Способ получения экструдированных продуктов высокой пищевой ценности

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКСТРУДИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ВЫСОКОЙ ПИЩЕВОЙ ЦЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Литвяк Владимир Владимирович Бренч Андрей Александрович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Способ получения экструдированного продукта высокой пищевой ценности, включающий подготовку сырья, его смешивание с добавкой, повышающей пищевую ценность продукта, подачу смеси в экструдер, экструзию и нанесение на поверхность экструдата пищевых или вкусовых, или вкусо-ароматических добавок, отличающийся тем, в качестве сырья используют крахмал картофельный или кукурузный, или пшеничный, или рисовый,или тапиоковый или их смеси, или муку пшеничную или ржаную, или картофельную, или кукурузную или их смеси, или сухое картофельное пюре в виде хлопьев или гранул, или гранулята, или крупки, или смеси различного крахмалсодержащего сырья, в качестве добавки, повышающей пищевую ценность продукта, используют в сухом измельченном или сыром измельченном виде клюкву или бруснику, или морошку, или малину, или землянику, или чернику, или голубику, или черную смородину, или красную смородину, или сливу, или алычу, или черешню, или вишню, или барбарис, или виноград, или яблоко, или грушу, или абрикос, или персик, или айву, или кизил, или хурму, или лимон, или апельсин, или мандарин, или грейпфрут, или морковь, или кабачок или их смеси, сырье смешивают с 1-15 мас.добавки, повышающей пищевую ценность продукта, в экструдер одновременно с полученной смесью подают 1-3 мас.углекислого газа в твердой фазе,экструзию осуществляют при 120-140 С в двухшнековом экструдере с диаметром фильеры 2-4 мм, при этом частота вращения шнека дозатора составляет 90-92 мин-1, частота вращения рабочих шнеков составляет 90-94 мин-1, частота вращения режущего устройства составляет 80-84 мин-1, а нанесение добавок на поверхность экструдата осуществляют при 40-45 С в процессе дражировки в дражировочной барабанной машине. Изобретение относится к пищевой промышленности и может использоваться при переработке растительного (крахмалсодержащего) сырья. Изобретение позволяет разработать высокоэффективный, экономичный способ получения экструдированных продуктов высокой пищевой ценности с использованием метода низкотемпературной экструзии. 13730 1 2010.10.30 Известен способ приготовления пищевого экструдированного продукта, который предусматривает смешивание муки зерновых культур и добавок, увлажнение и нагрев смеси до температуры 170-180 С, экструдирование массы под давлением 2,0-4,0 МПа. При этом на выходе из фильеры матрицы экструдера экструдируемую массу подвергают воздействию избыточного давления паровоздушной среды, которое составляет 5-15 от давления экструзии с последующим его снижением до атмосферного давления 1. Недостатками данного способа являются громоздкая, сложная и энергоемкая схема получения пищевого экструдированного продукта, а также недостаточно высокие потребительские свойства продукта. Наиболее близким к изобретению является способ получения комбинированных экструзионных продуктов из мясного и растительного сырья 2 - прототип, включающий подготовку мясного и растительного сырья. В качестве растительного сырья используют чечевицу и манную крупу. При этом чечевицу предварительно измельчают до размера частиц 0,5-1,0 мм, в качестве мясного сырья используют коллагеновую массу, полученную путем обработки вторичного коллагенсодержащего сырья мясной промышленности препаратами протеолитических ферментов, например мегатерином или протосубтилином, и мясо птицы механической обвалки. Мясное сырье обезвоживают методом сублимационной сушки до содержания влаги 14-18 и измельчают до размера частиц 0,5-1,0 мм. Дополнительно используют комбинированные пищевые добавки в виде порошкообразных молочно-овощных полуфабрикатов. Все компоненты дозируют, смешивают и проводят экструзию мясо-растительной смеси при определенном соотношении компонентов в мас. . После экструзии на поверхность продуктов наносят вкусообразователи (сахарную пудру, поваренную соль, специи). Недостатками данного способа являются сложная схема выработки, большие энергозатраты и недостаточные потребительские качества полученного экструзионного продукта. Таким образом, задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является разработка высокоэффективного и экономичного способа получения экструдированных продуктов, обладающих высокой пищевой ценностью, методом низкотемпературной экструзии. Это достигается тем, что в способе получения экструдированного продукта высокой пищевой ценности, включающем подготовку сырья, его смешивание с добавкой, повышающей пищевую ценность продукта, подачу смеси в экструдер, экструзию и нанесение на поверхность экструдата пищевых или вкусовых, или вкусо-ароматических добавок, в качестве сырья используют крахмал картофельный или кукурузный, или пшеничный, или рисовый, или тапиоковый или их смеси, или муку пшеничную или ржаную, или картофельную, или кукурузную или их смеси, или сухое картофельное пюре в виде хлопьев или гранул, или гранулята, или гранул, или гранулята, или крупки, или смеси различного крахмалсодержащего сырья, в качестве добавки, повышающей пищевую ценность продукта, используют в сухом измельченном или сыром измельченном виде клюкву или бруснику, или морошку, или малину, или землянику, или чернику, или голубику, или черную смородину, или красную смородину, или сливу, или алычу, или черешню, или вишню, или барбарис, или виноград, или яблоко, или грушу, или абрикос, или персик, или айву, или кизил, или хурму, или лимон, или апельсин, или мандарин, или грейпфрут, или морковь, или кабачок или их смеси, сырье смешивают с 1-15 мас.добавки, повышающей пищевую ценность продукта, в экструдер одновременно с полученной смесью подают 1-3 мас.углекислого газа в твердой фазе, экструзию осуществляют при 120-140 С в двухшнековом экструдере с диаметром фильеры 2-4 мм, при этом частота вращения шнека дозатора составляет 90-92 мин-1, частота вращения рабочих шнеков составляет 90-94 мин-1, частота вращения режущего устройства составляет 80-84 мин-1, а нанесение добавок на поверхность экструдата осуществляют при 40-45 С в процессе дражировки в дражировочной барабанной машине. 2 13730 1 2010.10.30 Способ реализуется следующим образом. Получение экструдированных продуктов высокой пищевой ценности предусматривает следующие последовательно осуществляемые операции подготовку крахмалсодержащего сырья и добавку для повышения пищевой ценности к экструзии, загрузку, подачу углекислого газа в твердой фазе (сухой лед), экструдирование (влаготермомеханическое воздействие на крахмал), приемку, резку, фасовку, упаковку и маркировку,транспортирование или хранение. В качестве крахмалсодержащего сырья используют 1. Крахмал картофельный или кукурузный, или пшеничный, или рисовый, или тапиоковый или различные крахмальные смеси, или 2. Муку пшеничную или ржаную, или картофельную, или кукурузную или их различные смеси. 3. Сухое картофельное пюре в виде хлопьев или гранул, или гранулята, или крупки, или 4. Смеси различного крахмалсодержащего сырья. Добавку для повышения пищевой ценности готовят из следующего растительного сырья клюквы, или брусники, или морошки, или малины, или земляники, или черники, или голубики, или черной смородины, или красной смородины, или сливы, или алычи, или черешни, или вишни, или барбариса, или винограда, или яблока, или груши, или абрикоса, или персика, или айвы, или кизила, или хурмы, или лимона, или 3 13730 1 2010.10.30 апельсина, или мандарина, или грейпфрута, или моркови, или кабачка или их различный смесей. Для получения добавки растительное сырье моют, подрабатывают (удаляют косточки и т.д.) и измельчают. В качестве добавки также можно использовать данное мытое и подработанное растительное сырье в высушенном до 80-95 сухих веществ и мелко измельченном виде. Крахмалсодержащее сырье смешивают с добавкой для повышения пищевой ценности. Добавку вносят в количестве 1-15 к массе крахмалсодержащего сырья. Экструдирование проводилось на двухшнековом экструдере РЗ-КЭД-88 при следующих технологических параметрах рабочая температура 140 С частота вращения шнека дозатора 90-92 мин-1 частота вращения рабочих шнеков 90-94 мин-1 частота вращения режущего устройства 80-84 мин-1. Диаметр используемой фильеры - 4 мм. Дополнительная подача воды в экструдер не проводилась. Процесс экструзии осуществляется следующим образом. Подготовленное исходное крахмалсодержащее сырье из бункера через загрузочное отверстие поступает к шнеку,который перемещает его вдоль корпуса. В ходе этого процесса сырье переходит в упруговязкопластичную массу. Эти превращения происходят при действии на сырье, с необходимым количеством влаги, высоких температур и давления. Продукт, уплотняясь, нагревается за счет сил трения частиц о поверхности вращающихся рабочих органов и деформации сдвига в самом продукте, а также за счет дополнительного регулирования нагрева от внешнего источника теплоты. Образующаяся масса перемещается шнеком к матрице и при определенном давлении выпрессовывается через ее отверстия. Величина давления в значительной мере обусловлена размером отверстий матрицы и структурно-механическими свойствами обрабатываемой массы. После выхода продукта из отверстий матрицы в результате резкого перепада температуры и давления происходит мгновенное испарение влаги, аккумулированная продуктом энергия высвобождается. Экструдат увеличивается в объеме, в нем появляется большое число разных по форме и размеру пор,стенки которых являются высушенными пленками клейстера крахмала. Одновременно со смесью в экструдер для большей степени вспучивания подают углекислый газ в твердой фазе (сухой лед) в количестве 1-3 к массе сырья. Затем продукт подают на дражировку в дражировочную машину барабанного типа Ш 12-КХК/9 или др., где наносят на поверхность изделий с температурой 40-45 С пищевые или вкусовые, или вкусо-ароматические добавки. Добавки наносят методом распыления или обсыпки при перемешивании. Затем продукт окончательно охлаждают до температуры не более 25 С на конвейере-охладителе типа Ш 12-КПЭ-1/8 или др. Полученные экструдированные продукты высокой пищевой ценности фасуют, упаковывают, маркируют и при необходимости транспортируют или отправляют в склад на хранение. Пример 1. Картофельный крахмал смешивают с ржаной мукой в соотношении 11. Морковь моют и измельчают. Крахмалсодержащее сырье смешивают с подготовленной морковью и загружают в экструдер. Морковь добавляют в количестве 10 к массе крахмалсодержащего сырья. Экструзионную обработку осуществляют с помощью двухшнекового экструдера РЗ-КЭД-88 с диаметром используемой фильеры 4 мм при температуре 140 С,частоте вращения шнека дозатора 90 мин-1, частоте вращения рабочих шнеков 90 мин-1,частоте вращения режущего устройства 80 мин-1 с одновременной подачей углекислого 4 13730 1 2010.10.30 газа в твердой фазе (сухого льда) 3 к массе сырья. Дражировку осуществляют в дражировочной барабанной машине Ш 12-КХК/9 при температуре 40 С пищевыми добавками. Пример 2. Сухие ягоды клюквы и черной смородины сушат до 90 сухих веществ, мелко измельчают и смешивают в соотношении 11. К пшеничной муке добавляют подготовленное ягодное сырье в количестве 9 к массе крахмалсодержащего сырья. Экструзионную обработку осуществляют с помощью двухшнекового экструдера РЗ-КЭД-88 с диаметром используемой фильеры 2 мм при температуре 130 С, частоте вращения шнека дозатора 92 мин-1, частоте вращения рабочих шнеков 94 мин-1, частоте вращения режущего устройства 84 мин-1 с одновременной подачей углекислого газа в твердой фазе (сухого льда) 2 к массе сырья. Дражировку осуществляют в дражировочной барабанной машине Ш 12 КХК/9 при температуре 40 С вкусо-ароматическими добавками. Таким образом, разработанный способ является эффективным и экономичным, позволяет получать разнообразные экструдированные продукты с высокой пищевой ценностью,которые могут быть широко использованы в пищевой промышленности. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5