Способ обеззараживания ядер и семян растительного сырья для использования в пищевой промышленности
Владельцы патента RU 2312505:
Федеральное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный аграрный университет (RU)
Способ включает обработку растительного сырья с влажностью 4,5-7,0% в СВЧ-поле с частотой 2450 МГц при удельной мощности 300-600 Вт/дм3, экспозиции 30-90 секунд, до конечной температуры продукта 55-80°С. При этом в качестве растительного сырья используют ядра грецкого ореха и семена мака и кунжута. Способ позволяет повысить степень обеззараживания ядер и семян растительного сырья. 3 табл.
Способ обеззараживания ядер и семян растительного сырья для использования в пищевой промышленности относится к сельскохозяйственному производству, в частности к переработке продуктов растениеводства, и может быть использован при приготовлении продуктов хлебопечения и кондитерских изделий.
Способ рассчитан на обеззараживание ядер (грецкий орех) и семян (мак, кунжут) растительного сырья, поступивших на хлебопекарное и кондитерское производство, перед их использованием непосредственно в изготовлении хлебобулочных и кондитерских изделий.
Ядра грецкого ореха и семена мака и кунжута, поступающие на хлебобулочное и кондитерское производство, имеют излишнюю влагу, поэтому необходим тщательный контроль за присутствием в них микроорганизмов (плесеней, дрожжей, бактерий). Применение зараженных ядер и семян растительного сырья в технологических процессах впоследствии приводит к получению брака готовой продукции, т.е. ухудшению внешнего вида продуктов, а также оказывает негативное влияние на здоровье человека, снижает пищевую ценность сырья.
Микроорганизмы, оставшиеся в ядрах грецких орехов, семенах мака и кунжута, попав в дальнейшем в технологический процесс, при температура 25°С возобновляют жизнедеятельность и начинают ферментативные (биохимические) и неферментативные (химические) процессы, существенно влияющие на качество готового продукта и его хранение.
Известен способ сушки и обеззараживания фруктов и ягод (Россия, патент №2194228, кл. А23В 7/02, 2000), аналог. Данный способ предусматривает четыре этапа. На первом этапе фрукты и ягоды нагревают токами низкой частоты до 55-65°С. Из них удаляют до 10% воды. При этом происходит их электролитическое обеззараживание. На втором, третьем и четвертом этапах фрукты и ягоды сушатся энергией ИК-излучения и СВЧ-энергией с плотностью потока мощности не более 0,2, 0,3 и 0,4 Вт/см2 соответственно. На каждом этапе соотношение СВЧ-энергии и энергии ИК-излучения соответственно равно 1/6-10; 1/3-6; 1/1-3. Поэтапно обеспечивают испарение соответственно 35, 30 и 15% воды из фруктов и ягод. При этом происходит сушка и обеззараживание фруктов и ягод.
Недостатком способа является большая длительность и трудоемкость процесса, а также отсутствие экспериментальных данных показателей на присутствие микроорганизмов в конечном продукте.
Известен способ обеззараживания сухофруктов (Россия, патент №2248128, кл. А23В 7/02, 2005), прототип, включающий промывку водой, обработку сухофруктов в поле сверхвысоких частот. Притом сухофрукты при влажности 12-25% обрабатывают в СВЧ-поле с частотой 2450 МГц при мощности 450 Вт/дм3 в течение 58-60 секунд до конечной температуры продукта 75-80°С.
Недостатком данного способа является то, что не все сырье растительного происхождения можно обеззаразить при вышеуказанных режимах.
Техническая задача изобретения - повышение степени обеззараживания ядер и семян растительного сырья, например ядер грецкого ореха, семян мака и кунжута, от микроорганизмов в соответствии с СанПин 2.3.2.7078-2001 г.
Технический результат в отличие от прототипа достигается за счет того, что растительное сырье с влажностью 4,5-7,0% обрабатывают в СВЧ-поле с частотой 2450 МГц при удельной мощности 300-600 Вт/дм3, экспозиции 30-90 секунд, до конечной температуры продукта 55-80°С, при этом в качестве растительного сырья используют ядра грецкого ореха и семена мака и кунжута.
Пример. Для проведения экспериментов было взято растительное сырье (ядра грецкого ореха, семена мака и кунжута) с влажностью от 4,5-7,0%. Анализ партий ядер и семян растительного сырья показал наличие в них микроорганизмов (смотри контроль в табл.1-3).
Обработку сырья проводили в СВЧ-печи марки «Samsung» при частоте 2450 МГц. Для обработки брали пробы массой 100 г каждого вида растительного сырья и влажностью 4,5-7,0% в зависимости от вида растительного сырья, эксперименты велись в 4-х повторностях. В процессе обработки токами высокой частоты с частотой 2450 МГц меняли удельную мощность от 300 до 600 Вт/дм3, время обработки (экспозиция) от 30 до 90 секунд и замеряли конечную температуру нагрева ядер грецкого ореха, семян мака и кунжута, а также следили за изменениями вкусовых качеств растительного сырья, что является наряду с отсутствием микроорганизмов главным результатом.
Контроль не подвергался СВЧ-обработке.
Результаты исследований приведены в табл.1-3. Согласно табл.1-3 оптимальными режимами обработки для растительного сырья (ядра грецкого ореха, семена мака и кунжута) являются: обработка их с влажностью 4,5-7,0% в СВЧ-поле с частотой 2450 МГц при удельной мощности 300, 600 Вт/дм3, экспозиции 30-90 секунд до конечной температуры продукта 55-80°С в зависимости от вида исходного растительного сырья.
При обработке ядер грецкого ореха с влажностью 6,0-7,0% (табл.1, варианты 8-9) оптимальными параметрами являются - обработка в СВЧ-поле с удельной мощностью 600 Вт/дм3, экспозиция 60-90 секунд, конечная температура нагрева продукта 75-80°С. При этом вкус ядер грецкого ореха остался слегка поджаренный, сладковатый, маслянистый, наличие микроорганизмов (Penicillium, Mucor) соответствует СанПин 2.3.2.7078-2001, в то время как в контроле оказалось 400 и 600 КОЕ/г соответственно.
При обработке семян мака в СВЧ-поле с частотой 2450 МГц (табл.2, варианты 7 и 8) с влажностью 4,5-6,0% при оптимальных параметрах: удельной мощности 600 Вт/дм3, экспозиции 30-60 секунд, конечной температуре продукта 70-78°С вкус мака остался сладковатый, масляничный и наличие микроорганизмов (Penecill, Fusarium, Mucor, Alternaria) не наблюдалось, что соответствует СанПин 2.3.2.7078-2001, в то время как в контроле было Penecill - 486 КОЕ/г, Fusarium - 1600 КОЕ/г, Mucor - сплошной рост, Alternaria - 1630 КОЕ/г.
При обработке (табл.3, варианты 2 и 3) в СВЧ-поле с частотой 2450 МГц семян кунжута с влажностью 5,0-6,0% оптимальным режимом является удельная мощность 300 Вт/дм3, экспозиция 60-90 секунд, конечная температура продукта 55-65°С. При этом Penicillium не наблюдался в конечном продукте, что соответствует требованиям СанПин 2.3.2.7078-2001. В контроле же было присутствие Penicillium - 2000 КОЕ/г.
Контроль со спиртом в отношении ядер грецкого ореха, семян мака и кунжута дает хороший результат по отношению к обеззараживанию, но спирт очень дорог и к тому же мак приобретает привкус спирта.
После обеззараживания от микроорганизмов растительного сырья (ядер грецкого ореха, семян мака и кунжута) они могут быть использованы как вспомогательное сырье, применяемое в хлебобулочном и кондитерском производствах.
Способ обеззараживания ядер и семян растительного сырья для использования в пищевой промышленности, включающий обработку их в поле сверхвысоких частот, отличающийся тем, что растительное сырье с влажностью 4,5-7,0% обрабатывают в СВЧ-поле с частотой 2450 МГц при удельной мощности 300-600 Вт/дм3, экспозиции 30-90 с, до конечной температуры продукта 55-80°С, при этом в качестве растительного сырья используют ядра грецкого ореха и семена мака и кунжута.
