Способ получения сухого картофельного пюре

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам получения картофельного пюре. Целью изобретения является снижение потерь сырья и тепловых затрат. Способ получения сухого картофельного пюре предусматривает мойку , паровую очистку, варку при атмосферном давлении, разминание картофеля и сушку пюре с получением хлопьев. При этом паровую очистку осуществляют паром при давлении 0.3-0,8 МПа в течение 0,5-2,5 мин, а варку - в две стадии. На первой стадии варят до достижения температуры в центре клубней 80-82°С, а во второй выдерживают клубни в среде пара до полной готовности. При этом соотношение расхода пара на первой и второй стадиях составляет соответственно 12:1, а пpoдoлжиteлы ocть варки на первой и второй стадиях определяют по эмпирическим формулам. 1 з.п.ф-лы. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 23 (1/216

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

А d

tg

Тц — Тн т2=К а, (2) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4633698/13 (22) 09.01.89 (46) 23.11.91. Бюл. hb 43 (71) Научно-производственное объединение по продуктам питания из картофеля (72) В.l0. Бабеня и В.С. Крупнов (53) 664.834.25 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1149926, кл. А 23 L 1/216, 1985. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУХОГО КАРТОФЕЛЬНОГО ПЮРЕ (57) Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам получения картофельного пюре. Целью изобретения является снижение потерь сырья и

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам производства сухого картофельного пюре.

Целью изобретения является снижение потерь сырья и тепловых затрат.

Способ получения сухого картофельного и юре предусматривает мой ку, паровую очистку, варку при атмосферном давлении, разминание картофеля, сушку пюре с получением хлопьев, при этом паровую очистку осуществляют паром при давлении 0,3-0,8

МПа в течение 0;5-2,5 мин, варку производят в две стадии, на первой стадии варку осуществляют до достижения температуры в центре клубней 80-82 С, à so второй— выдерживают клубни в среде пара до полной готовности, при этом соотношение расхода пара на первой и второй стадиях составляет соответственно 12:1, а продолжительность варки T $ и xQ соответственно. Ы „, 1692520 Д1 тепловых затрат. Способ получения сухого картофельного пюре предусматривает мойку, паровую очистку, варку при атмосферном давлении, разминание картофеля и сушку пюре с получением хлопьев. При этом паровую очистку осуществляют паром при давлении 0,3 — 0,8 МПа в течение 0,5 — 2,5 мин, а варку — в две стадии, На первой стадии варят до достижения температуры в центре клубней 80 — 82 С, а во второй выдерживают клубни в среде пара до полной готовности.

При этом соотношение расхода пара на первой и второй стадиях составляет соответственно 12:1, а продолжительность варки на первой и второй стадиях определяют по эмпирическим формулам. 1 з.п.ф-лы. 1 табл. на первой и второй стадиях oi,псделяют по формулам где А,В,К вЂ” коэффициенты, равные соответственно 0,18, 200, 2,0; б — наибольший диаметр клубней, мм;

Т вЂ” температура в центре клубня, С;

TH — средняя начальная температура клубня, С.

При этом перед очисткой осуществляют калибровку клубней.

Картофель отделяют от камней, моют, паровую очистку осуществляют паром при давлении 0,3-0,8 МПа в течение 0,5 — 2,5 мин с последующим охлаждением холодной водой, варку осуществляют вдве стадии,,на

1692520 первой стадии осуществляют нагрев клубней паром при атмосферном давлении до температуры в центре 80 — 82 С, а на второй — Выдерживают клубни В среде пара при атмосферном давлении до полной готовности, при этом подачу пара на второй стадии по сравнению с первой уменьшают в 12 раз.

Продолжительность первой и второй стадий варки определяют расчетным путем по предложенным формулам. Между паровой очисткой и первой стадией варки осуществляют инспекцию и сульфитацик) клубней.

Сваренный картофель разминают, вносят необходимые пищевые добавки и сушат.

Полученное сухое картофельное пюре измельчают на хлопья и используют в качестве готового продукта или полуфабриката для дальнейшего производства сухого картофельного пюре в виде крупки.

Первоначальная термическая обработка картофеля с последующим охлаждением приводит к частичной ретроградации амилозы крахмала, т.е. Искусственному старению коллоидной системы крахмальных зерен. При этом снижаются гидрофильные свойства крахмала и соответственно степень его набухания при варке картофеля (первая и вторая стадии), что предотвращает разрывы оболочек клеток, уменьшает содержание свободного крахмала в продукте и повышает его качество, В связи с этим паровая очистка, включающая и охлаждение холодной водой, играет существенную роль при производстве сухого картофельного пюре.

Скорость подачи пара на первой и второй стадиях варки не играет существенной роли, так как подачу пара осуществляют во многих точках варочного аппарата через паровые вентили, которые могут быть полностью открыты и частично прикрыты на любой стадии варки„Кроме то-î,,расход пара зависит от количества поступающего на варку картофеля и производительности варочного аппарата, поэтому существенным является не расход пара в варочном аппарате, а его соотношение на каждой стадии варки. Например, на первой стадии варки происходит интенсивный нагрев продукта и соответственно интенсивно расходуется пар. Проведенные нами исследования показали, что на второй стадии варки необходиМо В ОснОВном Выдерживать картофель В среде пара при постоянной температуре клубней, поэтому и расход пара резко снижается, При достижении температуры в центре клубня 80 С средняя температура клубня равна 95 С. Следовательно, на в;орой стадии потребность в паре составляет лишь

3-5 от второй стадии, а с учетом потерь тепла s аг,парате — около 8, Поэтому очень существенной становится продолжительность первой и второй стадий варки. Опре5 деление продолжительности варки картофеля на первой и второй стадиях по предложенным формулам и установление оптимального соотношения пара на этих стадиях позволяет снизить удельный расход

10 тепла на варку в 1,3 раза, а также уменьшить потери сырья по сравнению с известным способом.

Между паровой очисткой и первой стадией варки осуществляют инспекцию и

15 сульфитацию клубней. Процесс инспекции осуществляется после паровой очистки картофеля с целью отбраковки некондиционных клубней. Следом за процессом инспекции осуществляют процесс сульфитации

20 клубней, который улучшает цвет картофельного п,оре и. следовательно, качество готового продукта, Процесс сульфитации осуществляют в холодной воде, куда добавляют бисульфит

25 натрия, В связи с этим одновременно с сульфитацией в предлагаемом способе происходит более глубокое охлаждение картофеля водой. С другой стороны„предлагаемый способ позв ляет и ключить дополнитель30 ное охлаждение картофеля.

Проведенные исследования процесса варки каатофеля показали, что на первой стадии варки происходит интенсивный нагрев продукта, и соответственно, интенсив35 но расходуется пар, Температура в центре картофеля на этой стадии быстро изменяется от начальной (10-20ОС) до 80-82 C в конце первой стадии варки. При этом средняя температура клубня также быстро изменяЩ0 ется От 16-2РоС до 95 97оС

Из таблицы видно, что помимо средней начальной температуры и температуры в центре клубня, на продолжительность второй стадии варки оказывает влияние также

45 диаметр клубней картофеля. В связи с этим указанные три параметра (Т;,, Тц, d) вошли в эмпирическую формулу для определения продолжительности процесса. Матемическая зависимость продолжительности вто5Q рОЙ стадии Варки является сложной и поэтому неочевидной, В частности, помимо указанных параметров, на продолжительность процесса влияют два эмпирических коэффициента А и В, равные соответствен55 но 0,18,и 200. В самом математическом уравнении имеют место прямая„обратная и логарифмическая зависимости.

Задача второй стадии варки — выдержка картофеля при определенной температуре до полной готовности.

1692520

На этой стадии варки нагрев продукта очень незначительный по сравнению с первой стадией, поэтому продолжительность второй стадии варки не зависит от изменения температуры клубней. Исследования показали, что продолжительность второй стадии варки зависит от диаметра клубней;

Чем больший диаметр клубня, тем большая продолжительность его выдержки. Однако и в данном случае математическая зависимость продолжительности процесса от диаметра клубня оказалась сложной, в частности, степенной. Кроме Toro, уравне. ние содержит коэффициент пропорциональности К, равный 2,0.

Тот факт, что именно представленные формулы позволяют вычислить продолжительность варки картофеля в первой и второй стадиях, подтверждается экспериментальными исследованиями, представленными в таблице. Любые другие математические уравнения или даже другие значения коэффициентов А, В, К приведут к несоответствию расчетных значений продолжительности процесса экспериментальным.

Количественный расход пара на варку картофеля в первой и второй стадиях зависит от конструкции варочного аппарата и его производительности и может изменяться в больших пределах. Однако в варочном аппарате любой производительности соотношение количества пара, расходуемого на первой и второй стадиях, при заданных одинаковых температурных режимах и диаметра клубней будет тоже одинаковым.

Поэтому в формуле изобретения указано соотношение расхода пара на первой и второй стадиях без указания расхода пара на какой-нибудь из стадий.

При варке картофеля на первой и второй стадиях параметры пара не имеют значения, так как он конденсируется при атмосферном давлении, и температура пара при 0,1 МПа (атмосферное давление) постоянна и равна 99,1 С. Однако при паровой очистке температура пара должна быть в пределах 135 — 170 С, что обусловлено указанными режимами давления (0,3 — 0,8 МПа), необходимыми для качественной очистки картофеля. Температура пара и его давление взаимозависимы друг от друга, и изменение одного из этих параметров вызовет автоматическое изменение другого.

Необходимо отметить, что уменьшение давления пара при паровой очистке ниже

0,3 МПа нежелательно, так как приведет к ухудшению качества очистки картофеля, а его увеличение свыше 0,8 МПа нецелесооб5

40 разно, так как не дает увеличения достигаемого положительного эффекта.

Пример 1. Картофель отделяют от камней, моют, варят в две стадии, паровую очистку проводят паром при давлении 0,4

МПа в течение 1,0 мин с последующим охлаждением холодной водой, в первой стадии осуществляют нагрев клубней (наибольший диаметр 80 мм) паром при атмосферном давлении до температуры в центре 80 С. Продолжительность этой стадии определяют по формуле (1) т1 =27,5 мин, Во второй стадии клубни выдерживают в среде пара при атмосферном давлении до полной готовности. Продолжительность второй стадии определяют по формуле (2) тг = 17,9 мин, При этом подачу пара на второй стадии по сравнению с первой уменьшают в 12 раз.

Между паровой очисткой и первой стадией варки осуществляют инспекцию и сульфитацию клубней, Сваренный картофель разминают, вносят необходимые добавки и сушат. Полученное сухое картофельное пюре измельчают на хлопья и используют в качестве готового продукта или полуфабриката для дальнейшего производства сухого картофельного пюре в виде крупки.

Пример 2. Картофель отделяют от камней, моют, калибруют. Откалиброванные клубни диаметром 50 мм варят в две стадии, паровую очистку ведут паром при давлении 0,3 МПа в течение 0,5 мин с последующим охлаждением холодной водой. В первой стадии осуществляют нагрев клубней паром при атмосферном давлении до температуры в центре 82 С. Продолжительность этой стадии определяют по формуле (1) г = 17,7 мин.

Во второй стадии клубни выдерживают в среде пара при атмосферном давлении до полной готовности, Продолжительность второй стадии определяют по формуле (2) г = 14,1 мин.

При этом подачу пара на второй стадии по сравнению с первой уменьшают в 12 раз.

Между паровой очисткой и первой стадией варки осуществляют инспекцию и сульфитацию клубней. Сваренный картофель разминают, вносят необходимые добавки и сушат. Полученное сухое картофельное пюре измельчают на хлопья и используют в качестве готового продукта или полуфабриката для дальнейшего производства сухого картофельного пюре в виде крупки.

Пример 3, Картофель отделяют от камней, моют, калибруют. Откалиброван1692520 ные клубни диаметром 50 им варят в две с.rадии. Варку в первой сгадии осуществляют в течение 17,2 мин, во второй — B течение

14,1 мин (в соответствии с предложенными: формулами), Дальнейшая последовательНость операций и технологические режииы паровой очистки и варки те же, что и в приМере 1.

Пример 4, Картофель Отделяют от

Камней, моют, калибруют. Откалиброван Ные клубки диаметром 60 мм варят В две стадии. Варку в первой стадии осуществля ют в течение 20,6 мин, во второй — в течение, 15,5 мин (в соответствии с предложенными формулами). Дальнейшая последователь, ность операций и технологические режимы, паровой очистки и варки те же, что и в при, мере 1.

Пример 5. Картофель отделяют от камней, моют, калибруют. Откалиброван,ные клубни диаметром 70 ми варят в две стадии. Варку в первой стадии осуществляют в течение 24,1 мин, во второй — в течение, 16,7 мин (в соответствии с предложенными

) формулами). Дальнейшая последовательность операций и технологические режимы .; паровой очистки и варки те же, что и в при мере 1.

П р и и е р 6. Картофель отделяют от камней, моют, калибруют. Откалиброванные клубни диаметром 80 мм варят в две, стадии. Варку в первой стадии осуществля, ют в течение 27,5 мин, во второй — з течение 17,9 мин (в соответствии с предлсженными

; формулами), Дальнейшая последователь ность операций и технологические режимы ! паровой очи(:тки и варки те же, что и в при мере 1.

П р и и е р 7, Картофель отделяют сп камней, Моют, калибруют, Откалиброванные клубни диаметром 60 мм Варят в две стадии. Варку в первой стадии осуществляют до температуры в центре клубней 75"С,в течение 15,0 мин, во второй варят до готовности в течение 21,1 мин (варку В первой и второй стадиях осуществляют без учета пред ложенных формул), Подачу пара на второй стадии по сравнению с первой уменьшают В

3 раза. Дальнейшая последовательность операций и технологические режимы варки те же, что I:I в примере 1.

Пример 8. Картофель Отделяют or камней, моют, калибруют. Откалиброванные клубни диаметром 60 мм Варят з две стадии. Варку в первой стадии осуществляют до 85 С В те ение 25,0 мин, ВО второй— варят до готовности в течение 11,1 мин (Варку в первой и Второй стадиях осу(цествляют без учета rlpe o>K8}i!!!lx формул). Подач; пара на второй стадии rlo сравнению с первой уменьшаю" B 12 раз. Дальнейшая последовательность операций и технологические режимы Варк } те же, что и в примере 1.

П р и м 8 р 9. Карт(}фель ОтДелЯют От

5 камней, мою.r, калибруют. Откалиброванные клубни диаметром 60 мм Варят в одну стадию, паровая очистке при давлении 0,4

МПа В течение 1,0 мин, Варку осуществляют паром до готовности в течение 31,0 мин (без

10 учета предложенных формул). Между паровой очисткой и варкой Осуществляют инспекцию и сульфитацию клубней, Сваренный картоф8ль разминают, ВнОсйт необходимые добавки и сушат. Полученное сухое карто15 фельное Г}юое измельча!От на хлопьЯ и ис пОльзуют в KB÷8стВ8 ГотовОГО продукта или полуфабрика-Га ДлЯ Дальн8йшеГО произВОДства сухого картофельного гпоре В виде крупки.

20 В таблице представлены результаты различных режимов варки картофеля по

Г}римерам 1 — 9.

П р и и е р 10. Картофель отделяют От камней, моют калибруют. Откалиброванные

25 клубни диаметром 50 мм варят в две стадии, nepoEун. o"листку Ведут паоом npN дав лени GЗ МПа в теение 25 мин с последующим охлаждением холодной водой. В перв:,;;тадии Осуществляют нагрев, }О клубн8Й ПВЦОм при атмосф8рном Давлении

82о тельность зто : стадии определяют по формуле (1)

x$ = 17„ . мин, 35 ВО второй стадии кгубни выдерживают э среде пара при атмосферном давлении до г! Ол ной ГОтовиос ги. П рОДОлжител ьнОсть второй стадии опрзделяют по формуле (2) г2 = 14,1 мин.

40 При атом подачу пара на второй стадии по сРавнению ", пеРВОЙ Уменьшеют В i2 Раз, Между паровой Очисткой M первой сТВдией Варки Осуществляют инспекцию и с1}л ьфиУ а Цию клУ(}ней. C BB Pe HI! bl!> KBPTo45 4,8Л ь разминая>т„вносят необходимые добавки и суша . Пслученное сухо8 картофельное пюре измельчают на хлопья и исп льзуют в качЗстВ8 Гот(::ВОГО продукта или полуфабриката для дальнейш8ГО производства cvxof О кар50 тофельного пюре в виде крупки, П р и и -з р 1 !, Картофель отделяют От камней1 мО(и к,4 ли 6ру ют ткалиброван ные клубни диаметром 50 мм варят в две стадии, паровую Очистку Ведут парОм при

55 давлении 0,8 МПа B течг: ние 0,5 мин с последующим охлаждением холодной водой, ДальнеЙшая посл8ДОВательность сп8оаций

v технОлОГические режимы варки тб же, что и В примере 10.

1692520 .0

50

Из таблицы видно, что варка картофеля в соответствии с предложенным способом, осуществляемая в две стадии, первую и вторую проводят в соответствии с предлагаемыми режимами при определении продолжительности этих стадий по предлагаемым формулам, позволяет снизить потери сырья с 15,5 до 3,2 g>, а также уменьшить удельный расход тепла на варку с 750 до

445 ДЖ/кг по сравнению с известным способом.

Исследования температуры картофеля при паровой очистке показывают, что средняя температура клубней при выдержке их в среде пара, имеющего избыточное давление 0,4-0,5 МПа, за 1 мин достигает 75 С, Это та температура, которой достигают нарезанные пластины картофеля толщиной 14 мм при бланшировании их в воде, нагретой до 75 С, в течение 20 мин. Таким образом. при паровой очистке картофеля достигается тот же эффект, что и на первой стадии варки в известном способе. Промежуточное охлаждение картофеля после первой стадии варки в способе осуществляют в моечноочистительных машинах паровой установки, а также на процессе сульфитации картофеля в суЛьфитационной ванне. В результате средняя температура картофеля снова понижается до первоначальной температуры 20 С.

Исследования качественных показателей сухого картофельного пюре в виде хлопьев, полученного при варке па известному и предлагаемому способам, показали, что основные качественные показатели сухого пюре в обоих случаях идентичны, а пищевая ценность хлопьев в последнем случае выше, так как сохраняется большая часть водорастворимых веществ картофеля, в состав которых входят аминокислоты, сахара, пектин, крахмал, витамины, микроэлементы.

Определение продолжительности варки картофеля на первой и второй стадиях по предложенным формулам и установление оптимального соотношения расхода пара на этих стадиях позволяют снизить удельный расход тепла на варку в 1,3 раза, а также на 0,3 уменьшить потери сырья по сравнению с осуществлением варки на одной стадии до полной готовности (примеры 4 и 9).

На примерах 4, 7 и 8 можно сделать вывод, что оптимальная температура центра клубней, до которой необходимо нагреть картофель во второй стадии, находится в пределах 80 — 82 С. Уменьшение этой температуры ниже 80 C равно как и увеличение ее свыше 82 С увеличивает удельный расход пара. Во второй стадии варки идет интен5

35 э" сивный нагрев клубней. Расчеты показывают, что при достижении температуры в центре клубня 80 С средняя температура клубня равна 95 С. Таким образом, во второй стадии варки потребность в паре составляет лишь 3 — 5 от первой стадии, а с учетом потерь тепла в аппарате 7 — Я=,ь. Поэтому нарушение продолжительности первой и второй стадий увеличивает расход пара.

Из таблицы также видно, что калибровка клубней (примеры 3-6) позволяет снизить потери сырья в среднем на 0,5 — 0,6 по сравнению с варкой неоткалиброванного сырья (пример 1). Однако это снижение незначительно, а калибровка требует дополнительных затрат на оборудование, производственную площадь и электроэнергию. Поэтому в целом экономический эффект от калибровки будет небольшой, Таким образом, осуществление в предлагаемом способе производства сухого картофельног0 пюре двухстадийной варки картофеля, паровой очистки по предлагаемому способу, нагрев клубней в первой стадии до температуры в центре 80 — 82 С, выдержка во второй стадии до готовности при резком снижении расхода пара, а также определение продолжительности варки на первой и второй стадиях по предложенным формулам позволяет .сократить потери сырья при варке на 12 — 13 и уменьшить удельный расход тепла на варку в 1,8 раза по сравнению с известным способом.

Формула изобретения

1. Способ получения сухого картофельного пюре, включаю ций мойку, паровую очистку, варку при атмосферном давлении, разминание картофеля и сушку с получением хлопьев, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь сырья и тепловых затрат, паровую очистку осуществляют паром при давлении 0,3 — 0,8 МПа в течение

0,5 — 2,5 мин, а варку осуществляют в две стадии, на первой стадии — до достижения температуры в центре клубней 80-82 С, а на второй стадии выдерживают клубни в среде пара до полной готовности, при этом соотношение расхода пара на первой и второй стадиях 12:1, а продолжительность варки т и tz соответственно на первой и второй стадиях определяют по формулам

А d

Т3

d — наибольший диаметр клубня, мм;

1692520

1ц — температура в центре клубня, оС;

Т, — средняя начальная температура клубня, С.

2. Способ по и 1, о тл и ч а ю щи и с я тем, что перед очисткой осуществляют калибровку картофеля.

Форма и размер картоФеля, мм температура клумб ней картоФеля, С

Продолжительность варки и охлаждения, мин

Потери сырья при варке, Пример

Паровая очистка

Охлажде" ние посСредняя начальная, тв

I ста- II стадия дия варки варки ле паровой очистки

Известный

Составитель M.Ñåðãååâà

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кундрик

Редактор В,Бугренкова

Заказ 4025 1ираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113Î35, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

3

5

7

Пластины 1 14

Клубни d 40-80

Клубни d= 50

Клубни d 60

Клубни d =70

Клубни d =80

Клубни d =60

Клубни и «60

Клубни d =60

8 центр клубня после I стадии, т, 95

20 ! 1

1

1 !

35,0

27 5 . 17,9

17,2 14,1

20,6 15,5

24,1 16,7

27,5 17,9

15,0 21,1

25>0 11>1

31,0

15,5

3,2

2,2

2 5

2>7

2 9

2,5

2,6

2,8

Удельный расход тепла на вар. ку

Дж/кг

550