Способ производства экструдированных полуфабрикатов (варианты)

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству экструдированного высокобелкового полуфабриката. Способ производства экструдированных продуктов предусматривает экструдирование исходного продукта с последующим охлаждением полученного вспученного продукта. В качестве исходного продукта используют зерно нута, причем перед экструдированием его измельчают, просеивают и пропускают через магнитный уловитель, затем его подвергают обработке на экструдере. Полученный взорванный продукт в виде прямых или изогнутых палочек охлаждают до температуры 30-40°С, подсушивают до массовой доли влаги 4-6%, измельчают и смешивают с тыквенным порошком и сухим молоком. Способ производства экструдированных продуктов по второму варианту предусматривает экструдирование исходного продукта с последующим охлаждением полученного вспученного продукта, новым является то, что в качестве исходного продукта используют зерно нута, причем перед экструдированием его измельчают, просеивают и пропускают через магнитный уловитель, затем его смешивают с концентрированным молоком и тыквенным пюре. Подвергают обработке на экструдере. Полученный в результате экструзии взорванный продукт в виде прямых или изогнутых палочек охлаждают до температуры 30-40°С, подсушивают до массовой доли влаги 4-6% и измельчают. Измельчение производят до размера частиц 2-3 мм. В экструдере обрабатывают при скорости вращения шнека 38±2 с^-1 в течение 30-40 с. Диаметр выходного отверстия матрицы 8 мм. Изобретение позволяет повысить качество экструдированных продуктов, повысить пищевую и биологическую ценность, расширить ассортимент выпускаемой продукции для детского и диетического питания. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству экструдированного высокобелкового полуфабриката.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является способ производства горохового концентрата быстрого приготовления (патент №2157074, РФ, опубл. 10.10.2000), предусматривающий экструдирование исходного продукта при температуре 120-200°С с последующим охлаждением полученного вспученного продукта до комнатной температуры в потоке воздуха со скоростью не менее 80 град/мин, причем в качестве исходного продукта используют смесь из гороха, содержащую не менее 5% по весу зерен гороха в оболочке, а экструдирование ведут до получения вспученного продукта в виде хлопьев размером 2,0-2,5 см² и толщиной 1 мм.

Недостатками данного способа является то, что полученный продукт имеет неприятный привкус, свойственный изделиям из гороха, недостаточно высокую пищевую и биологическую ценность.

Технической задачей предлагаемого изобретения является получение экструдированных полуфабрикатов высокого качества, повышение их пищевой и биологической ценности, расширение ассортимента выпускаемых экструдированных изделий детского и диетического питания.

Техническая задача достигается тем, что в способе производства экструдированных продуктов, предусматривающем экструдирование исходного продукта с последующим охлаждением полученного вспученного продукта, новым является то, что в качестве исходного продукта используют зерно нута, причем перед экструдированием его измельчают до размера частиц 2-3 мм, просеивают и пропускают через магнитный уловитель, затем его подвергают обработке на экструдере при скорости вращения шнека 38±2 с^-1, продолжительности обработки в экструдере - 30-40 с, диаметре выходного отверстия матрицы - 8 мм, полученный в результате экструзии взорванный продукт в виде прямых или изогнутых палочек охлаждают до температуры 30-40°С, подсушивают до массовой доли влаги 4-6%, измельчают и смешивают с тыквенным порошком и сухим молоком при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Крупа нутовая	70
Тыквенное пюре	15
Сухое молоко	15.

Способ производства экструдированных продуктов, предусматривающий экструдирование исходного продукта с последующим охлаждением полученного вспученного продукта, новым является то, что в качестве исходного продукта используют зерно нута, причем перед экструдированием его измельчают до размера частиц 2-3 мм, просеивают и пропускают через магнитный уловитель, затем его смешивают с концентрированным молоком и тыквенным пюре при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Крупа нутовая	70
Тыквенное пюре	15
Концентрированное молоко	15,

подвергают обработке на экструдере при скорости вращения шнека 38±2 с^-1, продолжительности обработки в экструдере - 30-40 с, диаметре выходного отверстия матрицы - 8 мм, полученный в результате экструзии взорванный продукт в виде прямых или изогнутых палочек охлаждают до температуры 30-40°С, подсушивают до массовой доли влаги 4-6% и измельчают.

Технический результат изобретения заключается в получении качественного экструдированного полуфабриката для детского и диетического питания повышенной пищевой и биологической ценности.

При выборе состава смеси учитывали ряд факторов. Во-первых, необходимость максимального обогащения экструдированного продукта белками, незаменимыми аминокислотами, микро- и макроэлементами. Необходимо наряду с развитой структурой экструдатов стремиться к получению сбалансированных по пищевой и биологической ценности продуктов и, во-вторых, к достижению приятного вкуса и привлекательной структуры, изменяющих традиционные характеристики нута.

Нут является ценным и достаточно доступным источником белков, жиров, витаминов, макро- и микроэлементов. Он занимает второе место (после сои) по источнику полноценного белка и даже по своему содержанию превосходит продукты животного происхождения.

Белки нута богаты по своему содержанию такими незаменимыми аминокислотами, как триптофан, лейцин, изолейцин, лизин, метионин, а также заменимыми аминокислотами - гистидином, аргинином, тирозином, цистином. Суммарная доля незаменимых аминокислот в белке нута составляет 41,53% от общей их суммы.

Среди незаменимых аминокислот для детей в возрасте до 1 года важнейшей незаменимой аминокислотой служит гистидин.

Детский организм не может синтезировать аминокислоту гистидин, поэтому использование нутового белка при производстве детских смесей может решить несколько проблем: обеспечить рынок высокобелковыми смесями, снять проблему аллергии детей к молочным белкам, которая связана с недостаточной ферментативной активностью гастроинтестинального тракта и всасывания в кишечнике не полностью расщепленных макромолекул пищи.

Недостаток гистидина в возрасте до 1 года вызывает острый избыток холестерина. Эта болезнь проявляется в сыпи на волосистой части головы, а также животе и груди. Поражаются и внутренние органы: печень, селезенка и лимфатические узлы. Недостаток гистидина в молоке матери приводит к нарушению обмена аминокислот у ребенка и впоследствии к тяжелым дефектам и даже инвалидности. Гистидин влияет на содержание в тканях организма витамина Е. Также он является естественным ингибитором липидного распада жирных кислот. Суточная потребность детского организма в гистидине составляет 0,28 г/сут на 1 кг массы тела ребенка, а в нутовом белке его содержится 3,6 г в 100 г белка. Следовательно, употребляя продукты из нута, обезопасят детский организм от перечисленных заболеваний.

Лизин, присутствующий в нутовом белке, является важной незаменимой аминокислотой. Лизин тесным образом связан с кроветворением. При его недостатке уменьшается число эритроцитов. Также лизин необходим для роста организма. При его недостатке отмечается истощение мышц. Если суточная потребность детского организма в лизине 1,61 г/сут на 1 кг массы тела ребенка, то в 100 г белка нута содержится до 7,5 г лизина, почти столько же, сколько в белке животного происхождения, например молоке коровьем.

Зерно нута богато витаминами (A, B₁, В₂, B₆, С, РР) и минеральными веществами. По содержанию селена, который улучшает не только процесс кроветворения в организме, но и предупреждает ненужные формы новообразования, нут занимает первое место среди всех зернобобовых культур.

Оболочка нута богата клетчаткой, которая помогает перестальтике кишечника, улучшает его секреторную деятельность, способствует выведению холестерина, профилактике сердечно-сосудистых заболеваний.

Тыква является одним из наиболее важных источников пектиновых веществ. Плоды тыквы имеют высокую пищевую ценность, богаты каротиноидами, витаминами К, Е и водорастворимыми группы В, РР.

Молоко является источником незаменимых аминокислот, минеральных веществ, имеет высокую биологическую ценность.

Способ производства экструдированных продуктов осуществляется следующим образом.

Исходное сырье - зерно нута - измельчают на молотковой дробилке до размера частиц 2-3 мм, просеивают и пропускают через магнитный уловитель, подвергают обработке на экструдере при скорости вращения шнека 38±2 с^-1, продолжительности обработки в экструдере - 30-40 с, диаметре выходного отверстия матрицы - 8 мм, полученный в результате экструзии взорванный продукт в виде прямых или изогнутых палочек охлаждают до температуры 30-40°С, подсушивают до массовой доли влаги 4-6%, измельчают и смешивают с тыквенным порошком и сухим молоком при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Крупа нутовая	70
Тыквенное пюре	15
Сухое молоко	15.

Способ производства экструдированных продуктов осуществляется следующим образом. Исходное сырье - зерно нута - измельчают на молотковой дробилке до размера частиц 2-3 мм, просеивают и пропускают через магнитный уловитель, смешивают с концентрированным молоком и тыквенным пюре при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Крупа нутовая	70
Тыквенное пюре	15
Концентрированное молоко	15,

подвергают обработке на экструдере при скорости вращения шнека 38±2 с^-1, продолжительности обработки в экструдере - 30-40 с, диаметре выходного отверстия матрицы - 8 мм, полученный в результате экструзии взорванный продукт в виде прямых или изогнутых палочек охлаждают до температуры 30-40°С, подсушивают до массовой доли влаги 4-6% и измельчают.

Продвигаясь по тракту шнековой части, продукт подвергается тепловой обработке при избыточном давлении. По мере продвижения продукт в зоне смешивания частично перемешивается, в зоне сжатия происходит увеличение давления и уплотнение продукта вследствие резкого уменьшения размеров винтового канала. В зоне пластификации осуществляется частичное превращение частиц продукта в расплав за счет трения между частицами продукта и витками шнека. Давление расплава в зоне дозирования достигает необходимого значения и образуется расплав, однородный по структуре и температуре. Затем он попадает в предматричную зону и продавливается через выходное отверстие в матрице. После выхода продукта из матрицы в результате резкого перепада температуры и давления происходит мгновенное испарение влаги, что приводит к образованию пористой структуры и увеличению объема экструданта. В результате получают продукт в виде прямых или изогнутых палочек округлого поперечного сечения, с шероховатой поверхностью и развитой пористостью.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. Зерно нута измельчают на молотковой дробилке до размера частиц 2-3 мм, просеивают и пропускают через магнитный уловитель, подвергают обработке на экструдере при скорости вращения шнека 38 с^-1, продолжительности обработки в экструдере - 35 с, диаметре выходного отверстия матрицы - 8 мм, полученный в результате экструзии взорванный продукт в виде прямых или изогнутых палочек охлаждают до температуры 35°С, подсушивают до массовой доли влаги 4,5%, измельчают и смешивают с тыквенным порошком и сухим молоком при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Крупа нутовая	70
Тыквенное пюре	15
Сухое молоко	15.

В готовом продукте определяют органолептические, физико-химические показатели качества, пищевую и биологическую ценность (табл.1, 2).

Пример 2. Зерно нута измельчают на молотковой дробилке до размера частиц 2-3 мм, просеивают и пропускают через магнитный уловитель, смешивают с концентрированным молоком и тыквенным пюре при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Крупа нутовая	70
Тыквенное пюре	15
Концентрированное молоко	15,

подвергают обработке на экструдере при скорости вращения шнека 38 с^-1, продолжительности обработки в экструдере - 35 с, диаметре выходного отверстия матрицы - 8 мм, полученный в результате экструзии взорванный продукт в виде прямых или изогнутых палочек охлаждают до температуры 35°С, подсушивают до массовой доли влаги 4,8% и измельчают.

В готовом продукте определяют органолептические, физико-химические показатели качества, пищевую и биологическую ценность (табл.1, 2).

Как видно из таблицы 1, биологическая ценность экструдированных полуфабрикатов из нутовой крупы в смеси с тыквенным порошком и сухим молоком повышается на 21,1%, с тыквенным пюре и концентрированным молоком - на 18,7% по сравнению с прототипом.

При потреблении 100 г экструдированных полуфабрикатов суточная потребность в белках удовлетворяется на 96-103%, в калии - на 44-45%, магнии - на 77-81%, йоде - на 130-140%, в β-каротине - 64-66%, витамине В₂ - на 59-72% (табл.2).

Предложенный способ производства экструдированных полуфабрикатов позволит:

- повысить качество экструдированных продуктов;

- повысить пищевую и биологическую ценность;

- расширить ассортимент выпускаемой продукции для детского и диетического питания.

Таблица 1 Сравнительная характеристика заявляемого способа с прототипом
Показатели качества	Характеристика показателей, пример
Прототип	1	2
Органолептические и физико-химические показатели качества
Цвет	Светло-желтый	Желто-оранжевый
Вкус и запах	Неприятный привкус, свойственный изделиям из гороха	Свойственный исходному сырью, без посторонних привкусов и запахов
Структура	Пористая масса	Сухая мелкопористая масса
Консистенция	Хрустящая	Хрустящая
Массовая доля влаги, %	4,5	4,5	4,8
Биологическая ценность, %	65,8	86,9	84,5

Таблица 2 Удовлетворение суточной потребности в белках, жирах, углеводах и минеральных веществах детей при потреблении 100 г продукта.
Пищевые вещества	Возраст, годы	Суточная потребность, г/мг в сутки	Содержание в продукте	Степень удовлетворения, %
Пример 1	Пример 2	Пример 1	Пример 2
Белки, г	0,5-1	25	25,84	24,05	103	96
	1-1,5	48			54	50
	1,5-2	53			49
	3-4	63			41	45
						38
Жиры, г	0,5-1	25	3,175	6,78	13	27
	1-1,5	48			7	14
	1,5-2	53			6	13
	3-4	63			5	11
Углеводы, г	0,5-1	113	41,51	43,28	37	38
	1-1,5	160			26	27
	1,5-2	192			22	23
	3-4	233			18	19
Минеральные
вещества, мг
К		2000-4000	891,8	888,2	44	45
Са		1000-1200	312,1	288,85	29	31
Mg	0,5-4	140-360	114,3	107,9-	77	81
Р		1500-2000	452,6	433,05	29	30
Fe		7-10	1,96	1,95	28	27,8
I		0,1-0,2	0,14	0,13	140	130
Витамины, мг
β-каротин	0,5-1	0,5-1,5	00,29	0,33	64	66
	1-4				25	33
В2	0,5-1	0,6	0,43	0,35	72	59
	1-1,5	1,1			39	32
	1,5-2	1,2			36	30
	3-4	1,4			31	25
B6	0,5-4	1-3	0,66	0,68	66	68
РР	0,5-1	6,0	1,69	1,77	28	30
	1-1,5	9,0			19	20
	1,5-2	10,0			17	18
	3-4	12,0			14	15

1. Способ производства экструдированных продуктов, предусматривающий экструдирование исходного продукта с последующим охлаждением полученного вспученного продукта, отличающийся тем, что в качестве исходного продукта используют зерно нута, причем перед экструдированием его измельчают до размера частиц 2-3 мм, просеивают и пропускают через магнитный уловитель, затем его подвергают обработке на экструдере при скорости вращения шнека 38±2 с^-1, продолжительности обработки в экструдере 30-40 с, диаметре выходного отверстия матрицы 8 мм, полученный в результате экструзии взорванный продукт в виде прямых или изогнутых палочек охлаждают до температуры 30-40°С, подсушивают до массовой доли влаги 4-6%, измельчают и смешивают с тыквенным порошком и сухим молоком при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Крупа нутовая	70
Тыквенное пюре	15
Сухое молоко	15

2. Способ производства экструдированных продуктов, предусматривающий экструдирование исходного продукта с последующим охлаждением полученного вспученного продукта, отличающийся тем, что в качестве исходного продукта используют зерно нута, причем перед экструдированием его измельчают до размера частиц 2-3 мм, просеивают и пропускают через магнитный уловитель, затем его смешивают с концентрированным молоком и тыквенным пюре при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Крупа нутовая	70
Тыквенное пюре	15
Концентрированное молоко	15

подвергают обработке на экструдере при скорости вращения шнека 38±2 с^-1, продолжительности обработки в экструдере 30-40 с, диаметре выходного отверстия матрицы 8 мм, полученный в результате экструзии взорванный продукт в виде прямых или изогнутых палочек охлаждают до температуры 30-40°С, подсушивают до массовой доли влаги 4-6% и измельчают.