя.
Способ получения сухого порошкообразного концентрата киселя заключается в следующем: в просеянный крахмал товарной влажности (13-20%) добавляют при непрерывном перемешивании натуральное сухое фруктовое или ягодное сырье (или их смеси) и раствор ингредиентов для получения смеси с массовой долей влаги 22,5-29,0% и содержащей 9,5-10,0% фруктово-ягодного сырья, 0,5-2,0% лимонной кислоты в пересчете на моногидрат, 0,85-1,70% мальтозной патоки (в пересчете на сухое вещество), 3,0-4,0% инулина и 0,05-0,20% пищевого натурального красителя, затем проводят экструзионную обработку смеси крахмала с ингредиентами, охлаждение, измельчение, просеивание полученного экструдата, добавление в него сахара-песка, водорастворимых витаминов при фасовании (в следующем соотношении: 68,26-68,94% экструдата: 30,8% сахара-песка: 0,26-0,94% поливитаминной смеси) и упаковывание готового продукта (Фиг.2).
Продолжительность технологического цикла составляет 30 мин., а количество испаренной влаги, в среднем - 190 кг на тонну выработанного концентрата.
1
2
6
12
Экструзионную обработку смеси осуществляют, например, в двушнековом экструдере при температуре 150-170°С, частоте вращения шнеков 130-180 об/мин и давлении в рабочей зоне 0,8-1,5 МПа в течение 20-40 с. Полученный в результате термомеханической обработки смеси экструдат, содержащий 90-92% сухих веществ деструктурированных полисахаридов крахмала с функциональными добавками и 8-10% воды, измельчают и просеивают, обеспечивая получение частиц, полностью проходящих через сито с отверстиями 1×1 мм. Для получения концентрата киселя просеянный экструдат смешивают при фасовании с сахаром - песком и поливитаминной смесью, состоящей из витаминов С, B, B, В, B, PP, А, Е, Д, биотина, фолиевой и пантотеновой кислот (в соотношении: 68,26-68,94% экструдата: 30,80% сахара-песка: 0,26-0,94% поливитаминной смеси) и упаковывают. В качестве основного сырья используют картофельный или тапиоковый, или амилопектинный, или пшеничный крахмал, или их смеси.
Высокая температура и давление в рабочей камере экструдера и присутствие трехосновной органической кислоты (лимонной), позволяет за короткий период 20-40 с не только разрушить структуру зерен крахмала и деполимеризовать полисахаридные молекулы крахмала, но и обеспечить образование продуктов с новой структурой - эфирных соединений крахмала, включающих соединения лимонной кислоты с расщепленными полисахаридами крахмала.
Присутствие эфирных соединений крахмала в концентрате в значительной степени улучшает его качество. Такой продукт хорошо растворяется в холодной, теплой и горячей воде при любой температуре без образования комочков, а водные растворы его имеют вязкокапельную, не тянущуюся консистенцию, являются стабильными при хранении, не расслаиваются и устойчивы к действию микроорганизмов.
Экструзионный метод обработки позволяет сократить продолжительность технологического цикла по сравнению с прототипом в три раза с 90 до 30 минут и уменьшить количество испаренной влаги более чем в 25 раз с 5121 до 190 кг. Приготовленный кисель имеет вязкокапельную консистенцию, приятный цвет, запах и вкус, является стабильным при хранении в течение длительного времени.
Срок хранения сухого порошкообразного концентрата в помещении при относительной влажности воздуха 65-70% не менее 3-х лет.
Применение расхода лимонной кислоты менее 0, 5% к сухой массе крахмала не обеспечивает требуемого расщепления полисахаридных молекул крахмала. Экструдат, полученный при указанном расходе, полностью не растворяется в холодной воде. Крахмальные дисперсии содержат набухшие, но не растворяющиеся в холодной воде комочки клейстера.
Увеличение расхода лимонной кислоты более 2,0% приводит при экструзионной обработке к высокой степени расщепления полисахаридных молекул крахмала и получению киселя с низкой вязкостью при высоком содержании сухих веществ и повышенной кислотностью.
Использование других пищевых органических кислот в качестве катализатора и вкусового ингредиента приводит к удорожанию концентрата киселя и не обеспечивает получения готового блюда с однородной консистенцией и хорошей растворимостью в холодной воде.
Фруктово-ягодное сырье, добавляемое в крахмал, представляет собой порошок высушенного и тонко измельченного фрукта или ягоды, например яблока или груши, или клюквы, или брусники, или черники, или ананаса, или апельсина, или лимона, или их смеси.
Применение расхода фруктово-ягодного сырья менее 9,5% не дает ощутимого фруктового запаха и вкуса в готовом киселе. Увеличение расхода плодово-ягодного сырья более 10,0% приводит к удорожанию и ухудшению консистенции киселя.
Для усиления лечебно-профилактического действия и вкусовых качеств в состав концентрата киселя дополнительно введены в качестве функциональных добавок мальтозная потока, поливитаминная смесь и инулин.
Мальтозная патока является питательным продуктом, хорошо усваивается в желудочно-кишечном тракте и ее рекомендуется использовать в качестве добавки для детского и лечебно-профилактического питания. Кроме того, применение мальтозной патоки позволяет снизить расход сахара - песка на производство быстрорастворимого концентрата киселя.
Однако при расходе патоки более 1,7% консистенция киселя становится более плотной и вязкой. Применение расхода патоки менее 0,85% практически не увеличивает вязкость готового киселя.
Инулин, являясь натуральным пребиотическим пищевым ингредиентом и содержащим полифруктозаны, способствует ускорению роста и активности метаболизма бифидобактерий и усвоению минеральных элементов, в т.ч. магния, кальция и железа. Установлено также, что инулин способствует снижению уровня триглицеридов и холестерина в крови, что имеет важное значение для уменьшения риска сердечно-сосудистых заболеваний.
Введение в рецептуру концентрата киселя таких пищевых ингредиентов как натуральный инулин (содержащий в пересчете на сухие вещества в среднем 90% инулина, 4% глюкозы и фруктозы, 6% сахарозы), поливитаминная смесь, натуральный краситель, натуральное фруктово-ягодное сырье и мальтозная патока благоприятно скажется на повышении защитных сил и жизненного тонуса человека, его умственной и физической работоспособности. Содержащиеся в концентрате киселя вышеперечисленные ингредиенты улучшают качество и повышают его питательную и физиологическую ценность.
Кисель готовят следующим образом: сухой концентрат киселя растворяют в холодной или теплой питьевой воде при непрерывном перемешивании в течение 10-20 с.
Ниже приведена рецептура предлагаемого киселя, мас.%:
концентрат киселя
10-12
вода
88-90
Готовый к употреблению кисель имеет насыщенный цвет, вязкокапельную, не содержащую комочков, однородную консистенцию с фруктовым запахом и кисло-сладким вкусом.
Срок хранения приготовленного киселя не менее 10 дней.
Использование предлагаемого способа получения концентрата киселя обеспечивает по сравнению с известным следующие преимущества: ускорение технологического процесса, снижение себестоимости за счет интенсификации производства и возможности использования более дешевого сырья (тапиокового, амилопектинового и пшеничного крахмала), увеличение срока хранения концентрата киселя и готового десертного блюда, а также получение дессертного блюда с однородной вязко-капельной консистенцией и насыщенным цветом. Кроме того, данный способ расширяет питательную и физиологическую ценность этого продукта за счет введения в рецептуру следующих ингредиентов: натурального инулина, мальтозной патоки и поливитаминной смеси.
Таким образом, предлагаемый способ получения концентрата киселя дает возможность ускорить процесс его производства, снизить себестоимость, повысить качество и питательную ценность уже известного продукта, придать ему лечебно-профилактические свойства, увеличить сроки его хранения, а также расширить ассортимент крахмальных киселей и их использование в качестве лечебного дессертного блюда для различных возрастных групп населения.
Пример 1 (прототип). Картофельный крахмал и сахар-песок просеивают для отделения механических примесей. Готовое яблочное пюре нагревают в течение 15 минут в открытом котле при непрерывном перемешивании до 85°С и выдерживают в течение 15 мин для десульфитации, затем протирают через металлическое сито с отверстиями 1×1 мм. Смешивание яблочного пюре и картофельного крахмала в соотношении 91,5:8,5 осуществляют в смесителе периодического действия с мешалкой в течение 30 минут. Смесь направляют в варочный аппарат, где ее нагревают в течение 20 минут до 80°С (до полной клейстеризации крахмала), затем высушивают на вальцовой сушилке при температуре 153°С (давление пара в паровой рубашке 0,5 МПа) в течение 20 с, измельчают на дробилке, просеивают через сито с отверстиями 1×1 мм, добавляют сахар-песок при фасовании и упаковывают. Продолжительность технологического составляет 90 минут. Показатели качества продукта и киселя приведены в табл.2.
Пример 2. В просеянный картофельный крахмал 20%-ной влажности при перемешивании вводят сухой порошок клюквы и раствор ингредиентов для получения смеси с массовой долей влаги 29,0% и содержанием (к массе сухих веществ крахмала) 10% сухой клюквы; 0,5% лимонной кислоты; 0,9% патоки (в пересчете на сухое вещество) и 4,0% инулина цикория и 0,05% пищевого красителя - красного виноградного экстракта «Grap Active Red L» (в пересчете на сухое вещество).
Термомеханическую обработку смеси проводят в двушнековом экструдере при температуре 160 и давлении в рабочем корпусе 0,8 МПа в течение 30 с.
Измельчение экструдата киселя осуществляют на дробилке КДУ-2,0.
Для просеивания экструдата бурат оснащают металлической сеткой с размером отверстий 1,0×1,0 мм по ГОСТ 3226.
Смешивание экструдата с сахаром и поливитаминной смесью осуществляют при фасовании (в соотношении 68,26:30,80:0,94). Готовый концентрат упаковывают в пакеты из полимерной пленки. Продолжительность технологического цикла составляет 30 минут.
Физико-химические показатели концентрата киселя из картофельного крахмала и готового к употреблению дессертного блюда представлены в табл.1.
Пример 3. В просеянный тапиоковый крахмал 15%-ной влажности при перемешивании вводят сухой порошок клюквы и раствор ингредиентов для получения смеси с массовой долей влаги 22,5% и содержанием 9,5% сухой клюквы; 0,75% лимонной кислоты; 1,7% патоки (в пересчете на сухое вещество); 4,0% инулина цикория и 0,05% пищевого красителя - красного виноградного экстракта «Grap Active Red L» (в пересчете на сухое вещество).
Термомеханическую обработку смеси проводят в двушнековом экструдере при температуре 150°С и давлении в рабочем корпусе 1,4 МПа в течение 25 с.
Измельчение и просеивание экструдата киселя осуществляют так же, как и в примере 2.
Смешивание экструдата с сахаром и поливитаминной смесью осуществляют при фасовании (в соотношении 68,94:30,80:0,26). Готовый концентрат упаковывают в пакеты из полимерной пленки.
Физико-химические показатели концентрата киселя из тапиокового крахмала и готового к употреблению дессертного блюда представлены в табл.1.
Пример 4. В просеянный амилопектиновый крахмал 14,5%-ной влажности при перемешивании вводят сухой порошок малины и раствор ингредиентов для получения смеси с массовой долей влаги 25,0% и содержанием 9,5% сухой малины; 0,75% лимонной кислоты; 0,9% патоки (в пересчете на сухое вещество); 3,0% инулина цикория и 0,05% пищевого красителя - красного виноградного экстракта «Grap Active Red L» (в пересчете на сухое вещество).
Термомеханическую обработку смеси проводят в двушнековом экструдере при температуре 170°С и давлении в рабочем корпусе 1,0 МПа в течение 25 с.
Измельчение и просеивание экструдата киселя осуществляют так же, как и в примере 2.
Смешивание экструдата с сахаром и поливитаминной смесью осуществляют при фасовании (в соотношении 68,50:30,80:0,70). Готовый концентрат упаковывают в пакеты из полимерной пленки
Физико-химические показатели концентрата киселя из амилопектинового крахмала и готового к употреблению дессертного блюда представлены в табл.1.
Пример 5. В просеянный пшеничный крахмал 14,0%-ной влажности при перемешивании вводят сухой порошок черники и раствор ингредиентов для получения смеси с массовой долей влаги 22,5% и содержанием (к массе сухих веществ крахмала) 10,0% сухой черники; 0,50% лимонной кислоты; 0,9% патоки (в пересчете на сухое вещество); 4,0% инулина цикория и 0,05% пищевого красителя - красного виноградного экстракта «Grap Active Red L» (в пересчете на сухое вещество).
Термомеханическую обработку смеси проводят в двушнековом экструдере при температуре 170°С и давлении в рабочем корпусе 1,4 МПа в течение 40 с.
Измельчение и просеивание экструдата киселя осуществляют так же, как и в примере 2.
Смешивание экструдата с сахаром и поливитаминной смесью осуществляют при фасовании (в соотношении 68,94:30,80:0,26). Готовый концентрат упаковывают в пакеты из полимерной пленки.
Физико-химические показатели концентрата киселя из амилопектинового крахмала и готового к употреблению дессертного блюда представлены в табл.1.
Таблица 1
Органолептические и физико-химические показатели концентрата киселя и готового дессертного блюда (киселя)
Вид обрабатываемого продукта
Цвет концентрата киселя и готового блюда
Общая кислотность концентрата киселя (в пересчете на лимонную кислоту), %
Массовая доля влаги в концентрате киселя, %
Консистенция готового блюда
Вкус готового блюда
Массовая доля сухих веществ в готовом блюде, %
Срок хранения готового блюда, сутки
Крахмал картофельный (Пример 1 - прототип)
Слабо окрашенный бледно-палевый
0,62
5,1
Неоднородная, тянущаяся (присутствуют комочки)
Кисло-сладкий
10,2
Расслаивается на вторые сутки
Крахмал картофельный (Пример 2)
Темно-красный насыщенный
0,61
9,4
Однородная, вязкокапельная
Кисло-сладкий
11,6
11
Крахмал тапиоковый (Пример 3)
-«-
0,68
9,7
-«-
-«-
10,9
25
Крахмал амилопектиновый (Пример 4)
Малиновый насыщенный
0,75
8,2
-«-
-«-
10,2
30
Крахмал пшеничный (Пример 5)
Черничный насыщенный
0,70
8,0
-«-
-«-
12,0
10