способ производства пюреобразного овощного концентрата

Формула изобретения

Способ производства пюреобразного овощного концентрата, включающий мойку, инспекцию, разваривание в течение 6...15 мин при температуре 90...96°С, протирание, стерилизацию пюре, укупорку в тару и хранение, отличающийся тем, что предварительно мытые, очищенные и измельченные кабачки, помидоры, морковь, лук репчатый и сладкий перец смешивают в пропорции 45:20:14:14:7 и обрабатывают в экструдере с отжатием сока, полученную после удаления сока мякоть подсушивают до влажности 60% путем сброса давления и испарения образующихся паров, далее в полученное овощное пюре вводят 90%-ный сахарный сироп в количестве 1,6% к первоначальной массе овощного пюре, 26%-ный раствор хлорида натрия в количестве 3,3% к первоначальной массе овощного пюре, растительное масло в количестве 2,1% к первоначальной массе овощного пюре, 3%-ный водный раствор этановой (уксусной) кислоты в количестве 1,7% к первоначальной массе овощного пюре, перец красный молотый и душистый в количестве 0,17% к первоначальной массе овощного пюре и варят полученную смесь при температуре 80°С под давлением 3500 Па до получения пюреобразного концентрата с конечной влажностью 46%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии переработки овощного и фруктового сырья и может быть использовано при производстве пюреобразного овощного концентрата.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является способ производства пюреобразных концентратов, включающий мойку, инспекцию, разваривание в течение 6...15 мин при температуре 90...96°С двухступенчатое протирание (вначале через отверстия диаметром 1,0...1,5 мм, а затем через сита с диаметром отверстий 0,5...0,8 мм) и стерилизацию пюре путем нагревания до 95...97°С, укупорку в тару и хранение [Флауменбаум Б.Л. Технология консервирования плодов, овощей, мяса и рыбы [Текст] // Б.Л.Флауменбаум, А.А.Бровченко, А.Ф.Загибалов и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1993, - 320 с. С.160-163].

Недостатком известной технологии являются:

- невысокое качество производимого пюреобразного продукта и отсутствие возможности создания поликомпонентных сбалансированных по пищевой ценности концентратов;

- значительные материальные и энергетические затраты, обусловленные использованием продолжительной тепловой обработки (разваривание и стерилизация);

- невысокое качество готовой продукции из-за многоэтапной и продолжительной обработки продукта на каждой стадии.

Технической задачей изобретения является снижение материальных и энергетических затрат на производство пюреобразных овощных концентратов; получение пюреобразных овощных концентратов заданного состава и пищевой ценности, адаптированных для различных возрастных групп населения.

Поставленная задача достигается тем, что в способе производства пюреобразного овощного концентрата, включающем мойку, инспекцию, разваривание в течение 6...15 мин при температуре 90...96°С, протирание, стерилизацию пюре, укупорку в тару и хранение, новым является то, что предварительно мытые, очищенные и измельченные кабачки, помидоры, морковь, лук репчатый и сладкий перец смешивают в пропорции 45:20:14:14:7 и обрабатывают в экструдере с отжатием сока, полученную после удаления сока мякоть подсушивают до влажности 60% путем сброса давления и испарения образующихся паров, далее в полученное овощное пюре вводят 90%-ный сахарный сироп в количестве 1,6% к первоначальной массе овощного пюре, 26%-ный раствор хлорида натрия в количестве 3,3% к первоначальной массе овощного пюре, растительное масло в количестве 2,1% к первоначальной массе овощного пюре, 3%-ный водный раствор этановой (уксусной) кислоты в количестве 1,7% к первоначальной массе овощного пюре, перец красный молотый и душистый в количестве 0,17% к первоначальной массе овощного пюре и варят полученную смесь при температуре 80°С под давлением 3500 Па до получения пюреобразного концентрата с конечной влажностью 46%.

Кабачки, помидоры, морковь, лук репчатый и сладкий перец для производства пюре должны быть свежими, здоровыми, с высоким содержанием пектина, органических кислот и сухих растворимых веществ, что необходимо для обеспечения надлежащего выхода готовых продуктов, получаемых из пюре. Зрелость овощей должна быть технической или близкой к потребительской.

Способ производства пюреобразного овощного концентрата осуществляется следующим образом.

Кабачки, помидоры, морковь, лук репчатый и сладкий перец подвергаются мойке в отдельности в моечной машине. Затем мытые овощи (кабачки, помидоры, морковь, лук репчатый и сладкий перец) инспектируют и сортируют вручную на сортировочно-инспекционном транспортере.

Доброкачественные плоды после ополаскивания смешивают в пропорции 45:20:14:14:7, что соответствует следующему соотношению: 3 кг кабачков, 1,5 кг помидоров, 1 кг моркови, 1 кг репчатого лука и 0,5 кг сладкого перца, и подвергаются обработке в экструдере.

Соотношение 3 кг кабачков, 1,5 кг помидоров, 1 кг моркови, 1 кг репчатого лука и 0,5 кг сладкого перца обеспечивает наиболее рациональное сочетание основных компонентов и благотворно сказывается на степени их усвоения человеческим организмом. Нарушение этой пропорции ведет к ухудшению органолептических показателей качества и нарушению пищевой сбалансированности.

В экструдере смесь овощей (кабачки, помидоры, морковь, лук репчатый и сладкий перец) подвергается уплотнению и постепенному сжатию. В нем происходит постепенное увеличение давления и уплотнение пюреобразной массы продукта вследствие уменьшения размеров винтового канала шнека экструдера. При вращении шнека плоды измельчаются, образующийся сок уходит через нижнюю перфорированную часть экструдера в сборник сока. Полученная отжатая мякоть попадает в предматричную зону и продавливается через матрицу экструдера. Выходящая из экструдера пюреобразная масса направляется в вакуум-варочную камеру. После выхода сжатой пюреобразной массы из экструдера в вакуум-варочную камеру в результате резкого перепада температуры и давления происходит мгновенное испарение влаги. При этом происходит подсушивание полученной пюреобразной массы до влажности 60% за счет сброса давления и испарения образующихся паров из вакуум-варочной камеры.

Затем в полученное овощное пюре вводятся дополнительные компоненты:

- 90%-ный сахарный сироп в количестве 1,6% к первоначальной массе овощного пюре,

- 26%-ный раствор хлорида натрия в количестве 3,3% к первоначальной массе овощного пюре,

- растительное масло в количестве 2,1% к первоначальной массе овощного пюре,

- 3%-ный водный раствор этановой (уксусной) кислоты в количестве 1,7% к первоначальной массе овощного пюре,

- перец красный молотый и душистый в количестве 0,17% к первоначальной массе овощного пюре.

Красный молотый перец - это незаменимая пряность для различных солений и маринадов, он используется как приправа к мясным, рыбным и овощным блюдам для повышения аппетита. Основным компонентом стручкового перца является алкалоид капсаицин, (C₁₈H₂₇NO ₃), содержание которого может колебаться от 0,02 до 1,6%, он придает перцу острый жгучий вкус. Перец используют также благодаря содержанию острых и жгучих веществ, которые представляют собой производные капсаицина и вызывают сильное жжение языка и неба. Стручковый красный перец отличается высоким содержанием витаминов, в том числе содержанием витамина С (до 200 мг в 100 г). Также в перце содержатся жирные масла 10...15%, красящие компоненты каротиноиды (до 14 мг в 100 г). Сахара содержится в нем (до 8,4%), белка (до 1,5%), минеральных веществ (до 0,5%). Содержание эфирного масла, витаминов Р, B₁, B ₂ колеблется (от 0,1 до 1,5%), что обусловливает перцу тонкий слабовыраженный аромат жирного масла.

Введение в состав овощного пюре 90%-ного сахарного сиропа в количестве 1,6% к первоначальной массе овощного пюре, 26%-ного раствора хлорида натрия в количестве 3,3% к первоначальной массе овощного пюре, растительного масла в количестве 2,1% к первоначальной массе овощного пюре, 3%-ного водного раствора этановой (уксусной) кислоты в количестве 1,7% к первоначальной массе овощного пюре, перца красного молотого и душистого в количестве 0,17% к первоначальной массе овощного пюре способствует существенным изменениям их структуры, но и направлено на формирование таких важных органолептических показателей качества, как вкус, запах, цвет.

В овощном пюре хорошо развиваются плесени, уксуснокислые бактерии и некоторые другие виды аэробных микроорганизмов, поэтому пюре пастеризуют для подавления жизнедеятельности микроорганизмов и обеспечения стойкости при хранении.

За счет нагрева пюреобразной массы до 80°С и поддержания величины разряжения 3500 Па происходит дальнейшее испарение образующихся водяных паров. Если пюреобразная масса имеет повышенную влажность, то она подвергается дополнительному выпариванию до получения пюреобразного концентрата с конечной влажностью 46%.

Таким образом, получают пюреобразный овощной концентрат заданного состава с конечной влажностью 46%, который направляют на фасовку и хранение.

Пример реализации способа производства пюреобразного овощного концентрата. Исходное сырье (кабачки, помидоры, морковь, лук репчатый и сладкий перец) моют в отдельности в моечной машине. Вымытые плоды из моечной ванны перемещаются наклонным конвейером, в верхней части которого (перед выгрузкой) они ополаскиваются водой из душевого устройства. При обработке сильно загрязненных овощей можно увеличить время их пребывания в зоне отмывки путем периодических остановок транспортера.

Затем мытые овощи (кабачки, помидоры, морковь, лук репчатый и сладкий перец) подвергаются инспекции и сортированию, которые проводят вручную на сортировочно-инспекционном транспортере. Одновременно с сортированием проводится инспекция сырья, при которой удаляют дефектные экземпляры (загнившие, поврежденные, битые, заплесневелые, сильно загрязненные), посторонние примеси и предметы, а также вырезают поврежденные участки. Плоды после ополаскивания смешивают в пропорции 45:20:14:14:7, что соответствует следующему соотношению: 3 кг кабачков, 1,5 кг помидоров, 1 кг моркови, 1 кг репчатого лука, 0,5 кг сладкого перца.

Соотношение 3 кг кабачков, 1,5 кг помидоров, 1 кг моркови, 1 кг репчатого лука, 0,5 кг сладкого перца обеспечивает наиболее рациональное сочетание основных компонентов и благотворно сказывается на степени их усвоения человеческим организмом. Нарушение этой пропорции ведет к ухудшению органолептических показателей качества и нарушению пищевой сбалансированности.

Доброкачественные овощи после смешивания подвергаются обработке в экструдере.

В экструдере смесь овощей (кабачки, помидоры, морковь, лук репчатый и сладкий перец) подвергается уплотнению и постепенному сжатию. За счет того, что витки шнека экструдера имеют переменный шаг и возрастающую толщину, межвитковое пространство постепенно уменьшается. В нем происходит постепенное увеличение давления и уплотнение пюреобразной массы продукта вследствие резкого уменьшения размеров винтового канала. Здесь измельченные частицы плодов сжимаются и начинается образование пюреобразной массы за счет возрастания давления. Нижняя часть экструдера выполнена перфорированной и соединена со сборником сока. Для дополнительного измельчения в середине шнека экструдера может быть установлена дополнительная решетка с отверстиями. На выходе из экструдера установлена матрица с отверстиями заданного размера. При вращении шнека овощи измельчаются, образующийся сок уходит через нижнюю перфорированную часть экструдера в сборник сока. При этом происходит протирание частиц овощей и завершается формирование пюреобразной массы. Затем полученная отжатая мякоть попадает в предматричную зону и продавливается через матрицу экструдера. Выходящая из экструдера пюреобразная масса направляется в вакуум-варочную камеру. После выхода сжатой пюреобразной массы из экструдера в вакуум-варочную камеру в результате резкого перепада температуры и давления происходит мгновенное испарение влаги. При этом происходит подсушивание полученной мякоти до влажности 60% за счет сброса давления и испарения образующихся паров из вакуум-варочной камеры.

Подсушивание полученного пюре до большей влажности, например 65%, приводит к дополнительным энергозатратам при дальнейшем нагревании и выпаривании под разряжением, что существенно удорожает себестоимость готового продукта.

Подсушивание полученного пюре до меньшей влажности, например 50%, приводит к необходимости дополнительного последующего увлажнения, так как в противном случае не будет получен пюреобразный овощной концентрат с конечной влажностью 46%.

Затем в полученное овощное пюре вводятся дополнительные компоненты:

- 90%-ный сахарный сироп в количестве 1,6% к первоначальной массе овощного пюре,

- 26%-ный раствор хлорида натрия в количестве 3,3% к первоначальной массе овощного пюре,

- растительное масло в количестве 2,1% к первоначальной массе овощного пюре,

- 3%-ный водный раствор этановой (уксусной) кислоты в количестве 1,7% к первоначальной массе овощного пюре,

- перец красный молотый и душистый в количестве 0,17% к первоначальной массе овощного пюре.

Введение в состав пюре 1,6% сахарного сиропа, 3,3% раствора хлорида натрия и 1,7% водного раствора этановой (уксусной) кислоты, 0,17% красного молотого и душистого перца стабилизирует структуру овощного пюре.

Изменение содержания пропорций вышеуказанных компонентов ведет к существенным изменениям вкуса и глубины физико-химических изменений, происходящих в пюре под действием таких консервантов, как сахар, соль и водный раствор этановой (уксусной) кислоты.

Так, например, использование большего количества сахарного сиропа, например 2,5%, приведет к изменению вкуса, появлению излишней сладости и, как следствие, ухудшению его качества. Использование меньшего количества сахарного сиропа, например 0,5%, приведет также к изменению вкуса, появлению солено-кислого вкуса и, как следствие, ухудшению его качества.

Использование большего количества раствора хлорида натрия, например 4,5%, приведет к изменению вкуса, появлению излишней солености и, как следствие, ухудшению его качества. Использование меньшего количества раствора хлорида натрия, например 2,5%, приведет также к изменению вкуса, доминированию сладкого вкуса и, как следствие, ухудшению его качества.

Использование большего количества растительного масла, например 3%, приведет к изменению вкуса и, как следствие, ухудшению его качества. Использование меньшего количества растительного масла, например 1%, приведет также к изменению вкуса и недостаточно мягкой и нежной консистенции, а также низкое содержание липидов растительного происхождения ухудшит усвояемость белков и углеводов из-за недостатка несбалансированности их с жирами.

Использование большего количества 3%-ного водного раствора этановой (уксусной) кислоты, например 2,5%, приведет к изменению вкуса (повышению кислого привкуса) и, как следствие, ухудшению его качества. Использование меньшего количества 3%-ного водного раствора этановой (уксусной) кислоты, например 1%, приведет также к изменению вкуса и повышению рН, что также ухудшит хранимоспособность овощного пюре.

Использование большего количества красного молотого и душистого перца, например 0,5%, приведет к изменению вкуса (повышению жгучести) и, как следствие, ухудшению его качества. Использование меньшего количества красного молотого и душистого перца, например 0,05%, приведет к доминированию солено-сладкого вкуса, что также ухудшит вкусовые характеристики овощного пюре.

За счет нагрева пюреобразной массы до 80°С и поддержания величины разряжения 3500 Па происходит дальнейшее испарение образующихся водяных паров. Если пюреобразная масса продукта имеет повышенную влажность, то она подвергается дополнительному выпариванию до получения пюреобразного концентрата с конечной влажностью 46%. Основное назначение нагревания - не только доведение пюреобразного концентрата до конечной влажности 46% путем испарения избыточной влаги под разряжением 3500 Па при температуре 80°С, но и инактивация окислительных ферментов. Под влиянием нагревания и органических кислот, присутствующих в овощном пюре, происходит гидролиз протопектина, находящегося в срединных пластинках и клеточных стенках. Прочная связь между клетками нарушается, часть их стенок разрушается и ткань размягчается.

Продолжительность и температура тепловой обработки должны подбираться в зависимости от вида плодов и степени их зрелости. Если продолжительность нагревания будет чрезмерна, то в овощном пюре происходит глубокий распад пектиновых веществ, оно получается жидким и утрачивает или сохраняет в недостаточной степени желирующие свойства.

Использование большего давления, например 4500 Па, приведет к повышению температуры пюреобразного овощного концентрата и, как следствие, ухудшению его качества.

Использование меньшего давления, например 3000 Па, приведет к необходимости установки более мощного вакуум-насоса и повышению энергозатрат на производство пюреобразного концентрата, что ведет к повышению его себестоимости.

Ведение процесса нагревания при температуре пюреобразного овощного концентрата менее 80°С, например 70°С, приведет к увеличению продолжительности нагревания, что, в свою очередь, может вызвать глубокий распад пектиновых веществ в пюре, оно получится жидким и утратит свои желирующие свойства.

Ведение процесса нагревания при температуре пюреобразного яблочного концентрата более 80°С, например 85°С, приведет к ускоренному разложению термолабильных веществ в пюре и ухудшению его качества.

Получение пюреобразного овощного концентрата с конечной влажностью 46% обусловлено следующими соображениями.

Если конечная влажность пюреобразного овощного концентрата будет менее 46%, например 40%, то его консистенция будет недостаточно нежной и мягкой. Пюреобразный овощной концентрат будет иметь высокую вязкость, что может создать дополнительные трудности (необходимость его нагревания для снижения вязкости и повышения текучести) при использовании в пищеконцентратной и консервной промышленности в качестве овощной начинки.

Если конечная влажность пюреобразного овощного концентрата будет более 46%, например 52%, то овощной концентрат будет иметь высокую текучесть, что также создает дополнительные трудности при использовании его в пищеконцентратной и консервной промышленности в качестве овощной начинки.

Таким образом, получают пюреобразный овощной концентрат заданного состава, который направляют на фасовку и хранение. Горячий пюреобразный овощной концентрат фасуют в подготовленные стеклянные банки, герметично укупоривают и выдерживают, затем охлаждают.

Таким образом, использование предложенного способа производства пюреобразного овощного концентрата позволяет:

- получать пюреобразный овощной концентрат заданного состава с введением необходимых дополнительных компонентов (сахарного сиропа, раствора хлорида натрия, водного раствора этановой (уксусной) кислоты, красного молотого и душистого перца) для их дальнейшего использования в пищеконцентратной и консервной промышленности;

- снизить энерго- и трудозатраты на производство пюреобразного овощного концентрата вследствие совмещения технологических операций измельчения, протирания, уваривания, введения и перемешивания дополнительных компонентов путем использования процесса экструзии;

- снизить материальные затраты вследствие устранения вспомогательных и перегрузочных операций;

- повысить качество пюреобразного овощного концентрата за счет исключения многоэтапной и продолжительной обработки продукта на каждой стадии технологического процесса.