напиток из ядра кедрового ореха и способ его получения

Формула изобретения

1. Способ получения напитка из ядра кедрового ореха, включающий измельчение и экстракцию ядра кедрового ореха в водной среде, термическую обработку и гомогенизацию, отличающийся тем, что измельчение ядра кедрового ореха проводят в 5-10-кратном количестве воды, полученную гетерофазную систему экстрагируют при перемешивании в течение 1-2 ч и температуре от 40 до 70^oС, после чего отделяют от твердых частиц фильтрованием или центрифугированием и гомогенизируют с получением эмульсии следующего состава:

Жиры - 2-10%

Белки - 0,2-1,5%

Тиамин - 0,02-0,08 мг %

Токоферолы - 0,05-3 мг %

Витамин F - 5-8 мг %

2. Напиток из ядра кедрового ореха, отличающийся тем, что он получен способом по п.1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к жидким пищевым продуктам, получаемым из семян сибирской сосны семейства Pinaceae, более широко известной под названием "сибирский кедр". Конкретно изобретение относится к напитку, получаемому путем обработки семян кедровой сосны в водной среде, и известному под названием "кедровое молоко". Использование термина "молоко" в названии этого продукта подчеркивает то, что кедровое молоко представляет собой непрозрачную жидкость белого цвета, весьма напоминающую по внешнему виду коровье молоко.

Как известно (1), семена сибирской сосны или кедровые орехи содержат исключительно ценные в пищевом отношении вещества, к которым прежде всего относятся: жиры с высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот, водо- и жирорастворимые витамины, макро- и микроэлементы, белки и свободные аминокислоты, и в том числе незаменимые.

Кедровые орехи издавна входили в рацион питания народов Сибири, Алтая и Дальнего Востока, рассматриваясь при этом не только как пищевой продукт, но как профилактическое и лекарственное средство, оказывающее выраженный положительный эффект при многих острых и хронических заболеваниях.

Одной из традиционных форм пищевого использования кедрового ореха и является так называемое кедровое молоко, представляющее собой напиток, сложного фазового состава, содержащий по существу все вышеперечисленные компоненты ореха.

Способ приготовления молока описан в многочисленных источниках (2, 3). В целом процедура заключается в том, что очищенные от скорлупы ядра кедрового ореха растираются вместе с небольшим количеством воды, выдерживают в течение нескольких часов при повышенной температуре, охлаждают, разбавляют дополнительным количеством воды, получая в результате весьма сложную по химическому и фазовому составу дисперсию компонентов кедрового ореха в водной среде.

Эта дисперсия расслаивается в течение короткого промежутка времени как минимум на три отдельные фазы. При этом верхняя фаза представляет собой концентрированную жировую эмульсию, средняя - сложную по составу коллоидную систему, образованную в основном частицами жира в высокодисперсном состоянии и растворенными белковыми веществами, а нижняя - осадок нерастворимых в данных условиях веществ, основная доля которых приходится на глобулины и глютелины, а также структурные полисахариды.

В результате изменяется внешний вид и ухудшаются другие органолептические, а также технологические характеристики напитка, что делает способ практически непригодным для промышленного использования. Известен патент Российской Федерации 2031587 "Способ получения пищевого продукта из растительного сырья", в котором описан способ получения напитка типа кедрового молока из семян кедра, выбранный за прототип (4).

Суть способа состоит в следующем. Очищенные от примесей ядра кедрового ореха с влажностью от 0 до 36% измельчают до частиц размером не более 1 мм и одновременно экстрагируют в восьмикратном количестве воды при температуре от 0 до 60^oC. Полученную взвесь подвергают термической обработке при температуре 65-80^oC и давлении не ниже 5 МРа в течение 15 с - 20 мин и одновременно гомогенизируют. В результате получают достаточно стабильную систему, содержащую в своем составе жиры, белки, углеводы, витамины, микроэлементы и все остальные компоненты ядра кедрового ореха и напоминающую по внешнему виду коровье молоко.

Хотя предложенный способ позволяет получить напиток из ядра кедрового ореха, он не лишен существенных недостатков.

Прежде всего получаемый продукт представляют собой классическую суспензию, дисперсной фазой которой являются твердые частицы ядра кедрового ореха, а дисперсионной средой - вода. В то же время известно, что молоко является качественно иной системой, а именно представляет собой водную эмульсию частиц жира, стабилизированную белками.

Естественно поэтому, что вкусовые и другие органолептические, а также технологические свойства кедрового молока, полученного предложенным способом, весьма далеки от свойств традиционного продукта.

Весьма негативным фактором описанного способа является необходимость применения давления. Это значительно усложняет технологический процесс и удорожает оборудование, необходимое для его осуществления.

Кроме того, предложенный способ позволяет получить продукт только при соотношении вода/ядро ореха равном 8, что создает определенные технологические проблемы при его промышленном осуществлении.

Целью настоящего изобретения является разработка способа получения напитка из ядра кедрового ореха, максимально приближенного по своему фазовому составу и свойствам к молоку, т.е. представляющего собой водную эмульсию с частицами жира в высокодисперсном состоянии, обладающую высокой агрегативной устойчивостью и содержащей помимо жира другие ценные в пищевом отношении компоненты ядра кедрового ореха.

Поставленная цель достигается тем, что измельчение ядра кедрового ореха и экстракцию проводят раздельно, причем измельчение осуществляют в 5-10-кратном количестве воды до частиц размером не более 100 мкм, а экстракцию - путем выдерживания полученной смеси в течение 1-2 ч при перемешивании и температуре не ниже 40 и не выше 70^oC, после чего образовавшуюся гетерогенную систему подвергают центрифугированию или фильтрации для отделения нерастворимых частиц и затем гомогенизации. В результате получают устойчивую эмульсию, включающую основные компоненты ядра кедрового ореха и в том числе: жиры в концентрации от 2 до 10%, белки в концентрации от 0,2 до 1,5%, токоферолы в концентрации от 0,05 до 3,0 мг %, тиамин в концентрации от 0,02 до 0,08 мг %, а также витамины группы F в концентрации от 5 до 8 мг %.

Внешне полученная эмульсия представляет собой белую непрозрачную жидкость, практически не отличимую от коровьего молока, обладающую приятным запахом и вкусом кедрового ореха. При соблюдении надлежащих условий хранения эмульсия сохраняет агрегативную устойчивость в течение как минимум трех недель. Микроскопические исследования показали, что эмульсия в основном образована микронными жировыми каплями, с адсорбированными на поверхности белковыми частицами. По-видимому последние наряду с другими веществами создают своеобразный структурно-механический барьер, препятствующий коалесценции жировых капель, обеспечивая тем самым стабильность системы в целом.

Структура эмульсии, получаемой согласно предлагаемому способу, так же как и ее внешний вид позволяет с полным основанием называть ее молоком из ядра кедрового ореха или кедровым молоком.

Указанные выше условия обеспечивают получение продукта требуемого качества с максимальным сохранением их биологической активности, а также позволяют использовать для его осуществления серийно выпускаемое оборудование.

Способ предполагает, что измельчение ядра кедрового ореха происходит в 5-10-кратном избытке воды. Измельчение может быть осуществлено на любом типе измельчающих устройств, обеспечивающих диспергацию твердого материала в жидкой среде, исключающих локальный перегрев измельчаемого материала, рабочие органы которого, непосредственно соприкасающиеся с продуктом, выполнены из материалов, допущенных для использования в пищевой промышленности.

Удовлетворительные результаты дает применение измельчителей ножевого типа. В течение короткого промежутка времени ядро кедрового ореха измельчается до фрагментов размером не более 100 мкм. Такая степень измельчения обеспечивает возможность сравнительно быстрого перехода жиров и растворимых белков в водную фазу, с образованием гетерофазной системы.

Если вода взята менее чем в 5-кратном избытке, то образующаяся система приобретает настолько высокую вязкость, что последующая ее очистка от твердых частиц становится весьма затруднительным, а это в свою очередь весьма негативно сказывается на свойствах конечного продукта. При соотношениях вода/ядро кедрового ореха выше 10 концентрация веществ, перешедших в раствор (особенно белков и фосфатидов), становится слишком низкой, их стабилизирующее действие снижается, и получение стабильной эмульсии без применения специальных эмульгаторов становится практически невозможным.

Выдерживание полученной после измельчения системы при повышенных температурах благоприятствует переходу компонентов ядра кедрового ореха (прежде всего белков и жиров) в водную фазу, что, с одной стороны, способствует повышению стабильности образующейся на последующих стадиях эмульсии, а с другой - увеличивает биологическую ценность целевого продукта.

Описанные эффекты начинают проявляться при температурах выше 40^oC и заметно снижаются при ее повышении выше 70^oC. Последнее связано с термоденатурацией белков, наблюдающейся в этих условиях и соответствующим снижением их эмульгирующей способности. Перемешивание в указанном температурном интервале благоприятствует протеканию описанных выше процессов. При этом они развиваются и практически полностью завершаются в период времени от 1 до 2 ч.

Полученная в результате описанной выше обработки система представляет собой непрозрачную белую жидкость, в которой диспергированы твердые частицы, состоящие из не перешедших в жидкую фазу компонентов ядра кедрового ореха, к которым прежде всего относятся соле- и щелочерастворимые белки, а также структурные полисахариды.

Для очистки от нерастворимых примесей полученную на предыдущих стадиях систему подвергают центрифугированию или фильтрованию. В первом случае требуемый эффект достигается при центрифугировании в течение 2-3 мин с фактором разделения 1500, а во втором - при пропускании через металлическую или капроновую сетку с размером ячеи не более 0,1 х 0,1 мм.

Очищенную вышеописанными методами жидкую фазу подвергают дополнительной гомогенизации с целью придания ее необходимой степени агрегативной устойчивости. Для этого могут быть использованы различные устройства типа механических дезинтеграторов, кавитационных мельниц, ультразвуковых диспергирующих устройств, а также ножевые гомогенизаторы. В ножевом гомогенизаторе обработку проводят в течение 1-3 мин при скорости вращения ножей около 5000 об/мин.

В результате получают непрозрачную жидкость белого цвета, обладающую характерным запахом и вкусом кедрового ореха и представляющую собой агрегативно устойчивую эмульсию, образованную жировыми компонентами ядра кедрового ореха в высокодисперсном состоянии, которая может быть отнесена к продукту типа кедрового молока.

В случае необходимости к кедровому молоку могут быть добавлены различные вкусо-ароматические вещества для придания продукту желаемой вкусовой гаммы.

Ниже приведены примеры осуществления процесса:

Пример 1

100 г очищенных ядер кедрового ореха с влажностью 10% помещаются в емкость объемом 1,5 л, в которую добавляется 600 мл воды питьевого качества, и измельчаются с помощью ножевого измельчителя в течение 1 мин при скорости вращения ножей 1000 об/мин. Емкость закрывают крышкой и помещают в термошкаф с температурой 68^oC. Содержимое емкости периодически перемешивают механическим способом. Спустя 1,5 ч емкость с смесью извлекают из шкафа, охлаждают и фильтруют через капроновую сетку с размером ячеи 0,1 х 0,1 мм.

Жидкую фазу помещают в стакан гомогенизатора ножевого типа и гомогенизируют в течение 3 мин при скорости вращения ножей 5000 об/мин.

В результате получают 540 г напитка, представляющего собой непрозрачную эмульсию белого цвета, обладающую высокой агрегативной устойчивостью, имеющую приятный вкус и залах кедрового ореха, и содержащую белка - 1,5%, жира - 6%, тиамина - 0,08 мг %, токоферолов -2,5 мг %, витаминов группы F - 7 мг %.

Пример 2

То же, что и в примере 1, отличающееся тем, что измельчение ядра кедрового ореха ведут в 5 кратном количестве воды, а измельченную систему выдерживают в течение 1 ч при температуре 70^oC и непрерывном перемешивании с помощью магнитной мешалки.

В результате получают 460 г напитка аналогичного качества, содержащего 1,2% белка, 10% жира, 0,07мг % тиамина, 3,0 мг % токоферолов, 8 мг % витаминов группы F.

Пример 3

То же, что в примере 1, отличающееся тем, что измельчение ядра ведут в 10-кратном количестве воды, измельченную систему выдерживают в течение 2 ч при температуре 40^oC, а жидкую фазу отделяют путем центрифугирования при 1500 g в течение 2 мин.

В результате получают 550 г напитка аналогичного качества, содержащего 0,2% белка, 2% жира, 0,02 мг % тиамина, 0,05 мг % токоферолов, 5 мг % витаминов группы F.

Пример 4

То же, что в примере 2, отличающееся тем, что измельчение ядра ведут в 6-кратном количестве воды, измельченную систему выдерживают в течение 1,2 ч при температуре 50 ^oC, а жидкую фазу отделяют путем фильтрования через металлическое сито с размером ячеи 0,1 х 0,1 мм. В результате получают 450 г напитка аналогичного качества, содержащего 1,5% белка, 10% жира, 0,08 мг % тиамина, 3,0 мг % токоферолов, 6 мг % витаминов группы F.

Получаемый в результате осуществления способа продукт, который исходя из своего состава и комплекса свойств может быть назван "кедровое молоко", может быть рекомендован для питания различных групп населения, особенно лиц пожилого возраста и детей, поскольку содержит комплекс белков, жиров и витаминов, особенно необходимых именно этим группам населения. Способ может быть легко реализован на предприятиях молочной промышленности, поскольку они обладают практически полным комплексом оборудования, необходимым для его осуществления.

Источники информации

1. Воробьев В.Н., Воробьева Н.А., Свириденко Э.И., Колесов В.М. Семена кедра сибирского. 1979 г.

2. Петров М.Ф. Кедр - Дерево хлебное. 1982 г.

3. Туркин В.А. Использование дикорастущих плодово-ягодных и орехоплодных растений, 1954 г.

4. Будасова С.А., Бурыкина И.М., Терехова Л.В., Мартемьянов Д.А., Маслов А.М., Гапонова Л.В. Патент Российской Федерации 2031587, 1991 г. "Способ получения пищевого продукта из растительного сырья", Бюл. 9, 1995 г.