СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ ПАСТЫ ИЗ ТОПИНАМБУРА
METHOD FOR PRODUCTION OF CONCENTRATED PASTE OF GIRASOL

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам производства добавок, используемых в технологии пищевых продуктов, и может быть использовано в производстве кондитерских, хлебопекарных и пищеконцентратных изделий в качестве пищевой добавки и заменителя сахара.
Известен способ производства пищевого продукта на основе топинамбура, включающий отделение сока топинамбура от выжимок, гидролиз полифруктозанов отделенного сока, концентрирование полученного гидролизата и его смешивание с фруктовым соком [Голубев В.Н., Волкова И.В., Кушалаков X.М. Топинамбур. Состав, свойства, способы переработки, области применения. - М.: Волга, 1995, с.41-46].
Недостатком этого способа является низкая эффективность использования сырья, низкое содержание сухих веществ в готовом продукте.
6
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения фруктозосодержащего продукта из топинамбура, предусматривающий смешивание с горячей водой измельченных клубней топинамбура, гидролиз инулина раствором лимонной кислоты с концентрацией 15,5% при температуре 80°С и сгущение гидролизата, смешивание частиц сырья с горячей водой проводят до достижения соотношения 1:7 с учетом исходной влажности сырья, а гидролиз инулина - непосредственно в смеси сырья с водой в течение 4,5 ч с последующей нейтролизацией смеси, при этом сгущение гидролизата осуществляют при рН 4,5 и температуре 70°С для уменьшения разложения фруктозы и образования пасты [Патент РФ №2118369, МПК Кл С13К 11/00, опубл. 27.08.1998].
Недостатками этого способа являются:
- отсутствие этапа подготовки корнеплодов топинамбура, вследствие чего в конечном продукте велика вероятность присутствия вредных веществ (тяжелые металлы, пестициды), которые топинамбур может накапливать в процессе роста;
- невысокое качество готовой продукции из-за многоэтапной и продолжительной обработки продукта на каждой технологической стадии;
- значительные материальные и энергетические затраты, обусловленные использованием продолжительной тепловой обработки из-за дополнительного введения воды.
Технической задачей изобретения является повышение качества готового продукта за счет проведения первичной подготовки корнеплодов, использования щадящих режимов концентрирования пюре топинамбура и непродолжительного технологического процесса производства концентрированной пасты; получение концентрированной пасты с повышенным содержанием сухих веществ; уменьшение разложение фруктозы, образованной при гидролизе, в процессе концентрирования пюре топинамбура за счет использования щадящих режимов концентрирования; снижение материальных и энергетических затрат на производство за счет интенсификации технологического процесса.
Для решения технической задачи изобретения предложен способ получения концентрированной пасты из топинамбура, характеризующийся тем, что осуществляют мойку и инспекцию корнеплодов, подвергают их паротермической обработке при давлении пара 0,8-0,9 МПа в течение 60-90 с, затем с обработанных клубней удаляют поверхностные ткани, бланшируют их в течение 80 мин при температуре 100°С, измельчают и подвергают ферментативному гидролизу в течение 40 мин при температуре 60°С с использованием ферментного препарата Rohapect DA6L, взятого в количестве 0,2% к массе пюре, полученное пюре концентрируют при температуре 55-65°С и остаточном давлении 10-15 кПа до содержания сухих веществ 50-56%.
Технический результат изобретения заключается в повышении качества готового продукта за счет первичной обработки корнеплодов топинамбура и использовании ферментного препарата Rohapect DA6L; в интенсификации процесса обработки пюре топинамбура и в использовании щадящих режимов получения концентрированной пасты.
В клубнях топинамбура содержится инулин, который является полисахаридом, полимером D-фруктозы. При гидролизе под действием кислот и фермента образует D-фруктозу и небольшое количество глюкозы. Фруктоза - это моносахарид, который в свободном виде присутствует почти во всех сладких ягодах и плодах. Усвоение фруктозы в меньшей степени зависит от гормона поджелудочной железы инсулина, чем для глюкозы. Умеренное потребление фруктозы не вызывает выраженных изменений сахара в крови. Это свойство фруктозы особенно важно для больных сахарным диабетом.
Способ получения концентрированной пасты из топинамбура осуществляют следующим образом.
Корнеплоды топинамбура поступают на мойку в барабанную моечную машину, при этом с его поверхности удаляется основная масса грязи. Далее корнеплоды инспектируют на ленточном транспортере, при этом удаляются некондиционные и плохо промытые экземпляры. Затем топинамбур подвергают паротермической обработке острым паром при давлении 0,8-0,9 МПа в течение 60-90 с, что позволяет легко отделить кожицу от мякоти и уничтожить микробы на поверхности сырья.
После обработки паром с корнеплодов топинамбура удаляют поверхностный слой. Снятие поверхностного слоя на 90% позволяет удалить вредные вещества (тяжелые металлы, пестициды и др.), которые топинамбур мог накопить в процессе роста. Далее очищенные корнеплоды бланшируют при температуре 100°С в течение 80 мин. Бланширование - непродолжительная варка или ошпаривание продуктов. Бланширование позволяет размягчить корнеплоды, увеличить клеточную проницаемость, инактивировать ферменты, подвергнуть гидролизу протопектин, удалить из растительной ткани воздух, повысить калорийность сырья и придать ему специфические вкусовые свойства. Важной задачей бланширования является инактивация таких окислительно-восстановительных ферментов, как пероксидаза, полифенолоксидаза, тирозиназа и аскорбиназа, которые катализируют окисление полифенолов, некоторых ароматических аминов, аминокислот. Размягчение плодов при тепловой обработке происходит по двум причинам. С одной стороны, при нагревании гидролизуется протопектин, склеивающий отдельные клетки между собой и цементирующий растительную ткань. При гидролизе он переходит в растворимую форму, клетки отклеиваются друг от друга, плодовая ткань становится рыхлой и мягкой. После бланширования топинамбур измельчают и подвергают гидролизу в течение 40 мин при температуре 60°С с использованием ферментного препарата Rohapect DA6L, взятого количестве 0,2% к массе пюре.
Полученное пюре концентрируют до массовой доли сухих веществ 50-56%. Концентрирование осуществляют в змеевике автоклава при давлении пара в тепловой рубашке 0,4-0,6 МПа. Пюреобразная масса, подвергаемая концентрированию, представляет собой сложную систему, в которой, кроме истинных водных растворов сахаров, органических кислот, минеральных солей и других веществ, содержатся взвешенные частицы различной степени дисперсности. Выпаривание воды сопровождается сложными физико-химическими изменениями. В процессе выпаривания увеличиваются плотность продукта и его вязкость. Под действием тепла происходит коагуляция белков, некоторый гидролиз сложных органических соединений, а также реакция меланоидинообразования, карамелизации и ряд других. Таким образом, при концентрировании непрерывно изменяются основные свойства продукта. Поэтому подбор режимов и условий концентрирования является важнейшей работой в создании технологического процесса и устройств для концентрирования пищевых продуктов. Концентрирование при данных режимах позволяет наиболее полно сохранить ценные компоненты продукта.
Полученная паста имеет следующие характеристики: приятный запах, сладкий вкус, массовую долю сухих веществ 50-56%, массовую долю редуцирующих веществ 96,5-97,5%, титруемую кислотность 3-4 град.
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1
Корнеплоды топинамбура моют, инспектируют, подвергают паротермической обработке острым паром при давлении 0,8 МПа 90 с, очищают, бланшируют при температуре 100°С в течение 80 мин, затем измельчают и обрабатывают ферментным препаратом Rohapect DA6L, взятым в количестве 0,2% к массе пюре в течение 40 мин при температуре 60°С, после чего проводят концентрирование при температуре 55°С и остаточном давлении пара 10 кПа.
Органолептические и физико-химические показатели качества концентрированной пасты из топинамбура представлены в таблице 1.
Пример 2
Процесс приготовления концентрированной пасты аналогичен примеру 1, но концентрирование пюре топинамбура проводят при температуре 65°С и остаточном давлении пара 15 кПа.
Органолептические и физико-химические показатели качества концентрированной пасты из топинамбура представлены в таблице 1.
Таблица 1
Органолептические и физико-химические показатели концентрированной пасты
Прототип
Данные по примерам
1
2
Вкус
кисло-сладкий
сладкий
Запах
приятный
Цвет
от светло до коричневого
Массовая доля сухих веществ, %
35,00
52,00
56,00
Массовая доля редуцирующих веществ, %
80,00
96,50
97,50
Титруемая кислотность, град, в пересчете на лимонную кислоту
8,70
3,50
4,20
Как видно из примеров и таблицы, предложенный способ получения концентрированной пасты из топинамбура, который предусматривает паротермическую обработку острым паром, очищение от поверхностного слоя, бланширование корнеплодов топинамбура, измельчение и обработку ферментным препаратом Rohapect DA6L, взятым в количестве 0,2%, и концентрирование пюре топинамбура при температуре 55-65°С позволяет получить концентрированную пасту из топинамбура с большим содержанием сухих и биологически-активных веществ веществ.
Если увеличить дозировку ферментного препарата Rohapect DA6L более 0,2%, то это не приводит к большему снижению вязкости пюре топинамбура и следовательно является экономически невыгодным, следовательно, является нецелесообразным. Уменьшение дозировки ферментного препарата Rohapect DA6L менее 0,2% к массе пюре не позволяет достичь необходимого снижения вязкости пюре и получать концентрированную пасту с высоким содержанием сухих веществ.
Если изменить температуру и остаточное давление пара при концентрировании пюре, то это приведет к снижению качественных показателей конечного продукта, к разложению ценных биологически-активных веществ. Увеличение температуры и остаточного давления пара более 65°С и 15 кПа приведет к ухудшению органолептических характеристик концентрированной пасты, она приобретет горелый привкус, темный цвет. Уменьшение температуры и остаточного давлении пара менее 55°С и 10 кПа не позволит получить пасту с необходимым количеством сухих веществ.
Таким образом, использование предложенного способа получения концентрированной пасты из топинамбура позволяет:
- повысить качество готового продукта;
- уменьшить разложение фруктозы в процессе концентрирования пюре;
- интенсифицировать технологический процесс получения концентрированной пасты;
- получить продукт с большим содержанием сухих веществ.