СПОСОБ СУШКИ ГРИБОВ
MUSHROOM DRYING METHOD

Предлагаемое изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способу производства сушеных грибов.
Известен способ переработки грибов (RU №2366260 С1, МПК A23G 3/48, опубл. 10.09.2009), который включает очистку от непищевых включений, мойку, резку, термообработку водяным паром в течение 5-30 мин, охлаждение до температуры 20-25°C, сушку при температуре 40-65°C до влажности 2-10%, покрытие слоем шоколада, нагретого до температуры 50-60°C, фасовку.
Недостатками известного способа являются термообработка водяным паром, при которой происходит окисление высушиваемого продукта кислородом, что ведет к отрицательному изменению органолептических и качественных характеристик продукта, многооперационность процесса, влекущая за собой продолжительность, а следовательно, более высокий расход электроэнергии.
Существует способ сушки растительных материалов - овощей, грибов, фруктов, зелени, специй и др. (RU №2300893 С1, МПК A23B 7/02, F26B 5/04, опубл. 20.06.2007). Известный способ заключается в том, что теплоноситель в системе сушильная камера - теплообменник-конденсатор - направляют по замкнутому циклу движения - выход из камеры сушки - вход в теплообменник-конденсатор - выход из теплообменника-кондесатора - вход в камеру сушки. Теплоноситель обезвоживают путем конденсации паров влаги, находящихся в теплоносителе, на стенках радиатора теплообменника-конденсатора, после чего теплоноситель вновь нагревают до температуры 85-95°C и пропускают через сушильную камеру до момента воздействия вакуумного импульса на высушиваемый продукт. Образовавшаяся в теплообменнике-конденсаторе влага удаляется из него путем открытия клапанов, соединяющих теплообменник-конденсатор со шлюзовой камерой.
Использование в известном способе достаточно высоких температур 85-95°C отрицательно сказывается на качестве термолабильных грибов, а обслуживание системы сушильная камера - теплообменник-конденсатор ведет к большим материальным затратам.
Известен способ производства сушеных грибов (RU №2246841 С1, МПК 7 A23B 7/02, опубл. 27.02.2005), который включает очистку их, резку и сушку. Сушку проводят в два последовательно многократно чередующихся этапа. На первом этапе кубики грибов обрабатываются в плотном слое перегретым паром атмосферного давления.
Недостатками известного способа производства являются термообработка перегретым паром, при которой происходит окисление высушиваемого продукта кислородом, что ведет к отрицательному изменению органолептических и качественных характеристик продукта, а также многократность чередующихся этапов процесса, влекущая за собой продолжительность, а следовательно, более высокий расход электроэнергии.
2
Известен способ сушки продуктов растительного происхождения - овощей, фруктов, грибов, лекарственного сырья и др. (RU №2216257 С1, МПК 7 A23L 3/54, A23B 7/02, опубл. 20.11.2003), осуществляющийся с помощью ИК-излучения с плотностью теплового потока 4,5-8,5 кВт/м и конвективного обдува нагретым до 45-55°C воздухом до влажности продукта 10-12%.
Известный способ позволяет повысить эффективность процесса и качество высушиваемого материала, однако, обдув нагретым воздухом ведет к окислению высушиваемого материала кислородом воздуха, что отрицательно сказывается на органолептических характеристиках продукта.
Известен способ вакуумной микроволновой сушки пищевых продуктов (RU №2442084 С2, МПК F26B 3/06, F26B 3/347, F26B 11/04, опубл. 10.02.2012), согласно которому используют вакуумное СВЧ-устройство с резонатором, имеющим периферическую область и вращающуюся карусель, имеющую множество отделений. При этом отделения расположены вокруг периферической области резонатора, а вращающаяся карусель способна вращаться внутри резонатора вакуумного СВЧ-устройства. Отделения загружают пищевым продуктом, дегидратируют его в вакуумном СВЧ-устройстве.
Известный способ позволяет обеспечить изготовление маложирного, пригодного для длительного хранения, готового к употреблению в пищу закусочного пищевого продукта из сырых ингредиентов. Однако в источнике не указано, при каких технологических параметрах протекает процесс дегидратации. Отсутствуют оптимальные параметры дегидратации и качественные характеристики грибов, являющихся специфическим продуктом как объект сушки ввиду своей структуры.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ сушки влагосодержащих продуктов - грибов, овощей, фруктов, лекарственных трав и др. (RU №2035844 С1, МГГК 6 H05B 11/00, опубл. 20.05.1995), выбранный в качестве прототипа. Согласно известному способу, включающему нагрев обдувающего высушиваемый продукт воздуха, в первом варианте путем продува его через элементы охлаждения СВЧ-генеретора, а во втором варианте за счет энергии водяного пара, выделяющегося из высушиваемого продукта. Устройство для сушки состоит из двух рабочих камер, в одной из которых осуществляется предварительная СВЧ-сушка, а в другой - досушивание продукта горячим воздухом.
Несмотря на то, что известный способ позволяет утилизировать тепловые потери, к его недостаткам можно отнести окисление высушиваемого гриба кислородом горячего воздуха, что ведет к отрицательному изменению органолептических и качественных характеристик продукта.
Техническим результатом изобретения является ускорение процесса сушки, улучшение качества и микробиологических показателей готового продукта, снижение энергозатрат.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе сушки грибов, предусматривающем СВЧ-обработку свежих грибов, согласно изобретению СВЧ-обработку грибного сырья осуществляют в течение 100-110 мин под вакуумом при остаточном давлении 10,0-11,5 кПа, температуре 35-40°C, удельной СВЧ-мощности 170-180 Вт/кг до влажности 12%.
Отличительными признаками заявляемого способа являются новые условия СВЧ-обработки грибного сырья, а именно: обработку проводят в течение 100-110 мин под вакуумом при остаточном давлении 10,0-11,5 кПа при температуре 35-40°C и удельной СВЧ-мощности 170-180 Вт/кг.
Щадящие режимы СВЧ-обработки грибов обеспечивают высокое качество готового продукта, а применение вакуума при остаточном давлении 10,0-11,5 кПа дает возможность низкотемпературной сушки (35-40°C), что обеспечивает сохранность нативных свойств исходного сырья. Сушеный продукт, полученный данным способом, обладает высокими органолептическими характеристиками, а сформированная во время сушки структура сушеных грибов позволяет им быстро восстанавливаться при обводнении.
Из уровня техники известен способ сушки плодово-ягодного сырья, преимущественно замороженного (RU №2322067 С1, МПК A23B 7/02, A23B 7/045, опубл. 20.04.2008), предусматривающий обработку сырья СВЧ полем под вакуумом. Способ предназначен для сушки замороженных плодов и ягод и может быть использован в пищевой промышленности.
Однако в известном способе дается общее описание процесса сушки с использованием в качестве объекта сушки замороженных плодов и ягод, а сушка грибного сырья не предусмотрена. Так как грибное сырье является специфичным ввиду своей структуры, изменений органолептических характеристик даже при кратковременном хранении, термочувствительным, то режимы, подходящие, например, для сушки плодов и ягод, не приемлемы для грибов. Кроме того, в указанном способе используются замороженные плоды и ягоды, тогда как в заявляемом способе предусматривается переработка свежего грибного сырья.
Оптимальные параметры режимов СВЧ-обработки в заявляемом способе установлены экспериментальным путем. Результаты исследований представлены в таблице 1.
Таблица 1
Параметры
№ опыта
1
2
3
4
5
6
Температура сушки, °C
30
35
40
45
50
55
Остаточное давление, кПа
8,5
10,0
11,5
13,0
14,5
16,0
Удельная СВЧ-мощность, Вт/кг
160
170
180
190
200
210
Продолжительность сушки, мин
120
110
100
90
80
70
Влажность продукта (конечная), %
13
12
12
11
11
10
Полученные данные таблицы 1 свидетельствуют о том, что наилучшие результаты для получения конечного продукта с влажностью 12% (оптимальная влажность, при которой хорошо хранится сушеная продукция) находятся в опытах №2-3. При температуре ниже 35°C и удельной СВЧ-мощности ниже 170 Вт/кг продолжительность сушки увеличивается, что повышает энергозатраты процесса. Повышение температуры более 40°C ведет к необходимости повышения СВЧ-мощности (более 180 Вт/кг) и применению более глубокого вакуума для более равномерного высушивания и сохранения структуры гриба, однако при более глубоком вакууме (более 11,5 кПа) и высоких температуре и СВЧ-мощности (более 180 Вт/кг) нарушается структура гриба, что отрицательно сказывается на качественных характеристиках конечного продукта - гриб становится сморщенным. Таким образом, исходя из таблицы 1 и исследований органолептических характеристик сушеного продукта, были выбраны оптимальные параметры режима сушки при СВЧ-обработке: температура в сушильной камере 35-40°C, остаточное давление 10-11,5 кПа, удельная СВЧ-мощность 170-180 Вт/кг, продолжительность процесса 100-110 мин.
Установленные экспериментальным путем оптимальные режимы сушки обеспечивают сохранение нативных характеристик исходного грибного сырья. В готовом продукте были исследованы органолептические показатели. Оказалось, что при обработке сырья заявляемым способом эти показатели сохраняются на высоком уровне. Результаты исследований представлены в таблице 2.
Таблица 2
Показатель
Сушеные грибы
Белые
Маслята
Подосиновики
Вешенки
Внешний вид
Сушеные грибы, слегка давшие усадку
Цвет
Бежево-кремовый разных оттенков, шляпка - светло-коричневая с серым оттенком
Желтовато-кремовый или коричневый разных оттенков от светлого до темного, шляпка - коричневая
Желтовато-кремовый разных оттенков от светлого до темного, шляпка - красно-коричневая
Бежевый разных оттенков, шляпка - серо-пепельная
Аромат
Приятный, свойственный данному виду грибов, без посторонних запахов
Таким образом, использование заявляемого изобретения обеспечивает повышение качества готового продукта - сушеных съедобных грибов вследствие улучшения органолептических показателей (ярко выражены цвет и аромат готовой продукции), повышение экономичности процесса вследствие сокращения процесса сушки и уменьшения энергозатрат на процесс. Кроме этого данный способ является экологически чистым и был установлен обеззараживающий эффект в отношении микрофлоры грибов. Результаты исследований представлены в таблице 3.
Таблица 3
Показатель
Сушеные грибы
Норма (в соотв. с ТР ТС 021/2011)
Белые
Маслята
Подосиновики
Вешенки
КМАФАнМ, КОЕ/г, не более
1,9*10<sup>2</sup>
2,1*10<sup>2</sup>
5*10<sup>5</sup>
Масса продуктов (г), в которой не допускаются:
БГКП
Не обнаружены
0,001
патогенные, в т.ч. сальмонеллы
Не обнаружены
25
Плесени, КОЕ/г, не более:
Менее 1,0
500
Токсичные элементы, мг/кг, не более
Свинец
0,18
0,16
0,15
0,12
0,5
Мышьяк
Не обнаружено
0,5
Кадмий
Не обнаружено
0,1
Ртуть
Не обнаружено
0,05
Пестициды, мг/кг, не более
ГХЦГ (альфа, бета, гамма-изомеры)
Менее 0,00001
0,5
ДДТ и его метаболиты
Менее 0,00001
0,1
Как видно из табл.3, обработка грибного сырья заявляемым способом улучшает микробиологические показатели готового продукта.
Сущность изобретения заключается в том, что сырьем для обработки являются свежие съедобные грибы, которые подвергаются сушке в аппарате с СВЧ-энергоподводом и вакуумом, что позволяет значительно сократить продолжительность процесса.
Таким образом, именно заявляемая совокупность экспериментально установленных режимов СВЧ-обработки исходного сырья обеспечивает изобретению достижение технического результата, заключающегося в ускорении процесса сушки, улучшении качества и микробиологических показателей готового продукта, снижении энергозатрат, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критериям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».
Заявляемый способ осуществляют следующим образом. Свежие съедобные грибы с начальной влажностью 78-90%, предварительно очищенные от непищевых включений, загружают в сушильную камеру в перфорированные контейнеры, которые медленно вращаются (скорость вращения 30 об/мин) во время сушки, что обеспечивает равномерность прогрева продукта и, соответственно, равномерность сушки. Весь процесс сушки осуществляют с подведением СВЧ-энергоподвода и вакуума при температуре в сушильной камере 35-40°C, остаточном давлении 10,0-11,5 кПа, удельной СВЧ-мощности 170-180 Вт/кг до конечной влажности 12%. Продолжительность процесса составляет 100-110 минут.
Пример 1. Для сушки взяли 5 кг свежих подосиновиков с начальной влажностью 78%. Грибы предварительно почистили и поместили в перфорированный контейнер, затем контейнер установили в аппарат с СВЧ-энергоподводом и вакуумом. Параметры процесса сушки соблюдались постоянными и были следующие: температура в сушильной камере 35°C, остаточное давление 10 кПа, удельная СВЧ-мощность 170 Вт/кг. Сушку проводили до конечной влажности 12%. Продолжительность процесса составляла 100 минут.
В полученных сушеных подосиновиках отмечается хорошая сохранность органолептических показателей свежего грибного сырья - практически без изменений сохраняется цвет исходного сырья - желтовато-кремовый с красно-коричневой шляпкой, а также аромат (см. табл.2). Показатели безопасности, в том числе микробиологические, представлены в таблице 3.
Пример 2. Для сушки взяли 5 кг свежих белых грибов с начальной влажностью 83%. Грибы предварительно почистили и поместили в перфорированный контейнер, затем контейнер установили в аппарат с СВЧ-энергоподводом и вакуумом. Параметры процесса сушки соблюдались постоянными и были следующие: температура в сушильной камере 35°C, остаточное давление 10,5 кПа, удельная СВЧ-мощность 170 Вт/кг. Сушку проводили до конечной влажности 12%. Продолжительность процесса составляла 105 минут.
В полученных сушеных белых грибах отмечается хорошая сохранность органолептических показателей свежего грибного сырья - практически без изменений сохраняется цвет исходного сырья - бежево-кремовый со светло-коричневой с серым оттенком шляпкой, а также аромат (см. табл.2). Показатели безопасности, в том числе микробиологические, представлены в таблице 3.
Пример 3. Для сушки взяли 5 кг свежих маслят с начальной влажностью 87%. Грибы предварительно почистили и поместили в перфорированный контейнер, затем контейнер установили в аппарат с СВЧ-энергоподводом и вакуумом. Параметры процесса сушки соблюдались постоянными и были следующие: температура в сушильной камере 40°C, остаточное давление 11 кПа, удельная СВЧ-мощность 180 Вт/кг. Сушку проводили до конечной влажности 12%. Продолжительность процесса составляла 108 минут.
В полученных сушеных маслятах отмечается хорошая сохранность органолептических показателей свежего грибного сырья - практически без изменений сохраняется цвет исходного сырья - желтовато-кремовый с коричневой шляпкой, а также аромат (см. табл.2). Показатели безопасности, в том числе микробиологические, представлены в таблице 3.
Пример 4. Для сушки взяли 5 кг свежих вешенок с начальной влажностью 90%. Грибы предварительно почистили и поместили в перфорированный контейнер, затем контейнер установили в аппарат с СВЧ-энергоподводом и вакуумом. Параметры процесса сушки соблюдались постоянными и были следующие: температура в сушильной камере 40°C, остаточное давление 11,5 кПа, удельная СВЧ-мощность 180 Вт/кг. Сушку проводили до конечной влажности 12%. Продолжительность процесса составляла 110 минут.
В полученных сушеных вешенках отмечается хорошая сохранность органолептических показателей свежего грибного сырья - практически без изменении сохраняется цвет исходного сырья - бежевый с серо-пепельной шляпкой, а также аромат (см. табл.2). Показатели безопасности, в том числе микробиологические, представлены в таблице 3.