Способ производства приправ из ферментированных продуктов с использованием низкотемпературной вакуумной сушки
METHOD FOR PRODUCTION OF SEASONINGS FROM FERMENTED PRODUCTS USING LOW-TEMPERATURE VACUUM DRYING

Изобретение относится к биотехнической промышленности, в частности к производству биологически активных добавок (БАД) из растительного и животного сырья.
В современном мире стремительно растет число сторонников здорового питания, употребляющих в пищу только натуральные и полезные продукты. В первую очередь к таким продуктам можно отнести продукты и готовые изделия, содержащие компоненты из ферментированного сырья. Ферментированные продукты – это продукты, в которых под воздействием на лактозу вырабатываемых молочнокислыми микроорганизмами ферментов происходит образование молочной кислоты и других вкусо- и ароматобразующих веществ, витаминов группы В. В процессе ферментации происходит развитие пробиотических микроорганизмов, которые совместно с молочной кислотой оказывают консервирующее действие на продукт. Ферментированные продукты помогают сбалансировать выработку желудочного сока, вырабатывать ацетилхолин, который помогает улучшить перистальтику кишечника и улучшает выделение пищеварительных соков и ферментов в желудке. Такие продукты улучшают работу поджелудочной железы, что важно для диабетиков. В процессе ферментации происходит преобразование дисахаридов в моносахариды, что упрощает процесс усвоения сахаров. В результате снижается нагрузка на поджелудочную железу. Таким образом, можно сказать, продукты действуют на организм человека как мощные натуральные биологически активные добавки.
0
Известен способ производства БАД (RU № 2 270 584 C1МПК A23L1/30, A23K 1/00 Опубликовано: 2006.02.27) из сырья животного происхождения, предусматривающий нативное содержание рубца жвачных животных, экстракцию, отстаивание, фильтрацию, сублимационную сушку и фасовку. Недостатком данного способа является длительность процесса подготовки сырья и процесса сублимационной сушки, а также сложности, возникающие при точном поддержании температуры продукта плюс 10С в течение 36-ти часов и температуры минус 50°С в течение 6-ти часов без отклонения указанных значений температур в большую или меньшую сторону. Осуществление полного цикла сопровождается большим расходом электроэнергии и, как следствие, высокая себестоимость производства готового продукта.
Известен способ получения сухого продукта из бурых морских водорослей и пищевых продуктов на их основе (RU 2 483 644 C2, МПК A23L 1/337, опубликовано: 2013.06.10) , предусматривающий обработку измельченного сырья уксусной кислотой, промывку водой, щелочной гидролиз при значении PH 8 – 9 с последующей гомогенизацией, нейтрализацию пищевой кислоты до нейтрального PH, пастеризацию, сушку, измельчение и фасовку. Готовый продукт получают путем добавления в сухой порошок из водорослей переработанные плоды различных растений в соотношении от 15 до 55%. В указанном соотношении вносят в порошок из водорослей как сухие сублимированные продукты из переработанных плодов растений, так и:
- порошок или сухой сок из ягод;
- пюре или концентрат сока фруктов;
- пюре из овощных культур.
Недостатком данного способа является применение в процессе подготовки сырья химических препаратов (кислота, щелочь), из-за чего получаемый из водорослей порошок нельзя (или не корректно) считать натуральным продуктом. Также предусмотренное данным способом воздействие на водоросли высоких температур (около 80 – 85°С) почти полностью разрушают витамины, содержащиеся в исходном сырье. В готовых продуктах с добавлением концентрата сока, пюре из фруктов или овощей порошок из водорослей органолептически ощущается как механическая примесь с неприятным привкусом. Также как и в первом примере при использовании сублимационной сушки наблюдается большой расход электроэнергии.
Известен способ вакуумной сушки бактериальных заквасок или препаратов (патент RU 2439144, МПК F2685/04, опубликовано 10.01.2012 г.), предусматривающий смешивание бакетериальной массы мезофильных молочных палочек с нейтрализующим веществом (криопротектором) для повышения активной кислотности, предотвращающей гибель клеток при возможном их замораживании в процессе вакуумирования. Недостатком данного способа является использование нейтрализующих веществ (криопротекторов), т.к. они отрицательно влияют на вкусовые показатели приправы, а также и то, что данный способ не предусматривает возможность высушивания готового продукта до разной степени остаточной влажности.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ производства пробиотической приправы (патент RU 2562378, МПК А23L 1/308, F23L 1/30, дата регистрации: 2015.08.11), предусматривающий холодильную обработку ферментированного сырья до температуры не ниже минус 18°С, измельчение до степени дисперсности от 0,1 до 5 мм, вакуумную сушку при величине вакуума в камере от 0,01до 10 мм рт.ст., подогрев сырья от 5 до 50°С, повторное измельчение высушенного сырья до степени дисперсности не более 1 мм, расфасовка. Недостатком данного способа является то, что приправа, приготовленная из одного вида ферментированного сырья, в порошкообразном состоянии имеет ограниченную сферу применения, а также требует дополнительного расхода энергии на измельчение сырья до степени дисперсности 0,1 мм.
Целью изобретения является расширение сферы потребления данного вида продукции, повышение пищевой ценности и улучшение органолептических показателей.
Поставленная цель достигается за счет получения многокомпонентных приправ из ферментированного сырья как в виде порошка (остаточная влажность которого не превышает 10%) с определенной степенью дисперсности, так и в пастообразном виде с разной степенью остаточной влажности от 25 и до 35%.
Приправы могут иметь различное сочетание как из одних ферментированных, так и из ферментированного сырья с добавлением свежих продуктов растительного происхождения. Приправы готовятся по заданным рецептурам, в которых указаны виды исходного сырья, их сочетания и количественное соотношение, а также конечная влажность готового изделия. Пробиотические приправы могут состоять из одних ферментированных продуктов, например – ферментированный чеснок и свекла (приправа для овощных блюд). Также пробиотические приправы могут состоять как из одного вида ферментированного сырья с добавлением одного вида свежего (например: ферментированная красная смородина или крыжовник и свежий имбирь – приправа к чаю или кофе), так могут состоять и из нескольких видов ферментированного сырья с добавлением нескольких видов свежего. Например: ферментированные слива и чеснок и свежие стручковый перец, мята и другая пряная зелень – приправа к мясу или рыбе. Многокомпонентные пробиотические приправы могут использоваться как приправы к мясным, рыбным, овощным блюдам и входить в состав первых блюд (например: ферментированные огурцы + петрушка + укроп – рассольник или мясная солянка), а также являться основой для производства высоковитаминных, тонизирующих напитков в виде различных квасов, морсов и т.п., в том числе и функционального назначения. Например: ферментизированная красная смородина, брусника + хрен + мята + молочнокислые или «хлебные» дрожжи.
Готовые приправы производятся следующим образом. В соответствии с рецептурой ферментированное и свежее сырьё измельчается либо все вместе, либо каждое в отдельности до заданной степени дисперсности и в определенных пропорциях перемешиваются. Степень дисперсности измельчаемых продуктов или сырья определяется его первоначальной плотностью и назначением приправы, что прямо влияет на органолептическую восприимчивость готового продукта. При этом практически все растительное сырье измельчается до степени дисперсности от 1 до 5 мм, кроме зеленных культур, изменения  дисперсности которых лежат в пределах от 7 до 10 мм. Такое увеличение размеров измельчения зеленного сырья обусловлено слабой влагоудерживающей способностью коллоидов, и легкой потерей воды вследствие сильно развитой листовой поверхности, а также тонких покровных тканей и клеточных стенок. Наличие таких относительно крупных фрагментов зеленных культур в пастообразных многокомпонентных приправах подтверждает натуральность готового изделия и положительно влияет на его органолептические показатели.
Продукты или сырьё, органолептические показатели которых не меняются в процессе замораживания и влагосодержание которых составляет более 85%, измельчают в замороженном состоянии при собственной температуре не выше минус 10°С, а с влагосодержанием 85% и ниже - измельчают в охлажденном состоянии при температуре не выше плюс 10°С. Измельчение продуктов с высокой начальной влажностью именно в замороженном состоянии позволяет предотвратить излишние потери влаги. Готовую смесь укладывают на противни и помещается в вакуумную сушильную камеру. Чтобы полностью исключить возможность возникновения такого известного физического явления как «само замораживание в вакууме», величина вакуума в процессе сушки меняется ступенчато при поддержании постоянной температуры обогревающих полок (от 30 до 50°С, в зависимости от вида продукции), что, кроме исключения «само замораживания» позволяет сократить расход электроэнергии (~ на 5 – 10%). Сам процесс вакуумной сушки можно условно разделить на три основных этапа – это: I - период активного влагоотделения или кипения; II – период умеренного удаления влаги; III – период досушивания остаточной влаги.  Обычно продолжительность первого периода составляет 1/6 – 1/4 часть общей продолжительности вакуумной сушки, именно в этот период следует осуществлять поэтапное изменение величины давления (вакуума) в камере. А именно: в течение первых 20 – 25 мин снижают давление с 760 до 70 - 80 мм рт.ст., после чего производят отключение вакуумного насоса на те же 20 – 25 мин (давление в камере за этот промежуток времени повышается), затем весь цикл повторяется. На протяжении второго периода давление в камере поддерживается постоянно – 20 – 40 мм рт.ст при непрерывно работающем вакуумном насосе. И, наконец, в третьем периоде, продолжительность которого составляет 1/9 – 1/8 часть общей продолжительности, давление поддерживают постоянным, но не выше 10-ти  мм рт.ст. до завершения сушки.
В процессе вакуумной сушки, при достижении влагосодержания высушиваемого продукта значений от 25 – 30% процесс дальнейшего обезвоживания можно остановить, а продукт использовать как пробиотическую приправу в пастообразном состоянии. Для этого готовый пастообразный продукт извлекают из камеры и расфасовывают в потребительскую упаковку. Для получения порошкообразного готового продукта процесс вакуумной сушки продолжается до тех пор, пока значение его влагосодержания не достигнет 5 - 10%, после чего продукт извлекают и измельчают до степени дисперсности не более одного 1 мм, т.к. частицы более 1 мм органолептически ощущаются, как механические признаки. В полученный порошкообразный продукт добавляют (если это предусмотрено рецептурой) другие компоненты, изначально находящиеся в порошкообразном состоянии, например: молотый перец, соль, сахар, корица и т.п. – затем перемешивают и получают готовую сухую пробиотическую приправу.
Пример 1. Приправа к чаю или кофе.
Растительное сырьё: ферментированную красную смородину, замороженную до температуры минус 8°С, 500 г и  свежая имбирь, 15 г, вместе измельчали до степени дисперсности 1 – 2 мм и размещали на противни слоем не более 5 – 6 мм. Заполненные таким образом противни помещали в вакуумную камеру и понижали давление в течение первых 20 мин с атмосферного до 70 - 80 мм рт.ст., после чего отключали вакуумный насос на 20 мин, затем весь цикл повторяли. Температуру обогревающих полок поддерживали постоянной 50°С. Следующие 140 мин давление в камере поддерживали постоянным 20 мм рт.ст при непрерывно работающем вакуумном насосе, после чего давление в вакуумной камере доводили до 8 мм рт.ст. и не меняли до полного завершения процесса сушки (~20 мин). После окончания сушки и извлечения сухого сырья из противней го повторно измельчали до степени дисперсности 0,2 – 04 мм и расфасовывали во влагонепроницаемые пакеты.
Пример 2. Приправа к макаронным изделиям.
Растительное сырьё: ферментированные моченые яблоки, 800 г; ферментированная свекла, 50 г; перец болгарский свежий, 200 г; свежая зелень петрушки, 15 г и свежая зелень базилика, 10 г. Моченые яблоки, замороженные до температуры минус 9°С, измельчали до степени дисперсности 4-5 мм. Свеклу и перец измельчали в охлажденном (не выше 10°С) до степени дисперсности 4-5 мм. Свежую зелень, охлажденную до температуры 10°С,  измельчали до степени дисперсности 7 – 10 мм. Тщательно перемешанные компоненты размещали на противни слоем не более 5 мм. Заполненные таким образом противни помещали в вакуумную камеру и понижали давление в течение первых 20 мин с атмосферного до 70 - 80 мм рт.ст., после чего отключали вакуумный насос на 20 мин, затем весь цикл повторяли.  Температуру обогревающих полок поддерживали постоянной - 50°С. Следующие 180 мин давление в камере поддерживали постоянным 20 мм рт.ст. при непрерывно работающем вакуумном насосе, после чего давление в вакуумной камере доводили до 8 мм рт.ст. и не меняли до полного завершения процесса сушки (~35 мин). После окончания сушки, извлечения сухого сырья из противней, его повторно измельчали до степени дисперсности 0,5 – 0,8 мм и расфасовывали во влагонепроницаемые пакеты.
Пример 3.  Пастообразная приправа к мясным блюдам.
0
Растительное сырьё: ферментированная слива, 2 кг; ферментированный чеснок, 150 г; свежий стручковой острый перец, 80 г; свежая зелень укропа и кинзы, по 15 г. Чеснок, сливу и перец охлаждали до температуры  8 – 9 Сг и измельчали до степени дисперсности 5 мм. Свежую зелень, охлажденную до той же температуры,  измельчали до степени дисперсности 8 – 10  мм. Перемешанные компоненты размещали на противни слоем не более 5 мм. Заполненные таким образом противни помещали в вакуумную камеру и понижали давление в течение первых 20 мин с атмосферного до 70 - 80 мм рт.ст., после чего отключали вакуумный насос на 20 мин, затем весь цикл повторяли. Температуру обогревающих полок поддерживали постоянной - 40°С. Следующие 60 мин давление в камере поддерживали постоянным 20 мм рт.ст., после чего насос выключали и процесс сушки завершали. Готовый пастообразный продукт расфасовывали в потребительскую тару.