СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАКУСОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
METHOD OF MAKING SNACK FOODS

Настоящее изобретение относится к способу получения закусочных продуктов.
В патенте Великобритании GB-A-2481272 раскрывается способ производства картофельных чипсов, в котором картофельные ломтики пропускают через резервуар с маслом с целью липофильного кондиционирования, и затем картофельные ломтики пропускают через микроволновое устройство с плоским дном. Микроволновая установка предназначена для определения совокупности последовательных независимых микроволновых зон между входным и выходным концами микроволнового устройства, при этом каждая зона имеет соответствующий микроволновой аттенюатор на входном и выходном участке соответствующей зоны. Картофельные ломтики подогреваются в первой зоне предварительного нагрева, расположенной около входной части микроволновой установки. Первая зона имеет первое значение микроволновой энергии. Ломтики картофеля подвергаются взрывной дегидратации по крайней мере в одной второй зоне взрывной дегидратации, расположенной после первой зоны предварительного нагрева. Взрывная дегидратация высушивает основную часть картофельных ломтиков при первой скорости сушки. Вторая зона имеет второе значение микроволновой энергии, более высокое, чем первое значение микроволновой энергии. Затем картофельные ломтики сушатся в третьей зоне микроволновой сушки, расположенной после по крайней мере одной второй зоны взрывной дегидратации.
Таким основанным на микроволнах промышленным способом можно производить картофельные чипсы с легкой, хрустящей текстурой, которая ценится потребителями и заменяет стандартный способ жарки с использованием микроволновой взрывной дегидратации. Микроволновой взрывной дегидратацией управляют для достижения переходов крахмала, которые соответственно достигаются в обжарочном устройстве, таким образом, чтобы текстура нарезанного ломтиками картофеля, полученная во время микроволновой взрывной дегидратации, точно повторяла легкую, хрустящую текстуру, полученную при использовании обжарочного устройства.
Взрывная дегидратация является стадией формирования текстуры микроволнового процесса и стадией первичной микроволновой сушки. Картофельные ломтики поступают на стадию первичной микроволновой обработки при своем первоначальном массовом содержании влаги, которое, как правило, составляет около 80% мас. от первоначальной массы влажного вещества. Для предотвращения склеивания ломтиков друг с другом во время стадии сушки и для улучшения стабильности микроволнового процесса картофельные ломтики получают в виде одного слоя отдельных ломтиков. Для формирования текстуры, подобной текстуре при жарке, картофельные ломтики должны быть высушены в промежутке времени около 60-120 секунд до итоговой влажности, как правило, 10-20% мас. от общего веса сушеных ломтиков. Сушка должна осуществляться при температуре ниже температуры стеклования при соответствующей влажности, то есть около 100-110°C.
После стадии формирования текстуры необходимо высушить ломтик до окончательной влажности около 1,5% мас. от общего веса ломтиков.
Для дополнительной сушки необходимо обеспечить качество продукта, а также экономическую эффективность процесса.
При микроволновой сушке ломтиков продукта до средней влажности около 10-20% мас. может возникнуть высокая степень разброса значений влажности картофельных ломтиков на выходе со стадии первичной сушки. Имеет место разброс значений влажности от ломтика к ломтику, что является неотъемлемой особенностью быстрой микроволновой сушки. Такой разброс значений влажности от ломтика к ломтику зависит от размера ломтика, также было установлено, что ломтики с диаметром меньше около 15-20 мм при использовании микроволновой рабочей частоты 896 МГц высушиваются значительно медленнее, чем ломтики большего размера. Кроме того, может иметь место разброс значений влажности в самом ломтике. Это проявляется в том, что внешние 1-4 мм края ломтика закусочного продукта имеют намного более высокое содержание влаги, чем части, находящиеся на удалении от края ломтика, что является характерной особенностью быстрой микроволновой сушки тонких ломтиков продукта.
Проблема с таким разбросом значений влажности заключается в том, что края чипсов или сами чипсы имеют более высокую влажность, чем требуется для получения легкой, хрустящей текстуры во время стадии стеклования.
Если используется дополнительная микроволновая сушка в одном слое, для высушивания продукта от влажности 10-20% мас. до конечной влажности чипсов около 1,5% мас., когда при низкой влажности отсутствует свободная вода, предпочтителен нагрев крахмала/масла микроволновой энергией и быстрое повышение температуры ломтика до значения выше 100°C. Кроме того, для высушивания одного слоя требуется значительное пространство, что приводит к большим капитальным затратам.
Если чипсы высушиваются от влажности 10-20% мас. до конечной влажности чипсов около 1,5% мас. в обычной кондуктивной печи, например, с помощью нагретого воздуха, использование чипсов со значительным разбросом значений влажности может привести к различным проблемам. В частности, часть чипсов может не иметь жесткой, установившейся текстуры и также могут быть проблемы, связанные с ломкой текстурой конечных чипсов. Повышается риск того, что ломтики будут склеиваться друг с другом. Влажность в конечном продукте может быть непостоянной. Есть риск пережигания или подгорания ломтиков. Кроме того, повышается риск образования акриламида. Кроме того, высокая температура печи, необходимая для экономически эффективной сушки, то есть температура выше 120°C, может привести к потере чипсами их хрустящей текстуры в результате обратного перехода крахмала через точку стеклования с влагой, который зависит от температуры.
Таким образом, задача заключается в том, как высушить ломтики продукта с промежуточным содержанием влаги, например картофельные ломтики, в экономичном способе, когда такие ломтики первоначально имеют большой разброс значений влажности от ломтика к ломтику и внутри ломтика (от края к центру), без потери легкой хрустящей текстуры, обеспеченной в очень высоком проценте ломтиков.
Целью настоящего изобретения является по меньшей мере частичное решение указанной задачи.
Таким образом, настоящее изобретение представляет собой способ получения закусочного продукта, включающий следующие стадии:
i. стадию приготовления, включающую микроволновую обработку ломтиков закусочного продукта для получения приготовленных ломтиков закусочного продукта, имеющих среднее содержание влаги 10-20% мас. от общего веса ломтиков закусочного продукта, при этом во время микроволновой обработки ломтики закусочного продукта располагаются в виде слоя, имеющего первую толщину;
ii. стадию складывания, на которой приготовленные ломтики закусочного продукта располагаются в виде свободно уложенного слоя, имеющего вторую толщину от 5 до 20 мм, превышающую первую толщину;
iii. стадию сушки, включающую воздействие на слой многомодовой микроволновой энергии в течение 30-180 секунд для снижения содержания влаги в высушенных ломтиках закусочного продукта до среднего значения 6-8% мас. от общего веса ломтиков закусочного продукта при поддержании значения температуры слоя ниже 100°C, являющейся меньшей, чем температура стеклования крахмала в ломтиках закусочного продукта; и
iv. окончательную сушку ломтиков закусочного продукта в сушилке горячим воздухом для снижения содержания влаги в ломтиках закусочного продукта до среднего значения 1-2% мас. от общего веса ломтиков закусочного продукта.
Предпочтительные особенности описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Настоящее изобретение основано на открытии авторами изобретения того факта, что, поскольку большинство ломтиков закусочного продукта, выходящих со стадии первичной микроволновой сушки на стадии приготовления, не содержат воду на поверхности и их текстура и форма, как правило, установились, ломтики могут быть сложены в толстый слой и находиться в нем в течение короткого промежутка времени, например от 1 до 2 минут, таким образом, что они входят на вторую стадию микроволновой сушки без какого-либо риска слипания или образования комков. Для решения задачи была выбрана микроволновая многомодовая полость с глубоким слоем, поскольку складывание ломтиков пищевого продукта в виде глубокого слоя имеет преимущество благодаря сокращению пространства, необходимого для сушки большого объема ломтиков пищевого продукта.
Кроме того, поскольку микроволновая энергия сама находит область с повышенной влажностью в ломтиках продукта, где большинство ломтиков продукта содержит мало свободной воды, ломтики с большей влажностью и края ломтиков с большей влажностью могут быть быстро высушены до уровня ниже влажности, необходимой для стеклования. Высушивание осуществляется в намного более низком диапазоне температур, чем при традиционной сушке горячим воздухом, благодаря чему снижается риск ретроградации крахмала, которая проявляется в потере хрустящего состояния, поскольку крахмал возвращается через точку перехода в стекловидное состояние с влагой.
Путем выбора определенного диапазона влажности на выходе из первичной микроволновой сушилки, вторичная микроволновая сушилка в глубоком слое может сама находить более влажные области и более влажные части картофельных ломтиков, которые в противном случае могут прилипнуть к другим ломтикам. Благодаря получению выбранного исходного диапазона влажности ломтиков на выходе со стадии микроволновой обработки и на входе на стадию сушки, микроволновая технология может легко использоваться для выравнивания уровня влажности приготовленных ломтиков продуктов. Сушка в глубоком слое может преодолеть исходный большой разброс значений влажности в ломтиках на выходе со стадии первичной сушки, в частности разброс значений влажности от ломтика к ломтику и разброс значений влажности внутри каждого ломтика, для получения, на заключительной стадии окончательной сушки, равномерно высушенного пищевого продукта высокого качества с характерной конечной влажностью около 1,5% мас.
Варианты воплощения настоящего изобретения будут приведены далее только в качестве примеров, со ссылкой на сопровождающий чертеж.
На чертеже представлена схематическая диаграмма технологической последовательности стадий, выполненных в соответствии со способом получения закусочных продуктов в одном из вариантов воплощения настоящего изобретения.
На чертеже показан способ получения закусочного продукта в соответствии с одним из вариантов воплощения настоящего изобретения в виде технологической последовательности стадий.
В этом варианте воплощения закусочный продукт представляет собой чипсы, полученные из картофельных ломтиков. Однако способ по изобретению может использоваться для изготовления других закусочных продуктов из других исходных ингредиентов. Например, помимо картофеля могут использоваться овощные ломтики, например морковь, пастернак, свекла и т.д. Ломтики могут быть сделаны из теста, которое может содержать овощной компонент в виде свежих овощей, высушенных овощей, порошковых овощей или любой их комбинации.
В этом варианте воплощения первоначально картофельные ломтики проходят стадию липофильного кондиционирования 2. Ломтики закусочного продукта погружаются в растительное масло при температуре от 80°C до меньшей чем 100°C, как вариант, около 90°C, на время 60-120 секунд, как вариант, около 90 секунд.
Затем ломтики закусочного продукта, прошедшие стадию липофильного кондиционирования, проходят стадию микроволновой обработки 4. На стадии приготовления 4 микроволновая энергия, как правило, имеет частоту 875-925 МГц, как вариант, около 900 МГц, или 2450+/-50 МГц.
На стадии приготовления 4 ломтики закусочного продукта расположены в виде одного слоя таким образом, чтобы по существу все, как вариант, по крайней мере 80% ломтиков закусочного продукта не находились в контакте с другими ломтиками. Во время микроволновой обработки ломтики закусочного продукта расположены слоем толщиной от 1 до менее чем 5 мм, как вариант, от 1 до 3 мм.
До стадии приготовления 4 среднее значение влажности ломтиков закусочного продукта составляет, как правило, по крайней мере 75% мас., как вариант, около 80% мас. от общего веса ломтиков закусочного продукта. Во время стадии приготовления 4 влажность ломтиков закусочных продуктов снижается. Стадия обработки 4 включает микроволновую обработку ломтиков закусочного продукта для получения приготовленных ломтиков закусочного продукта, имеющих среднюю влажность 10-20% мас. от общего веса ломтиков закусочных продуктов.
Во время стадии обработки 4 влажность ломтиков закусочного продукта уменьшается в течение 30-180 секунд, как вариант, 60-120 секунд.
Во время стадии обработки 4 температура ломтиков закусочного продукта поддерживается ниже 110°C, как вариант, ниже 100°C.
После стадии обработки 4 приготовленные ломтики закусочного продукта являются по существу жесткими и, как правило, имеют противоположные основные поверхности по существу случайной формы и неплоские. Приготовленные ломтики закусочного продукта по существу не содержат поверхностной влаги.
После стадии обработки 4 выполняют стадию складывания 6. На стадии складывания приготовленные ломтики закусочного продукта располагаются в виде свободно уложенного слоя толщиной, превышающей толщину слоя ломтиков во время стадии приготовления. Толщина слоя - от 5 до 200 мм, как вариант, 5-75 мм. Свободно уложенный слой предпочтительно включает 30-80% об. воздуха от суммарного объема слоя.
На стадии складывания 6 приготовленные ломтики закусочного продукта перемещаются при помощи вибрационного конвейера, увеличивающего плотность складывания и сходность расположения приготовленных ломтиков закусочного продукта в свободно уложенном слое. Слой ломтиков закусочного продукта предпочтительно включает набор подслоев ломтиков закусочного продукта, и предпочтительно в каждом подслое ломтики закусочного продукта расположены по существу сходным образом. Как вариант, в каждом подслое ломтики закусочного продукта расположены под углом +/-30 градусов к горизонтали.
После стадии складывания 6 осуществляют стадию сушки 8 свободно уложенного слоя. Стадия сушки 8 включает применение к слою многомодовой микроволновой энергии для снижения влажности высушенных ломтиков закусочного продукта до среднего значения 6-8% мас. от общего веса ломтиков закусочного продукта, при поддержании значения температуры слоя ниже температуры стеклования крахмала в ломтиках закусочного продукта. В частности, температура слоя поддерживается ниже 100°C.
Стадия сушки 8 выполняется в течение 30-180 секунд, как вариант, в течение 60-120 секунд.
Предпочтительно, на стадии сушки 8 обеспечивается содержание влаги в высушенных ломтиках закусочного продукта, имеющее меньшее стандартное отклонение, чем содержание влаги в приготовленных ломтиках закусочного продукта, обеспеченное на стадии приготовления 4.
Предпочтительно, после стадии сушки 8 каждый ломтик закусочного продукта из по существу всего или, как вариант, по меньшей мере 99% их количества имеет содержание влаги в диапазоне от 6 до 8% мас. от общего веса ломтика закусочного продукта.
На стадии сушки 8 микроволновая энергия, как правило, имеет частоту 875-925 МГц, как вариант, около 900 МГц, или 2450+/-50 МГц. Микроволновая частота может быть одинаковой как на стадии приготовления 4, так и на стадии сушки 8.
После стадии сушки 8 ломтики закусочного продукта подвергаются окончательной сушке 10 в сушилке горячим воздухом для снижения содержания влаги в ломтиках закусочного продукта до среднего значения 1-2% мас. от общего веса ломтиков закусочного продукта. На стадии окончательной сушки 10 температура горячего воздуха в сушилке горячим воздухом, как правило, выше 100°C, как вариант, выше 120°C.
Различные варианты способа согласно изобретению, представленному в настоящем описании, станут очевидны для специалиста в данной области техники.