Получение овощных и фруктовых порошков

Получение овощных и фруктовых порошков, быстроразвариваюшихся круп и круп не требующих варки, овощных и фруктовых порошков

В настоящее время овощные и фруктовые порошки получают разнообразного ассортимента. Из овощей: томатный, морковный, тыквенный, шпинатный, из зеленого горошка, цветной капусты пряной зелени, луковый. Из фруктов: яблочный, сливовый, абрикосовый. Из ягод: черносмородиновый, клюквенный и др.

Порошки имеют ряд преимуществ перед сушеными кусочками овощей и фруктов: хорошо восстанавливаются (при этом образуются пюреобразные продукты, которые мало отличаются от исходного свежего сырья), занимают меньший объем (это позволяет экономить тару и расходы на транспортировку), в герметичной упаковке хранятся длительное время.

Существует 2 принципиально разные схемы получения порошков.

Первая – подготовленное сырье разваривают и измельчают в пюре, затем сушат на вальцовых или распылительных сушилках с добавлением или без добавления ингредиентов (сахар, крахмал). Порошок с добавками имеет более высокую пищевую ценность, лучше высушивается и дольше хранится. Порошок после сушки при необходимости дробят и фасуют в герметичную тару.

Вторая – подготовленное сырье режут на кусочки и высушивают конвективным способом, затем измельчают в порошок на молотковых дробилках и просеивают.

По первой схеме производства порошков можно весь технологический процесс разделить на две самостоятельные части: получение пюре и сушка полученного пюре.

Получение овощного или фруктового пюре производится по следующей схеме.

Мойка до полного удаления минеральных примесей (контроль проводится по определению в готовом пюре содержания золы, не растворимой в соляной кислоте: если менее 0,05 % – качество мойки хорошее; от 0,05 до 0,1 %- удовлетворительное и более 0,1 %- не допускается).

Тепловая обработка сырья (разваривание) проводится в дигестерах и преследует две цели: размягчение сырья и инактивацию ферментов. При разваривании происходит гидролиз протопектина и переход его в растворимый пектин, гидролиз гемицеллюлоз. Это вызывает размягчение сырья. Крахмал сырья клейстеризуется, коагулируют белки протоплазмы и происходит гидролиз сахарозы до моносахаров. Все это в дальнейшем облегчает процесс протирания. Инактивация ферментов способствует увеличению сроков хранения порошков.

Температура и продолжительность разваривания

Температура и продолжительность разваривания устанавливаются в соответствии с технологическими инструкциями. Продолжительность разваривания составляет от 10 до 45 мин. Температура разваривания для плодов, кабачков, тыквы – 100 ⁰С, для остального овощного сырья – 110 ⁰С. Повышение температуры выше рекомендуемой недопустимо, так как это приведет к изменению цвета и вкуса готовой продукции.

Разваренное сырье протирают в сдвоенных протирочных машинах.

Диаметр первого сита 1,5 мм, второго – 0,75-0,8 мм. Для уменьшения степени аэрации протирочные машины устанавливают прямо под дигестаром и создают в них паровые завесы, чтобы не было контакта продукта с кислородом воздуха. При переработке косточковых плодов, чтобы избежать дробление косточек и попадание их в пюре на первом этапе используют протирочную машину с проволочными или резиновыми бичами и с меньшей частотой вращения (300-350 об/мин).

финиширование

Для получения однородной массы с мелкими частицами проводят финиширование (финишер имеет диаметр отверстий 0,5 мм) или гомогенизацию, где масса измельчается до размера частиц 20-30 мкм. Перед измельчением в пюре добавляют наполнитель (чаще всего крахмал) или смешивают разные виды пюре. Подготовленное пюре направляют на сушку.

В производстве порошков можно использовать быстрозамороженное, сульфитированное пюре или пюре, консервированное сорбиновой кислотой. Порошки, полученные из сульфитированного пюре, не могут быть использованы в детском питании. Сульфитированное пюре перед сушкой десульфитируют в котле с паровой рубашкой. Быстрозамороженное пюре размораживают 10-12 ч при температуре 18-20 ⁰С. Все виды пюре для контроля на посторонние примеси протирают на протирочной машине с диаметром отверстий сит 1 мм.

Сушка пюре может проводиться кондуктивным или конвективным способом.

При кондуктивном способе сушки используют одно- и двухвальцовые сушилки, длительность сушки составляет 10-30 с и зависит от начальной и конечной влажности пюре, температуры нагрева вальцов, теплофизическими характеристиками пюре и регулируется скоростью вращения вальцов.

Некоторые виды пюре, особенно с высоким содержанием сахара, обладают повышенной термопластичностью, трудно отделяются от вальцов и сильно комкуются. Поэтому такой продукт перед удалением с вальцов обдувают холодным воздухом с низкой относительной влажностью 15-20 %. При этом продукт охлаждается, происходит кристаллизация сахаров, адгезионные свойства ослабевают и продукт хорошо снимается с вальцов. Данный способ применяется для сушки шпината, моркови, тыквы, зеленого горошка.

Для конвективного способа сушки пюре используют распылительные сушилки.

Быстрое испарение влаги при температуре продукта ниже 100 ⁰С и температуре воздуха 150-200 ⁰С создает условия, при которых исключается перегрев продукта и разрушение биологически активных веществ. Такой способ сушки для получения порошков имеет существенный недостаток: большое количество воздуха, с которым соприкасается высушиваемый продукт, способствует окислению полифенолов, потере ароматических веществ. Перед подачей на сушку пюре обязательно подогревают до температуры 70-75 ⁰С.

При распылительном способе сушки необходимо учитывать следующие моменты: способ распыления пюре и способ выгрузки порошка из зоны сушки.

Продукт подается в зону сушки в виде капель, поэтому должен быть хорошо измельчен. Дисковые распылители дают продукт под действием центробежной силы с очень мелкими частицами, а форсуночные распыляют под высоким давлением и дают капли более крупные. При выборе метода распыления это необходимо учитывать.

Овощи и фрукты содержат большое количество углеводов, в том числе моносахаров.

При потере влаги материал становится термопластичным, комкуется, налипает на оборудование и энергично набирает влагу. Для уменьшения этих негативных свойств в пюре перед сушкой вводят крахмал (2,5-5 %). Крахмал защищает сахара, и пюре лучше высушивается. Дополнительно продукт резко охлаждают до 20 ⁰С холодным сухим воздухом с относительной влажностью 20 %. Продолжительность сушки составляет 70-90 с. Конечная влажность продукта 3,0-3,5 %.

Полученные порошки хорошо восстанавливаются водой, при этом образуют пюре. По органолептическим показателям пюре соответствует приготовленному из свежего сырья.

Ниже приводится особенность получения отдельных видов плодово-ягодных и овощных порошков.

Яблочный порошок

В пюре перед сушкой добавляют крахмал в количестве 2.5 % или манную крупу в количестве 27,7 %. Если добавляют в пюре манную крупу, то сушка проводится только на вальцовых сушилках. Расстояние между вальцами 0,05 мм, продолжительность сушки 20-25 с. Сушка на распылительных сушилках проводится при температуре воздуха на входе 145-150 ⁰С, на выходе – 70-75 ⁰С.

При производстве порошка полностью сохраняются минеральные вещества, но теряются биологически активные.

Потери витамина С составляют 50-60 %; дубильных веществ – 10-13 %; тиамина 10-15 %; рибофлавина 10-17 %; каротиноидов 20-30 %; антоцианов – 17-25 %. Общее количество отходов и потерь при производстве порошка составляет 18-20 %. Химический состав: влажность 3,5 %; содержание сахара 67-68 %; содержание витамина С- 15-17 мг/100 г; содержание пектиновых веществ 6,5-7,0 %, в том числе растворимых 5,5-5,8 %. Цвет – светло-кремовый. Вкус – приятный кисло-сладкий. Порошок используется для производства киселей (порошок с крахмалом), муссов (порошок с манной крупой). Порошки с добавками являются не гигроскопичными, поэтому их можно упаковывать в негерметичную тару при хранении непродолжительное время.

Клюквенный порошок.

Готовят из свежей или мороженой клюквы. Мороженую клюкву предварительно оттаивают, обрабатывая острым паром в течение 30 с. Получают пюре. Пюре смешивают с крахмалом (2,5 %) и сушат на вальцовой сушилке при температуре вальцов 120-125 ⁰С с зазором между ними 0,05 мм. Продолжительность сушки 25 с. Высушенное пюре охлаждают, дробят и просеивают. Сушить клюквенное пюре без наполнителя не рекомендуется, так как необходим более жесткий режим сушки (температура 145 ⁰С и продолжительность 45 с). Полученный продукт очень гигроскопичен. Это затрудняет его дальнейшую обработку. Использовать в качестве наполнителя манную крупу также не рекомендуется, так как получается продукт не стойкий при хранении. Через 2 месяца он приобретает привкус прогорклого жира. Это вызвано порчей жира манной крупы под действием тепла, повышенной влажности и органических кислот клюквы.

Вкус – резкий, кислый. Цвет и запах – свойственны клюкве.

Влажность порошка 10 %; содержание сахара 42-45 %; содержание витамина С 60-64 мг/100 г; содержание пектиновых веществ 5,0-5,3 %, в том числе растворимых 3,3-3,6 %.

Морковный порошок.

Морковь содержит неустойчивый жир, это усложняет хранение морковного порошка. Уже через 2-3 месяца хранения он прогоркает, увеличивается в 7-8 раз кислотное число жира, появляется посторонний запах и привкус испорченного жира. Более мелкий порошок прогоркает быстрее из-за большой поверхности частиц. Поэтому получают сушеный продукт с более крупными частицами. Сушка с наполнителями придает порошку устойчивость. В качестве наполнителя используют крахмал в количестве 5-10 % от массы сырья. Сушат по режиму яблочного порошка. Порошок очень гигроскопичен, поэтому фасуют только в герметичную упаковку. Срок хранения такого порошка не более 6 месяцев. Влажность порошка 3 %; содержание сахара 50-53 %; содержание витамина С 25-29 мг/100 г; содержание каротина 70-75 мг/100 г.

Вкус порошка – ярко-выраженный морковный. Цвет – оранжево-желтый.

Тыквенный порошок.

Получают сушкой на вальцовой сушилке при зазоре между вальцами 0,1-0,15 мм в течение 25 с с последующим дроблением или распылением при температуре подаваемого воздуха 135 ⁰С. Цвет порошка – желто-кремовый. Вкус – приятно-сладковатый. Порошок очень гигроскопичен. Влажность 6 %; содержание сахара 44-47 %; содержание витамина С – 70-75 мг/100 г; содержание каротина 35-38 мг/100 г.

Шпинатный порошок.

Получают методом распылительной сушки. Влажность порошка 10 %; содержание витамина С 460 мг/100 г; содержание каротина 120 мг/100 г.

Порошок из зеленого горошка.

Получают методом распылительной сушки. Влажность порошка 3,5 %; содержание витамина С 90 мг/100 г; содержание сахара 17 %.

Томатный порошок.

Особенностью технологии является протирка на строенной протирочной машине с использованием сит диаметром 4-5 мм; 1,5 мм и 0,75-0,8 мм. Полученное пюре уваривают до содержания сухих веществ 14-16 %, смешивают с крахмалом и подогревают до температуры клейстеризации крахмала. Если массу не подогреть, то крахмал будет оседать в сборниках и на трубопроводе. Но одновременно при клейстеризации крахмала вязкость массы повышается, это осложняет процесс сушки. Влажность порошка 3,5 %; содержание сахара 55 %; содержание витамина С 120 мг/100 г.

Методом прямой сушки получают овощные порошки из лука, чеснока, пряной зелени и кореньев.

Эфирные масла этих овощей очень лабильны и при измельчении теряются. Сушка таких овощей кусочками позволяет сохранить большую часть ароматических веществ.

Следует иметь ввиду, что, если изготавливают порошок из смеси пюре разных овощей, то в эту смесь также рекомендуется вносить пряности, а не сушить их отдельно. В этом случае пюре из овощей будет служить барьером, удерживающим аромат пряностей.

Технологическая схема состоит из следующих операций: подготовка сырья, сушка, измельчение, фасовка.

Первичную подготовку проводят традиционным способом.

Сушку проводят на ленточных сушилках до влажности 6-7 %. Высушенные овощи измельчают на молотковых дробилках 3-5 с. Измельченный продукт высыпается через сито. Степень измельчения зависит от количества подаваемого продукта и величины отверстий сита. Продукт при нагревании мало нагревается, поэтому потери эфирных масел незначительны. Измельченные продукты разделяют на ситах с диаметром отверстий 0,5 мм. Сход направляют на повторное измельчение, а проход является готовым продуктом, который упаковывается преимущественно в герметичную тару.

Полученные по этой технологии порошки хорошо набухают в воде, образуя пюре, которое по вкусу и консистенции напоминает пюре из свежего сырья. Сушеная зелень пюре не образует и используется в качестве пряностей.

Если в порошки, полученные методом прямой сушки добавить при фасовке 1,5-2 % стеарата кальция, то прекращается комкование порошков и увеличивается срок их хранения до 12 мес. Порошки из сушеной зелени в герметичной упаковке могут храниться до 6 мес.

Нормы расхода сырья на производство некоторых видов овощных порошков влажностью 6 % приведены в таблице 1.27.

Таблица 1.27 – Нормы расхода сырья на производство овощных порошков