СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИЩЕВОГО ЭКСТРУДИРОВАННОГО ПРОДУКТА С ПРИМЕНЕНИЕМ ЗЕРНА ТРИТИКАЛЕ
METHOD FOR PREPARATION OF EXTRUDED FOOD PRODUCT USING TRITICALE GRAINS

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству экструдированного продукта с применением зерна тритикале с пищевыми и вкусоароматическими добавками.
Из уровня техники известен процесс экструзии как термодинамический процесс, совмещающий термическую, гидравлическую и механическую обработку сырья. Наиболее часто экструдированию подвергают зерновое сырье (пшеницу, рис, кукурузу, овес, тритикале и т.д.), основным компонентом которого является крахмал. При температуре перерабатываемого продукта выше 110…130°C процесс экструдирования сопровождается декомпрессионным взрывом: вода, находящаяся в продукте, переходит в парообразное состояние с выделением значительного количества энергии, что приводит к деструкции клеточных структур (взрыву) и вспучиванию продукта. Линейные размеры вспученных продуктов возрастают более чем в 2 раза, и соответственно еще более увеличивается объем.
В результате экструзии происходят существенное изменение и текстурирование не только на клеточном уровне, но и сложные химические, микробиологические (стерилизация), физические процессы и явления.
Экструдированные продукты на основе злаков полезны для здоровья благодаря содержанию в них растворимых и нерастворимых пищевых волокон, которые, уменьшая уровень холестерина, способствуют снижению риска сердечно-сосудистых заболеваний, а также стабилизируют пищеварительные функции организма, предупреждая заболевания желудочно-кишечного тракта.
В последние годы все больший интерес вызван высокими возможностями зерновой культуры - тритикале. Зерно тритикале содержит: воды - 14,0%, белков - 12,8%, углеводов - 68,6%, жиров - 1,5%, клетчатки - 3,1%. Содержание золы - 2,0% (в ней содержится 0,75-0,80% фосфора, 0,50-0,55% калия, 0,18-0,22% марганца, 0,04-0,06% кальция, по 0,03-0,04% кремния и натрия, по 0,01% - серы и хлора). Кроме того, зерно тритикале содержит микроэлементы: цинк, медь, бор, кобальт, фтор и др. По пищевым свойствам и технологической ценности зерно тритикале конкурентно пшенице, кукурузе, рису, просу.
Высокую питательную ценность продуктов из данной культуры обеспечивает белок, который отличается повышенным содержанием аминокислот. В белке тритикале присутствуют такие незаменимые вещества, как лизин, валин, треонин, глицин, аргинин и другие. Эта культура содержит на 3-4% больше белка, чем рожь, и на 1,5% больше, чем пшеница. По содержанию витаминов, микро- и макроэлементов тритикале не уступает традиционным злакам. В гибриде также присутствует большое количество фосфора, калия, меди, цинка, кальция, натрия, марганца, железа, содержатся в нем витамины группы В, РР, поэтому применение зерна тритикале находит все более широкое применение и разработка рецептур экструдированных продуктов приобретает все большее значение.
Так, известен экструдированный продукт из зерновых с начинкой, содержащий тестовую оболочку и начинку, включающую сахарную пудру, крахмал и масло растительное в соотношении (1,6-2,1) (0,34-0,38) (1,3-1,6) мас. ч. с добавлением сухого молока в количестве, равном массе крахмала в начинке, при этом в начинку дополнительно вносят фруктовый ароматизатор в количестве 30-35% от массы крахмала и соответствующий ароматизатору краситель (заявка РФ №9711071 от 04.07.97 г.)
Недостатком известного экструдированного продукта является то, что продукт не подлежит длительному хранению из-за высокой окисляемости растительного масла, находящегося в продукте в большом количестве, которое ведет к переводу жирных ненасыщенных кислот в насыщенные и полинасыщенные, что приводит к потере биологически полезных свойств начинки, а образованные новые соединения, полученные в процессе окисления, являются токсинами и канцерогенами, которые увеличивают в организме человека количество холестерина.
1
2
3
6
12
Кроме того, известно, что в процессе экструзионной обработки происходит разрушение важной группы питательных веществ - витаминов, которое зависит от температуры экструзии. Так при температуре >110°C и давлении >1,2-1,3 МПа температура начинки не должна превышать (45-50°C) для сохранения витаминов водорастворимых (В, В, В, В, В и С) и жирорастворимых (А, Д, Е) групп, а в прототипе температура начинки достигает 70°C, что губительно, особенно для водорастворимой группы витаминов.
Известен также способ приготовления экструдированных продуктов, при котором смешивают муку зерновых культур и вкусовые добавки. При смешивании добавляют аминолаурилглицин в количестве 0,009-0,015%. Экструзию ведут при давлении 2,0-4,0 МПа в течение 60-90 с при 140-160°C. При смешивании компонентов дополнительно можно ввести сухие грибы в количестве 3-5%, порошок какао 3-10%, сухие фрукты в количестве 5-15% (а.с. SU 1563661 от 15.05.1990).
Недостаток способа состоит в том, что для обеспечения качества получаемых экструдатов (повышение пористости) в приготавливаемую смесь вводят поверхностно-активные вещества (ПАВ), что нежелательно, так как они не являются природными веществами и не имеют пищевой ценности. Таким образом, эффект повышения качества экструдата достигается за счет применения, хотя и в весьма малых объемах, инородного для организма человека вещества, получаемого химическим путем.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является способ приготовления пищевого экструдированного продукта, выбранный в качестве прототипа и включающий смешивание муки зерновых культур и добавок, увлажнение и нагрев смеси и ее экструдирование под давлением 2,0-4,0 МПа, при этом, на выходе из фильеры экструдера экструдируемую массу подвергают воздействию избыточного давления паровоздушной среды в пределах 5-15% от давления экструзии с последующим его снижением до атмосферного давления. Кроме того, нагрев смеси ведут до температуры 170-180°C (Патент RU 2132628 от 28.07.1997).
Недостаток прототипа состоит в том, что полученные экструдаты не обеспечивают готовые продукты оптимальным содержанием эссенциальных макро - и микронутриентов, так как в качестве основного сырья используют муку пшеничную, пшеничные отруби и добавки, отличающиеся невысокой пищевой ценностью, а следовательно, не обеспечивают требуемых качественных показателей получаемых экструдатов.
Задачей изобретения является разработка нового обладающего высокой пищевой ценностью экструдированного пищевого продукта с применением зерна тритикале за счет повышения содержания витаминов и минеральных веществ, а также повышение качественных показателей полученного экструдата без усложнения технологического процесса, а также расширение ассортимента экструдированных изделий из зерна тритикале.
Технический результат изобретения за счет создания способа приготовления пищевого экструдированного продукта с применением зерна тритикале, включающего смешивание зерновых культур и добавок, в процессе которого смешивают крупнодунстовой продукт из зерна тритикале различных сортов или их смеси с размером частиц от 160 до 1000 мкм, поваренную соль в количестве 1,0-1,2%, сахар-песок -1,0-1,5%, воду 5,0-7,5%, пищевую добавку Эраконд - 0,3-0,6%, тонкодисперсные овощные и/или фруктово-ягодные порошки в количестве 1,5-10,0% в зависимости от вида порошка и/или пряности в количестве 1,0-1,5%, при этом количество компонентов рассчитывают к общему количеству крупнодунстового продукта, затем производят смешивание рецептурных компонентов в смесителе, смесь подвергают экструзии при температуре 170-190°C, под давлением - 5,5-6,0 МПа.
Способ осуществляется следующим образом: вначале производят смешивание крупнодунстового продукта из зерна тритикале. При производстве экструдированного продукта применяют зерно тритикале сортов Трибун, Каприз, ТИ-17 или их смесь. Размер частиц зерна тритикале составляет от 160 до 1000 мкм. К крупнодунстовому продукту из зерна тритикале добавляют поваренную соль в количестве 1,0-1,2%, сахар-песок - 1,0-1,5%, воду 5,0-7,5% и пищевую добавку Эраконд - 0,3-0,6%, а также тонкодисперсные овощные и/или фруктово-ягодные порошки в количестве 1,5-10,0% в зависимости от вида порошка и/или пряности в количестве 1,0-1,5%. Количество всех компонентов рассчитывают к общему количеству крупнодунстового продукта. Затем производят смешивание рецептурных компонентов в смесителе, далее масса, подготовленная к процессу экструзии, в виде расплава выдавливается через фильеру матрицы экструдера, где приобретает пористую структуру под действием взрывного процесса, вызванного переходом воды, содержащейся в продукте, в парообразное состояние. При этом процесс экструзии проводят при температуре 170-190°C, под давлением - 5,5-6,0 МПа. При проведении процесса экструзии вспученный продукт проходит через формующую матрицу, приобретая форму, соответствующую форме формующей матрицы.
Способ приготовления пищевого экструдированного продукта с применением зерна тритикале производят, используя зерно тритикале сортов Трибун, Каприз, ТИ-17 или их смесь.
Кроме того, в способе приготовления пищевого экструдированного продукта с применением зерна тритикале в качестве овощного и/или фруктово-ягодного порошков используют порошок из овощей и/или фруктов, выбранных из группы, содержащей морковь, яблоко, капусту, чеснок, перец красный сладкий или их сочетание.
В способе приготовления пищевого экструдированного продукта с применением зерна тритикале используют пряность, выбранную из группы, содержащей тмин, укроп, корицу или их сочетание.
В способе приготовления пищевого экструдированного продукта с применением зерна тритикале в процессе экструзии масса, подготовленная к процессу экструзии, в виде расплава выдавливается через фильеру матрицы экструдера, где приобретает пористую структуру под действием взрывного процесса и форму, соответствующую форме формующей матрицы.
Полученный экструдированный продукт обладает повышенными качественными показателями, которые представлены в таблице 1.
Отличительной особенностью заявленного экструдированного продукта является совместное использование крупнодунстового продукта из зерна тритикале одного сорта или разных сортов, соли, сахара-песка, пищевой добавки «Эраконд» и тонкодисперсных овощных и/или фруктово-ягодных порошков, и/или пряностей.
На основании исследований и опытных данных выявлено оптимальное соотношение ингредиентов. Так, например, экспериментально установлено, что при использовании в рецептуре тонкодисперсных порошков овощного из моркови и фруктового из яблока количество каждого должно составлять не менее 5%.
Для обогащения экструдированных изделий микро- и макронутриентами используется сырье, обеспечивающее повышение пищевой ценности, в том числе - пищевую добавку «Эраконд» - натуральный фитопрепарат отечественного производства, получаемый из люцерны, обладающий антиоксидантным и гепатопротекторным действием.
Заявленный способ обеспечивает получение качественного экструдированного продукта из зерна тритикале высокопродуктивных сортов отечественной селекции при соблюдении рациональных технологических параметров процесса (температуры и давления перед матрицей и др.), а также расширение ассортимента выпускаемых изделий обогащенного витаминами и минеральными веществами (Са, P, Na, K и др.).
Способ не требует существенного усложнения существующей технологии производства и может быть осуществлен на имеющемся в производстве оборудовании.
Способ поясняется следующими примерами, раскрывающими частные варианты осуществления способа, которые не являются исчерпывающими.
Пример 1.
В емкость смесителя экструдера загружают крупнодунстовой продукт из зерна тритикале сортов Трибун и ТИ-17. Принимают количество исходного сырья за 100%. Затем добавляют соль поваренную пищевую в количестве 1,0%, сахар-песок - 1,0%, воду - 5,0%, пищевую добавку «Эраконд» - 0,6%, тонкодисперсный овощной порошок чеснока или перца сладкого в количестве - 1,5%. При этом количество компонентов рассчитывают от общего количества крупнодунстового продукта. Затем производят смешивание рецептурных компонентов и дозатором непрерывного действия направляют в двушнековый варочный экструдер, массу шнеками экструдера перемещают из зоны загрузки в зону нагрева, производят процесс гомогенизации, далее массу нагревают в экструзионной камере до 170°C, затем ее экструдируют через фильеру матрицы экструдера под давлением 5,5 МПа.
Использование способа обеспечивает получение экструдированного продукта из зерна тритикале с улучшенными органолептическими свойствами, обогащенного витаминами и минеральными веществами. Показатели качества готовых изделий представлены в таблице 1 и 2.
Пример 2.
Способ осуществляют по примеру 1, но при приготовлении смеси используют крупнодунстовой продукт из зерна тритикале сорта ТИ-17, вносят тонкодисперсный овощной порошок в количестве 10% - моркови в количестве 5,0% и фруктовый порошок яблока в количестве 5,0% от общего количества крупнодунстового продукта.
В емкость смесителя экструдера загружают крупнодунстовой продукт, количество примем за 100%. Далее добавляют соль - 1,2%, сахар-песок - 1,5%, воду в количестве - 7,5%, пищевую добавку «Эраконд» - 0,6%, тонкодисперсный овощной порошок моркови - 5,0% и фруктовый порошок яблока - 5,0%, рассчитанные к количеству крупнодунстового продукта. Затем смешивают в смесителе и с помощью дозатора непрерывного действия направляют в зону загрузки двушнекового варочного экструдера. Полученная масса шнеками экструдера перемещается из зоны загрузки в зону нагрева, где ее гомогенизируют, нагревают в экструзионной камере до 190°C, затем ее экструдируют через фильеру матрицы экструдера под давлением 6,0 МПа.
Использование способа обеспечивает получение экструдированного продукта из зерна тритикале с улучшенными органолептическими свойствами и обогащенного витаминами и минеральными веществами по сравнению с прототипом.
Показатели качества готовых изделий представлены в таблице 1 и 2.
Пример 3.
Способ осуществляют, как в примере 1, но при приготовлении смеси используют крупнодунстовой продукт смесь зерна тритикале сортов ТИ-17 и Каприз, дополнительно вносят пряность тмин в количестве 1,5% от общего количества крупнодунстового продукта.
В емкость смесителя экструдера загружают крупнодунстовой продукт в количестве 100%, соль - 1,25%, сахар-песок - 1,25%, воду - 6,0%, пищевую добавку «Эраконд» - 0,6%, тонкодисперсный овощной порошок капусты в количестве - 6,0% и пряность тмин 1,25%, затем смешивают в смесителе и с помощью дозатора непрерывного действия направляют в зону загрузки двушнекового варочного экструдера. Масса шнеками экструдера перемещается из зоны загрузки в зону нагрева, гомогенизируется, нагревается в экструзионной камере до 185°C, затем ее экструдируют через фильеру матрицы экструдера под давлением 6,0 МПа.
Использование способа обеспечивает получение экструдированного продукта из зерна тритикале с улучшенными органолептическими свойствами и обогащенного витаминами и минеральными веществами по сравнению с прототипом.
Показатели качества готовых изделий представлены в таблицах 1 и 2.
Пример 4.
Способ осуществляют, как в примере 1, но при приготовлении смеси используют крупнодунстовой продукт смесь зерна тритикале сортов ТИ-17, Трибун и Каприз дополнительно вносят пряность - корицу в количестве 1,0% от общего количества крупнодунстового продукта.
В емкость смесителя экструдера загружают крупнодунстовой продукт из зерна тритикале различных сортов в количестве 100%, затем добавляют соль поваренную пищевую в количестве 1,0%, сахар-песок - 1,0%, воду - 5,0%, пищевую добавку «Эраконд» - 0,6%, тонкодисперсный фруктовый порошок яблока - 6,0% и пряность корица в количестве 1,0%, при этом количество компонентов рассчитывают от общего количества крупнодунстового продукта, затем производят смешивание рецептурных компонентов и с помощью дозатора непрерывного действия направляют в зону загрузки двушнекового варочного экструдера. Масса шнеками экструдера перемещается из зоны загрузки в зону нагрева, гомогенизируется, нагревается в экструзионной камере до 170°C, затем ее экструдируют через фильеру матрицы экструдера под давлением 5,5 МПа.
Использование способа обеспечивает получение экструдированного продукта из зерна тритикале с улучшенными органолептическими свойствами и обогащенного витаминами и минеральными веществами по сравнению с прототипом.
Показатели качества готовых изделий представлены в таблице 1 и 2.
где: 1, 2, 3, 4 - прототип, 1*, 2*, 3*, 4* - предложенный способ
где: 1, 2, 3, 4 - прототип, 1*, 2*, 3*, 4* - предложенный способ