Способ производства пектинсодержащего продукта из плодов черешни

Авторы патента:

A23L19/00 - Пищевые продукты и безалкогольные напитки, не отнесенные к подклассам A23B-A23J; их приготовление или обработка, например варка, изменение питательных свойств, физическая обработка (формование или механическая обработка, полностью не относящиеся к этому подклассу, A23P); консервирование пищевых продуктов вообще

A23B7/01 - облучением или электрообработкой

Владельцы патента RU 2721393:

Гунькин Владимир Александрович (RU)

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ производства пектинсодержащего продукта из плодов черешни, включающий обработку сырья плодов черешни ИК-лучами, причем без предварительного увлажнения обработка ИК-лучами плодов черешни с исходной влажностью мякоти 85-90% осуществляется при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 12-14 кВт/м² в течение 1,5-2,0 мин до достижения плодами температуры 90-100°С и при последующем остывании до конечной влажности 10-12%. Изобретение позволяет получить пектинсодержащий продукт, обладающий повышенным качеством и высокой биологической ценностью, при одновременном сокращении длительности технологического процесса, снижении затрат воды, тепла, энергии и исключении использования концентрированных кислот. 5 пр.

Изобретение относится к пищевой промышленности и дает возможность произвести пектинсодержащий продукт (полуфабрикат), который может быть использован для получения пищевого пектина.

Известен способ получения пектина, предусматривающий дезактивацию пектинэстеразы, при этом растительный материал, содержащий пектин, приводят в контакт с подкисленной водой при t≤70°С и значении рН от 3,2 до 3,9. Такая обработка приводит к увеличению молекулярной массы получаемого пектина до 50%. Чувствительность к ионам кальция при этом уменьшается. Соотношение между чувствительностью к кальцию пектина, экстрагированного из подобного, но необработанного исходного растительного материала, содержащего пектин, находится в пределах 0,90-1,40. Пектин хорошо сохраняет молекулярную массу, степень этерификации и обладает низкой чувствительностью к кальцию [1].

Недостатком известного способа является использование больших объемов воды, которая должна иметь достаточно низкое значение рН (3,2-3,9), применение концентрированных HNO₃ и H₂SO₄, проводится длительная сушка при 70°С в течение 15 часов, кроме того, обработка пектинсодержащего материала при рН 3,2-3,9 проводится в течение длительного времени несколько раз по 10-20 мин. Пектин патента-прототипа плохо связывает ионы тяжелых металлов, так как чувствительность к ионам кальция у пектина уменьшилась [1].

Задачей изобретения является совершенствование технологической схемы переработки пектинсодержащего материала, ускорение технологического процесса (сокращение длительности), снижение затрат воды, тепла и энергии; улучшение качества пектина и повышение его способности связывать и выводить из организма человека ионы тяжелых металлов (биологическая ценность пектина).

Поставленная задача достигается тем, что пектинсодержащее сырье (плоды черешни) без предварительного увлажнения обрабатывают ИК-лучами с целью дезактивации пектинэстеразы и полигалактуроназы. ИК-обработку плодов проводят при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 12-14 кВт/м² в течение 1,5-2,0 мин. с достижением плодом температуры 90-100°С. При этом исходная влажность мякоти плодов до обработки составляет 85-90%, а после обработки 10-12%. Такая обработка приводит к увеличению молекулярной массы пектина в составе пектинсодержащего сырья до 55%. Чувствительность к кальцию при этом увеличивается по сравнению с прототипом. Пектин хорошо сохраняет молекулярную массу и степень этерификации, обладает высокой по сравнению с прототипом чувствительностью к кальцию.

Технический результат состоит в получении пектинсодержащего продукта, обладающего высокой пищевой и биологической ценностью; при этом сокращается длительность технологического процесса по сравнению с прототипом, продукт имеет улучшенное качество (увеличенную степень этерификации и молекулярную массу пектина) и обладает способностью выводить из организма человека ионы тяжелых металлов.

Исходная влажность мякоти плодов перед обработкой ИК-лучами 85-90% необходима для получения того количества водяного пара, которое необходимо для инактивации ферментов при самой ИК-обработке. Значение влажности менее 85% может привести к подгоранию плодов, а более 90% способствует развитию микрофлоры на поверхности плодов.

Использование для тепловой обработки плодов коротковолнового диапазона ИК-излучения 0,9-1,1 мкм соответствует максимальному поглощению энергии молекулами воды и гидроксильной группой ОН, а использование плотности лучистого потока 12-14 кВт/м² позволяет прогреть плоды одновременно по всему объему. Вследствие этого интенсивно прогревается находящаяся в плодах влага, что приводит к увеличению внутреннего давления паровоздушной среды в плодах (часть воды в плодах переходит в пар), плоды внутри при этом нагреваются и происходит инактивация ферментов. Кроме того, под действием пара происходит высвобождение ионов кальция и дополнительно появляются свободные СООН-группы в пектине [2, 3].

При ИК-излучении с длиной волны менее 0,9 мкм и плотности лучистого потока менее 12 кВт/м² происходят процессы структурного изменения в плодах, что снижает количество пектина. При использовании лучистого потока с длиной волны более 1,1 мкм и плотности лучистого потока более 14 кВт/м² большая часть лучистого потока поглощается поверхностными слоями плодов, что приводит к значительному перегреву и, как следствие, к подгоранию плодов.

Нагрев плодов до температуры 90-100°С необходим для превращения в пар части влаги внутри плодов и вызывает инактивацию ферментов (пектинэстераза до 71-73% к исходному, полигалактуроназа до 61-63%) [3].

При обработке плодов до температуры менее 90°С происходит незначительная инактивация ферментов в плодах. При обработке ИК-лучами плодов до температуры более 100°С происходит обгорание плодов.

Время обработки 2-2,5 мин. обусловлено необходимостью нагрева плодов до заданной температуры (90-100°С). При обработке плодов в течение менее 2 мин. не происходит необходимых биохимических изменений в плодах. При обработке более 2,5 мин. происходит обгорание плодов [2].

Конечная влажность плодов после ИК-обработки 10-12% необходима для хорошей сохранности готового пектинсодержащего продукта. При конечной влажности готового продукта менее 10% он очень хрупкий и легко разрушается. При конечной влажности более 12% готовый пектинсодержащий продукт плохо хранится.

Способ осуществляется следующим образом.

Пектинсодержащее сырье (плоды черешни) с исходной влажностью мякоти 85-90% обрабатывают ИК-лучами при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 11-13 кВт/м² в течение 2-2,5 мин. При этом температура внутри плодов достигает 90-100°С. Влажность плодов после ИК-обработки составляет 10-12%. Получен пектинсодержащий продукт (полуфабрикат).

Пример 1. Пектинсодержащее сырье (плоды черешни) с исходной влажностью мякоти 85% обрабатывают ИК-лучами при длине волны 0,9 мкм и плотности лучистого потока 12 кВт/м² в течение 1,5 мин. Температура внутри плодов достигает 90°С. Влажность плодов после ИК-обработки составляет 10%.

Инактивация ферментов: пектинэстераза - 71% к исходному, полигалактуроназа - 61% к исходному. Увеличение молекулярной массы пектина в составе пектинсодержащего продукта - 52%. Чувствительность к ионам кальция по сравнению с прототипом увеличивается на 30%. Степень этерификации сохраняется, а по отношению к прототипу увеличивается на 2%.

Пример 2. Пектинсодержащее сырье (плоды черешни) с исходной влажностью мякоти 87% обрабатывают ИК-лучами при длине волны 1,0 мкм и плотности лучистого потока 13 кВт/м² в течение 1,8 мин. Температура внутри плодов достигает 95°С. Влажность плодов после ИК-обработки составляет 11%.

Инактивация ферментов: пектинэстераза - 72% к исходному, полигалактуроназа - 62% к исходному. Увеличение молекулярной массы пектина в составе пектинсодержащего продукта - 53%. Чувствительность к ионам кальция по сравнению с прототипом увеличивается на 31%. Степень этерификации сохраняется, а по отношению к прототипу увеличивается на 3%.

Пример 3. Пектинсодержащее сырье (плоды черешни) с исходной влажностью мякоти 90% обрабатывают ИК-лучами при длине волны 1,1 мкм и плотности лучистого потока 14 кВт/м² в течение 2,0 мин. Температура внутри плодов достигает 100°С. Влажность плодов после ИК-обработки составляет 12%.

Инактивация ферментов: пектинэстераза - 73% к исходному, полигалактуроназа - 63% к исходному. Увеличение молекулярной массы пектина в составе пектинсодержащего продукта - 55%. Чувствительность к ионам кальция по сравнению с прототипом увеличивается на 32%. Степень этерификации сохраняется, а по отношению к прототипу увеличивается на 4%.

Пример 4. Пектинсодержащее сырье (плоды черешни) с исходной влажностью мякоти 80% обрабатывают ИК-лучами при длине волны 0,8 мкм и плотности лучистого потока 10 кВт/м² в течение 1,3 мин. Температура внутри плодов достигает 80°С. Влажность плодов после ИК-обработки составляет 14%.

Инактивация ферментов: пектинэстераза - 65% к исходному, полигалактуроназа - 52% к исходному. Увеличение молекулярной массы пектина в составе пектинсодержащего продукта - 47%. Чувствительность к ионам кальция по сравнению с прототипом увеличивается на 27%. Степень этерификации сохраняется, а по отношению к прототипу увеличивается на 1%.

Пример 5. Пектинсодержащее сырье (плоды черешни) с исходной влажностью мякоти 95% обрабатывают ИК-лучами при длине волны 1,2 мкм и плотности лучистого потока 15 кВт/м² в течение 2,8 мин. Температура внутри плодов достигает 100°С. Влажность плодов после ИК-обработки составляет 8%.

Инактивация ферментов: пектинэстераза - 76% к исходному, полигалактуроназа - 67% к исходному. Увеличение молекулярной массы пектина в составе пектинсодержащего продукта - 57%. Чувствительность к ионам кальция по сравнению с прототипом увеличивается на 35%. Степень этерификации сохраняется, а по отношению к прототипу увеличивается на 5%.

Таким образом, при использовании режимных параметров по примеру 4 снижается степень инактивации ферментов, в меньшей степени увеличивается молекулярная масса пектина и уменьшаются чувствительность к ионам кальция и степень этерификации.

В то же время реализация способа по примеру 5 позволяет увеличить инактивацию ферментов, молекулярную массу пектина в составе пектинсодержащего продукта, чувствительность к ионам кальция и степень этерификации, однако при этом происходит обгорание плодов.

Следовательно, использование изобретения по сравнению с прототипом позволяет увеличить инактивацию ферментов (пектинэстеразы и полигалактуроназы), увеличить молекулярную массу пектина в составе пектинсодержащего продукта до 4% (до 55% к исходному необработанному пектину), чувствительность к кальцию до 32% и степень этерификации до 4%.

Пектин хорошо сохраняет молекулярную массу, увеличивается его степень этерификации по сравнению с прототипом, следовательно, улучшается его качество. ИК-обработка способствует высвобождению ионов кальция из кальциевого комплекса клеточных стенок растений. Пектин в составе пектинсодержащего продукта обладает большей способностью связывать ионы тяжелых металлов, так как увеличилось количество свободных СООН-групп. В результате полученный пектинсодержащий продукт становится биологически более полноценным.

Кроме того, изобретение сокращает длительность технологического процесса, снижает затраты воды, тепла и энергии, а также исключает использование концентрированных кислот (HNO₃ и H₂SO₄).

Источники информации

1. Кристенсен Я.О.С. Улучшенный способ обработки растительного материала, содержащего пектин. Патент №2336280, 20.10.2008, бюл. №29.

2. Бутова С.Н., Гунькин В.А., Пурецкий А.А., Суслянок Г.М. Способ производства пектинсодержащего продукта из зерна льна. Патент №2619385, 15.05.2017, бюл. №14.

3. Краснова Ю.В., Бутова С.Н., Гунькин В.А., Пурецкий А.А., Суслянок Г.М. Способ производства пектинсодержащего продукта из шелушеных семян подсолнечника. Патент №2619241, 12.05.2017, бюл. №14.

Способ производства пектинсодержащего продукта из плодов черешни, включающий обработку сырья плодов черешни ИК-лучами, отличающийся тем, что без предварительного увлажнения обработка ИК-лучами плодов черешни с исходной влажностью мякоти 85-90% осуществляется при длине волны 0,9-1,1 мкм и плотности лучистого потока 12-14 кВт/м² в течение 1,5-2,0 мин до достижения плодами температуры 90-100°С и при последующем остывании до конечной влажности 10-12%.

Изобретение относится к масложировой и пищевой промышленности. Способ получения майонезного соуса на основе аквафабы характеризуется тем, что предусматривает смешивание аквафабы, соли, сахара, растительного масла и горчицы.

Питательные композиции и детские смеси, содержащие олигофруктозу, для снижения нагрузки патогенных бактерий в кишечнике младенцев и детей младшего возраста // 2721257

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к питательной композиция для младенцев и детей младшего возраста. Питательная композиция содержит: по меньшей мере 0,4 г, или по меньшей мере 0,7 г олигофруктозы на 100 ккал указанной питательной композиции, или по меньшей мере 3 г/л, или по меньшей мере 5 г/л олигофруктозы, если указанная композиция представляет собой готовую к употреблению жидкую композицию, или достаточное количество олигофруктозы для получения, соответственно, по меньшей мере 3 г/л или 5 г/л олигофруктозы в композиции после растворения, если указанная питательная композиция представляет собой энергетическую или концентрированную композицию.

Композиция, содержащая fut2-зависимые олигосахариды и лакто-n-неотетраозу, для применения с целью активации развития головного мозга и познавательной способности // 2720933

Изобретение относится к питательной композиции, содержащей фукозилтрансфераза 2 (Fut2)-зависимые олигосахариды и лакто-N-неотетраозу (LNnT). Предложено применение питательной композиции, содержащей фукозилтрансфераза 2 (Fut2)-зависимые олигосахариды и лакто-N-неотетраозу (LNnT), с целью активации темпа роста окружности головы, роста головного мозга и психомоторного развития у младенцев в возрасте от 0 до 1 месяца.

Способ производства желейного мармелада // 2720467

Изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к кондитерской отрасли. Способ производства желейного мармелада предусматривает приготовление агаро-паточного сиропа.

Концентрирование сока корнеплодов или клубней вымораживанием // 2720319

Группа изобретений относится к пищевой промышленности. Способ обработки сока картофеля (Solanum tuberosum) осуществляют следующим образом.

Композиции для применения в профилактике или лечении отита или бронхита у младенцев или детей младшего возраста // 2720201

Настоящее изобретение относится к области медицины, а именно к применению питательной композиции, содержащей по меньшей мере один фукозилированный олигосахарид и по меньшей мере один N-ацетилированный олигосахарид, для снижения температуры и/или сокращения введения антибиотиков и/или жаропонижающих средств младенцу или ребенку младшего возраста, в которой фукозилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в суммарном количестве 0,75–1,65 г/л композиции и/или в суммарном количестве 0,52–1,15 г/100 г композиции в расчете на массу сухого вещества; и N-ацетилированный(-ые) олигосахарид(-ы) присутствует(-ют) в суммарном количестве 0,45–0,85 г/л композиции и/или в суммарном количестве 0,31–0,59 г/100 г композиции в расчете на массу сухого вещества.

Способ получения сухих форм антоцианов с использованием двухступенчатой экстракции // 2719784

Изобретение относится к пищевой, фармацевтической и косметологической отраслям промышленности, в частности к способу получения сухих водорастворимых форм антоцианов.

Специализированный пищевой продукт для улучшения процессов запоминания и воспроизведения и способ его получения // 2719728

Изобретение относится к области пищевой промышленности и касается специализированного пищевого продукта функциональной направленности для улучшения процессов запоминания и воспроизведения.

Специализированный пищевой продукт для поддержания и нормализации обменных процессов при повреждениях опорно-двигательного аппарата // 2719721

Изобретение относится к области пищевой промышленности и касается специализированного пищевого продукта функциональной направленности. Специализированный пищевой продукт для поддержания и нормализации обменных процессов при повреждениях опорно-двигательного аппарата содержит гидроксиапатит кальция, магния оксид, хондроитинсульфат, лактозу, кремния оксид, цинка оксид, марганца сульфат, бора глицерат, хрома пиколинат, кальций, магний, кремний, цинк, марганец, бор, хром, глюкозаминсульфат, парааминобензойную кислоту, рибофлавин и никотинамид при определенном соотношении компонентов.

Способ получения аналогов альфа-гидроксиметионина и его производных из сахаров // 2719517

Изобретение относится к способу получения аналога α-гидроксиметионина и его производных, включающему стадию контактирования одного или нескольких cахаров или их производных, выбранных из группы, состоящей из глюкозы, фруктозы, галактозы, маннозы, сахарозы, ксилозы, эритрозы, эритрулозы, треозы, гликолевого альдегида, метилвинилгликолята, винилгликолевой кислоты и 2-гидрокси-γ-бутиролактона, с металлосиликатной композицией в присутствии соединения, содержащего серу формулы RSR', где R и R' имеют такие же значения, как указано выше, и растворителя при нагревании до температуры от 60 до 140°С.

Способ производства варенья из фейхоа // 2716476

Способ производства варенья из фейхоа включает расфасовку уваренного продукта в банки с последующей обработкой в СВЧ-камере с частотой 2400±50 МГц и разрежением 75-80 кПа в течение 2,5 мин.