Способ сушки листьев шпината
Изобретение относится к овощесушильной промышленности. Сущность изобретения в том. что листья шпината моют, измельчают, замачивают в коллоидном растворе с размером мицелл 20...1000 нм, полученный диспергированием в воде хлористого магния в количестве 0,1...0,5%. аскорбиновой кислоты в количестве 0,05...0,15% и растительного масла в количестве 0,01...0,3% от массы воды, в течение 1...5 мин, отделяют от раствора и сушат.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я>s А 23 В 7/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Щ
С: (21) 4861435/13 (22) 24.08.90 (46) 15.09.92. Бюл. ¹ 34 (71) Одесский технологический институт пищевой промышленности им. M.Â. Ломоносова (72) Л,Н. Пилипенко, А.И, Рыбак, П.П. Липнягов, В,Н. Голубев, Л.Д. Зеленская, Н.П, Козлова и М.M. Болмосов (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1450811, кл. А 23 1 1/42, 1989.
Изобретение относится к овощесушильной и пищеконцентратной промышленности и предназначено для производства сушеных лист,ев растений: шпината, лука, салата, петрушки, укропа и др.
Известен способ производства сушеного лука, при котором с целью сохранения цвета (пера зеленого лука), вкусовых и ароматических веществ путем сокращения продолжительности сушки лук после мойки обрабатывают водой с температурой 5070 С в течение 0.5...1 мин и обдувают воздухом для удаления избыточной влаги, а резку осуществляют на кусочки размером 10...35 мм, при этом сушку проводят в слое толщиной 60...80 мм в течение 60...180 мин при температуре воздуха 50...75 С и его скорости 7„,10 м/с.
Недостатком указанного способа является значительная продолжительность процесса сушки, низкое качество и органолептические свойства продукта. Это объясняется тем, что при низкотемпературном процессе сушки ферментные системы не инактивируются, а низкий антиоксидантÄ.„ß „„ 1761089А 1 (54} СПОСОБ СУШКИ ЛИСТЬЕВ ШПИНАТА (57) Изобретение относится к овощесушильной промышленности. Сущность изобретения в том. что листья шпината моют, измельчают, замачивают в коллоидном растворе с размером мицелл 20...1000 нм, полученный диспергированием в воде хлористого магния в количестве 0,1...0,5, аскорбиновой кислоты в количестве
0,05...0,15 и растительного масла в количестве 0,01...0,3 от массы воды, в течение
1...5 мин, отделяют от раствора и сушат. ный статус приводит к разрушению биологически ценных компонентов сырья.
В известном способе процесс сушки ускоряется за счет предварительной обработки сырья горячей водой, однако это не приводит к эффективному удалению кутикулярного слоя листьев растений. т. к. значительнаяя часть его имеет липидную природу.
Горячей водой зкстрагируются ароматические вещества сырья, что ухудшает органолептические свойства сушеного продукта.
Дополнительная термообработка увеличивает энергозатраты процесса производства.
При сушке по известному способу нежных листьев растений (шпинат, салат и др.), обработка горячей водой приводит к слипанию измельченных листьев и, как следствие этому, увеличению продолжительности сушки.
Известен также способ сушки шпината. включающий его сортировку. иэмельчение. замачивание в 0,05...0,2 -ном растворе натрийстелата или янтола в течение 1...3 мин. который по технической сущности является
1761089 наиболее близким к заявляемому — прототип.
Недостатком прототипа является невысокая скорость процесса сушки, низкое качество и органолептические свойства сушеного продукта, недостаточная его стойкость при хранении. Применяемые поверхностно-активные вещества неэффективно
"размягчают" клеточные структуры биомембран листьев и являются слабыми антиоксидантами и стабилизаторами пигментно-витаминных комплексов растений, Целью изобретения является ускорение процесса сушки, улучшение органолептических свойств готового продукта, повышение его качества и стойкости при хранении, Указанная цель достигается тем, что листья растений инспектируют, моют, измельчают до размеров частиц 5...50 мм, замачивают в течение 1...5 мин в коллоидной системе с размером мицелл 20...10000 .нм, содержащей 0,1...0 5% хлористого магния, 0,05„,0,15 j аскорбиновой кислоты и
0,01...0,3% растительного масла, отделяют продукт от коллоидной системы, сушат и фа суют.
Листья растений имеют малую толщину, поэтому процесс влагоотдачи при сушке связан в большей степени с наличием барьерного поверхностного слоя, чем с диффузией влаги внутри их клеточных структур, Внешняя поверхность клеточных стенок эпидермальных клеток покрыта гидрофобной кутикулой, основной биологической функцией которой является регуляция водного обмена и накопление водьг внутри тканей. Для большинства растительных тканей кутикула имеет трехслойную структуру, состоящую из: эпикутикулярного воска, кутила и смеси кутила с другими соединениями.
Одним из путей интенсификации сушки является "разрыхление" кутику лярных структур, Это достигается обработкой измельченных листьев растений перед их сушкой коллоидной системой, состоящей из хлорида магния, аскорбиновой кислоты, растительного масла в определенной концентрации.
Данная коллоидная система за счет диацил- и. моноацилглицеринов обладает полярностью и благодаря наличию свободных гидроксильных групп образует мицеллы.
Мицеллы представляют собой простейшие агрегаты, образуемые липидными молекулами в объемной фазе растворителя, причем гидрофильные полярные головки липидных молекул обращены в сторону вод, ной фазы, а неполярные образуют гидрофобное ядро, изолированное от водного
30 воде
Рекомендуемая продолжительность обработки измельченных листьев растений составляет 1...5 мин. При обработке менее
1 мин разрыхление кутикулы недостаточно. что практически не дает ускорения процесса сушки. При обработке более 5 мин не происходит дальнейшего ускорения процесса и имеют место потери липорастворимых пигментов-хлорофиллов и каротиноидов.
Размер мицелл должен составлять
20...10000 нм, что достигается количественным соотношением компонентов системы и диспергированием. Мицеллы в водной среде могут образовываться с диаметром частиц 20 и более нм; Это связано с их молекулярным строением. Получение мицелл с размерами более 10000 нм приводит их к агрегации, образованию неустойчивой коллоидной системы. то есть к фазному разделению, что препятствует достижению цели изобретения, В процессе сушки происходит обезвоживание мицелл, находящихся на поверхности листьев, растворение в их липидном компоненте веществ кутикулярного слоя, что повышает влагоотдачу при сушке. снижает "барьерный" эффект, приводит к ускорению, процесса, Например, при производстве сушеной зелени по традици5
20 окружения, Ионогенные компоненты коллоидной системы за счет электростатических взаимодействий вокруг заряженного ядра мицеллы образуют двойной слой, Сущностью предлагаемого изобретения является предварительная обработка измельченных листьев растений коллоидной средой с химически активизированными мицеллами. Ядра мицелл заряжены положительно. Молекулы воды образуют вокруг. них гидратную поляризованную оболочку, к которой притягиваются анионы аскорбата и хлора, притягивающие к себе, в свою очередь, катионы магния. Таким образом, образуется структура, на внешнем слое которой находятся активные катионы.
Внешний алой мицелл вступает в химическое взаимодействие с поверхностным слоем листьев. разрушая его отдельные компоненты, Эти компоненты растворяются в ядре прямых липидных мицелл, так как известно, что мицеллы способны растворять в себе те вещества, которые при их присутствии в среде не растворимы. Таким образом обработка листьев растений в течение определенного времени приводит к солюбилизации в указанных липидных мицеллах кутикулярных веществ клеточных стенок эпидермиса. плохо растворимых в
1761089 онным рецептам до конечной влажности не более 14, продолжительность сушки составляет 150...180 мин, до влажности не более 8 — 270 мин, тогда как для сушеного шпината по предлагаемому способу — 6476 мин. Ионогенные компоненты мицелл, по-видимому, также участвуют в образовании ионных каналов, влияющих на способность растительного материала отдавать влагу, и повышают растворимость полярных липидов кутикул.
Кроме того, образующийся комплекс аскорбата магния в присутствии ацилглицеринов полиненасыщенных жирных кислот растительного масла способствует стабилизации пигментов и других биологически акгивных соединений при термическом воздействии в процессе сушки, обладая ангиоксидантными свойствами и ингибируя, в
<астности, феофитинизацию и деструктив ые превращения хлорофиллов, окисление ;аротиноидов, что повышает оргэнолепти ескую и биологическую ценности сушеного родуктэ. Предложенная обработка повы.цает также стойкость липидно-белковых и
;1игментных комплексов сушеных листьев ори хранении в сравнении с прототипом.
Следовательно, обработка измельчен.ных листьев растений в течение определенного времени коллоидной системой с определенным размером мицелл в присутствии указанных количеств хлорида магния, аскорбиновой кислоты, растительного масла позволяет достигнуть цели изобретения: ускорить процесс сушки, улучшить органолептические свойства готового продукта, повысить его качество и стойкость при хранении.
Пример 1; Листья шпината инспектировали, мыли в двух последовательно установленных моечных машинах КУМ-1, измельчали до размеров 5...50 мм на машине "Волгарь", замачивали в специальном растворе с размерами мицелл 20...1000 нм, содержащем () хлорида магния 0,1, аскорбиновой кислоты 0,05, растительного масла
0,01, в течение 60 с в ванне Т1-КУМ, отделяли от раствора на сетчатом транспортере, сушили на сушилке СПК-4Г-45 до влажности не более 147;, фасовали.
Специальный раствор готовили следующим образом: в диспергатор вносили навески хлорида магния 0,3 кг. аскорбиновой кислоты 0,15 кг, растительного масла
О,ОЗ кг, добавляли в воду, диспергировали до получения мицелл с заданным размером (20...100 нм), коллоидную систему помещали s ванну с водой, перемешивали, Общий обьем — 300 л.
Сушеную продукцию исследовали по комплексу показателей, используя применяемые в пищевой промышленности методики. Результаты исследований приведены в табл. 2, Для сравнения производили сушку шпината и салата по способу-прототипу.
Примерн 2,3. Способ осуществляли аналогично примеру 1, изменяя продолжительность обработки — 180 и 300 с, соответственно (GM. табл. 1).
Результаты исследований приведены в табл. 2, Пример ы 4-6. Способ осуществляли аналогично примеру 1 с концентрацией веществ (;ь): хлорид магния 0,3, аскорбиновая кислота 0,1, растительное масло 0,1; размерами мицелл 2000...5000 нм, при зэмачивании в течение 60, 180 и 300 с соответственно (см. табл, 1).
Пример ы 7-9, Способ осуществляли аналогично примеру 1 с концентрацией веществ (0): хлорид магния 0,5, аскорбиновая кислота 0,15, растительное масло 0,3; размерами мицелл 6000...10000 нм, при эамачивании в течение 60, 180 и 300 с соответственно {см. табл. 1).
Результаты исследований приведены в табл. 2, Пример 10. Способ осуществляли аналогично примеру 1 с концентрацией веществ (/}: хлорид магния 0,08, аскорбиновая кислота 0,03, растительное масло 0,008; размерами мицелл 20...1000 нм, при замачивании в течение 180 с (см. табл. 1).
Результаты исследований приведены в табл. 2.
Пример 11, Способ осуществляли аналогично примеру 1 с концентрацией веществ { Д): хлорид магния 0,7, аскорбиновая кислота 0,2, растительное масло 0,4; размерами мицелл 11000...15000 нм, при замачивании в течение 180 с (см. табл. 1), Результаты исследований приведены в табл. 2.
Пример ы 12, 13. Способ осуществляли аналогично примеру 1 с концентрацией веществ (g>): хлорид магния О,Э, аскорбиновая кислота 0,1, растительное масло 0,1; размерами мицелл 2000...5000 нм ; при замачивании в течение 40, 360 с соответственно (см. табл. 1).
Результаты исследований приведены в табл. 2.
Аналогично шпинату в табл, 1 представлены данные по режимам обработки салата, а результаты исследований в табл. 2.
Из табл, 2 видно, что оптимальной является предварительная обработка в специальном растворе, содержащем 0,1...0,5
1761089
Ренины препеаритепьной обработки
I ворбивав спета
Раститепь» Равнее нивепп, ное нас- нн ь
Про до пнитепьность еаначнва» инв,f
Хлорнстый нагний,а
1 80
36о
20.., 1000
20...1000
20...1000
2000...5000
2000...5ooo
2000...5000
6000...10аао
6000 100ОО .6оао...10000
2o...1оаа
11000. 15000
2000.««5000
2000. .5000
0,01
0,01
0,01
0,1
0,1
0,1.
0,3
О ° 3 о,3
0,008
0,4
0,1
Oil
О,! 0,05
0,1 0 05 а,! 0,05
0,3 0,1
0,3 а 1
0,3 а,l .0,5 0,15
0 ° 5 Orl5
0,5 0,15.
0,08 0,03
0,7 0,2
0,3 0,1
0,3 0,1 натрийстепат
2
4
6
8
11
12
13
Прототип
180 .300
f80
360
20...1000 20... 1000
Z0.,1000
2000..5000
2000..5000
2000... 5000
6000...10000
6000...10000
6000...10000
20.. 1000
11000..« 15000
2000 .5000
2000. .5000
0,05
0,05
0,05
0,1
0,1 а 1
0,15
0,15
О,IS
0,03
0,2
0,1
0«1 т
0,01
0,01
0,01
0,1
0,1
О,!
0,3
0,3
0.3
О, 008
0,4
0,1
О ° 1
0,1
0,1
0,1
0,3 а,з
0,3
0,5
0,5
0,5 о,о8 а 7
0,3
0,3 натрийстепа
2
4
6
8
11
12
l3
» Прототип хлорида магния, 0,05„,0,15% аскорбиновой кислоты, 0,01„.0,3% растительного масла.
При снижении концентрации указанных веществ в растворе наблюдается увеличение продолжительности процесса сушки на 34% для шпината и 30% для салата(опыты 5 и 10 соответственно), снижение сохраняемости биологически активных соединений при сушке, в частности, спирторастворимых полифенольных соединений, хлорофиллов, каротиноидов, органолептических характеристик сушеного продукта, комплексного показателя качества, Наблюдается также уменьшение сроков хранения, определяемое по изменению показателя качества на 2,5...3 мес, Увеличение концентрации веществ в коллоидной системе не приводит к дальнейшему улучшению положительного эффекта.
Продолжительность обработки, как следует из результатов опыта, должна составлять 1...5 мин, При меньшей, чем 1 мин продолжительности процесса его эффективность недостаточна для достижения положительного эффекта (табл. 2, опыт 12), более 5 мин — не приводит к дальнейшему снижению времени сушки и снижает концентрацию полифенольных соединений, пигментов и др. за счет экстракции (опыт
13).
Оптимальный диапазон размеров мицелл, позволяющий достигнуть цели изо.бретения, является 20...10000 нм, диспергирование до размеров менее 20 нм технически сложно, а более 10000 нм не позволяет получить положительного эффекта по всем исследованным показателям (опыт 11).
5 Экономический эффект от применения изобретения достигают за счет увеличения производительности сушильных агрегатов на 13...17 j, повышения качества и стойкости при хранении, удлинения сохранности
10 сушеного продукта на 2,5...3 мес, т. е. до
9...12 мес.
Опытные партии макарон. обогащенные шпинатной добавкой, прошли медикобиологические испытания в институте
15 микробиологии и вирусологии AH УССР им.
Д, К. Заболотного и клинике ВНИИГПНТОКСа. и рекомендованы в качестве диетических, лечебных и профилактических продуктов питания.
20 Формула изобретения
Способ сушки листьев шпината, включающий их инспекцию, мойку, измельчение, замачивание в размягчающем растворе, отделение от него и удаление влаги, о т л и ч а25 ю шийся тем, что, с целью ускорения процесса сушки и стойкоСти готового продукта при хранении, замачивание ведут в течение 1-5 мин, в качестве размягчающего раствора используют коллоидный раствор с
30 размером мицелл 20-1000 нм, полученный диспергированием в воде хлористого магния в количестве 0,1-0,5%, аскорбиновой кислоты в количестве 0,05-0,15% и растительного масла в количестве 0,01 — 0,3% от
35 MBCCbl BOpbt.
Та блиц а 1
1761089 таблица2
Экспериментальные результаты исследований
Опыт примеру V
Ор гано ле птиче ские свойства, балл
Концентрация, 10 з>В
Время уменье>ения компКоипле ксный показатель качества, балл
Пзлифенольные соединен
Хлорофиллы
Каротиноиды лексното показателя качест.
Цвет
Запах ва на
302,иес.!
Опинат
4i0
240,2
3,9
127 ° 1 90,7
3 ° 9
Салат
lli0
4 ° О
1 70
4,2
Не опроде- 108,3
53 ° 4
7,0 ляли.
lI
II н
II
IIu
II
2 67
3 66
&4
5 60
6 60
7 66
8 60
9 60
10 78
11 64
12 78
13 62
Порто т1тп 72
„н
3,8
3,7
3,9
101,2
50,1
Составитель А.Рыбак
Редактор В,Трубченко Техред ММоргентал Корректор П. Гереши
Заказ 3201 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
2
4
6
8
l0
11
12
13
Прототип
76
68
68
67
64
64
66
86
69
82
4>3
4,5
4 7
4,5
5,0
5>О
5,0
4,7
4 3
3,6
4,8
3,7
4,0
4,2
4, 4
4,5
5,0
4 9
4,8
4,9
4,7
4 ° 0
4,3
4,0
3,8
4,3
4,5, 4,5
4,4
5,0
4,8
4,7
4,2
4,0
3>9
4,7
4,0
4,2
4,!
4,0
4,3
4>7
4,В
4,6
4,6
4,7
4,1
4,0
4,1
4,0
233,0
234,7
233,0
270,2
276,4
268,1
257,0
248,3
240,0
207,6
230,2
221,4
222>3
148-3
161,9
160,7
172,4
189,3 ! 80,2
170, О
169,7 !
60,?
132,4 !
?1,5
140,2
138,4
121,6
1l8 ° 3
124,3
134,7
127,1
117,9
130,4
120,7
97,6
118,2
109,6
101,б
96,3
107,4
106,7
7,3
118,7
109>9
112,8
109,2
10! >4
90,1
102 i7
90,8
99,9
60,2
5В,8
62,3
64,8
64,4
60 3
62,7
62.,3
49,9
55,9
52,9
50,8
4,3
4,4
4,5
4,7
5 0
4,9
4 ° 9
4,7
4,4
4,0
4,8
3,8
4,1
4,!
4,2
4,5
4,9
4,7
4,2
4,8
4,7
3,9
4,2
3,8
3,9
8
9
ll
11
l0
8 .10
7,5
7
7,5
В,5
7,5
9,0
8,5
6,5
8,0
7>5
