close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15570

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.02.28
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
A 23L 2/385 (2006.01)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРТОФЕЛЬНОГО КОНЦЕНТРАТА
(21) Номер заявки: a 20101164
(22) 2010.07.30
(71) Заявитель: Республиканское унитарное
предприятие
"Научнопрактический центр Национальной
академии наук Беларуси по продовольствию" (BY)
(72) Авторы: Ловкис Зенон Валентинович; Литвяк Владимир Владимирович; Тананайко Татьяна Михайловна; Хлиманков Дмитрий Валерьевич; Пушкарь Александр
Александрович; Сергеенко Людмила Григорьевна (BY)
BY 15570 C1 2012.02.28
BY (11) 15570
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Республиканское
унитарное предприятие "Научнопрактический центр Национальной
академии наук Беларуси по продовольствию" (BY)
(56) BY 10509 C1, 2008.
ЛОВКИС З.В. и др. // Пищевая промышленность: наука и технологии. 2009. - № 3. - С. 51-57.
ЛОВКИС З.В. и др. Картофелеводство: Сборник научных трудов. Минск, 2007. - Т. 13. - С. 220-229.
ЛОВКИС З.В. и др. // Весцi Нацыянальнай акадэмii навук Беларусi. Серыя
аграрных навук. - 2006. - № 4. С. 111-117.
ЛИТВЯК В.В. и др. Современные технологии сельскохозяйственного производства: Материалы XI Международной научно-практической конференции. - Гродно, 2008. - С. 463-464,
464-465.
ЛОВКИС З.В. и др. // Пищевая промышленность. - 2005. - № 7. - С. 8, 26.
BY 13232 C1, 2010.
RU 2053691 C1, 1996.
(57)
Способ получения картофельного концентрата, включающий подготовку картофельного сырья, в качестве которого используют свежий картофель и/или доброкачественные
сухие и/или пюреобразные картофельные отходы, его термическую обработку, двухстадийную обработку амилолитическими ферментами, отделение осадка фильтрацией, концентрирование фильтрата упариванием, подкисление концентрата органической кислотой
и его термостатирование, отличающийся тем, что концентрат после упаривания доупаривают до содержания сухих веществ 70,5-80,0 %, подкисляют пировиноградной или щавелевоуксусной, или яблочной, или фумаровой, или янтарной, или α-кетоглютаровой, или
щавелевоянтарной, или изолимонной, или цис-аконитовой, или лимонной кислотой или
их смесями в разном соотношении до титруемой кислотности 30-40 см3 0,1 н раствора
NaOH на 100 г концентрата, после термостатирования вносят водные и/или водноспиртовые настои пряно-ароматических трав в количестве 0,5-10,0 % к сухим веществам
концентрата до конечного содержания сухих веществ 70 ± 2 %.
BY 15570 C1 2012.02.28
Изобретение относится к безалкогольной и алкогольной отрасли пищевой промышленности, а именно к способам производства концентрата для получения безалкогольных,
слабоалкогольных или алкогольных напитков.
Изобретение обеспечивает получение картофельного концентрата, используемого при
производстве функциональных безалкогольных, слабоалкогольных или алкогольных
напитков, отличающихся высокими потребительскими свойствами и органолептическими
показателями.
Известен способ производства напитка типа кваса, предусматривающий мойку, очистку, резку, варку картофеля, приготовление картофельного пюре, разбавление его водой,
введение в разбавленное пюре ферментных препаратов с последующей термической обработкой. Полученное ферментированное пюре разбавляют водой, кипятят, вносят необходимые добавки, затем охлаждают, фильтруют, вносят комбинированную закваску
дрожжей и молочнокислых бактерий и сбраживают. Полученное сусло декантируют с
дрожжевого осадка, после чего осуществляют розлив, укупорку и выдержку готового
напитка [1].
Недостатком известного способа является сложность, громоздкость, длительность
технологического цикла (применение многостадийной ферментации и многократной термообработки), что ведет к дополнительным энерго-, трудозатратам и удорожанию готового продукта. Кроме того, данному напитку присуща однотипность и недостаточно сильная
выраженность органолептических свойств.
Известен способ производства концентрата квасного сусла, предусматривающий термическую обработку картофельного сырья, отделение осадка фильтрацией и концентрирование сусла упариванием, в качестве картофельного сырья используют клеточный сок
картофеля, термическую обработку которого проводят в два этапа, на первом из которых
ее ведут одновременно с очисткой сока активированным углем, а второй осуществляют
после концентрирования сусла путем термостатирования при давлении 150-256 кПа в течение 25-40 мин, при этом после отделения осадка сусло дополнительно фильтруют и
очищают путем пропускания через ионитные смолы [2].
К недостаткам известного способа следует отнести то, что полученный концентрат в
основном состоит из растворимых органических и неорганических солей и кислот, присутствующих в клеточном соке картофеля, и незначительного количества углеводов в виде остаточного содержания растворимых сахаров. Концентрация сухих веществ в
упариваемом картофельном соке низкая и составляет около 4 %, что при доведении концентрации до необходимого значения требует больших энергетических затрат. Кроме того, клеточный сок картофеля быстро темнеет и приобретает неприятный запах, который
при обработке не устраняется. Это влияет на товарный вид и качество готового продукта.
Выделение белковых компонентов при фильтрации, с одной стороны, предупреждает образование нагара на поверхности нагрева, с другой стороны, нарушает баланс питательных веществ в готовом продукте, что существенно сказывается на его качестве.
Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является
способ производства картофельного концентрата [3] (прототип), включающий термическую обработку свежего картофеля и/или доброкачественных сухих и пюреобразных картофельных отходов, которую осуществляют при давлении 260-500 кПа в течение 45-60
мин с последующей обработкой амилолитическими ферментами в два этапа, и нагрев для
инактивации ферментов упаривают до содержания сухих веществ 60-70 %, а термостатируют при давлении 120-200 кПа в течение 30-50 мин, при этом обработку амилолитическими ферментами на первом этапе осуществляют при температуре 70-90 °C в течение
20-50 мин, а на втором - при температуре 50-65 °C.
Недостатками известного способа являются, прежде всего, невысокие органолептические показатели (плохая выраженность аромата). Кроме того, подкисление концентрата с
использованием только одной кислоты - молочной - существенно снижает его возможно2
BY 15570 C1 2012.02.28
сти как пищевого продукта, обладающего функциональными (профилактическими, лечебно-профилактическими и лечебными) свойствами.
Таким образом, задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является упрощение технологической схемы получения картофельного концентрата, снижение
энергозатрат, трудоемкости производства и улучшение технологического процесса, получение готового продукта высоких органолептических свойств, функционального назначения, обладающих лечебно-профилактическим действием.
Это достигается тем, что способ получения картофельного концентрата, включающий
подготовку картофельного сырья, в качестве которого используют свежий картофель
и/или доброкачественные сухие и/или пюреобразные картофельные отходы, его термическую обработку, духстадийную обработку амилолитическими ферментами, отделение
осадка фильтрацией, концентрирование фильтрата упариванием, подкисление концентрата органической кислотой и его термостатирование, отличается тем, что концентрат после
упаривания доупаривают до содержания сухих веществ 70,5-80,0 %, подкисляют пировиноградной или щавелевоуксусной, или яблочной, или фумаровой, или янтарной, или
α-кетоглютаровой, или щавелевоянтарной, или изолимонной, или цис-аконитовой, или
лимонной кислотой или их смесями в разном соотношении до титруемой кислотности 3040 см3 0,1 н раствора NaOH на 100 г концентрата, после термостатирования вносят водные
и/или водно-спиртовые настои пряно-ароматических трав в количестве 0,5-10,0 % к сухим
веществам концентрата до конечного содержания сухих веществ 70 ± 2 %.
В качестве пряно-ароматических трав используют тмин обыкновенный, и/или эхинацею пурпурную, и/или иссоп лекарственный, и/или кориандр посевной, и/или донник синий, и/или душицу обыкновенную, и/или бессмертник песчаный, и/или пижму
бальзамическую, и/или мяту перечную, и/или полынь эстрагоновую, и/или змееголовник
молдавский, котовник Мусина и/или др.
Способ реализуется следующим образом.
При приготовлении картофельного концентрата в качестве сырья используют целые
клубни картофеля (Solanum tuberosum L.).
Проводят подготовку картофельного сырья (моют, инспектируют).
Вымытый картофель подвергают очистке от кожуры на оборудовании, используемом
на картофелеперерабатывающих предприятиях. Очистку клубней картофеля осуществляют механическим или паровым способом. Допускается использование неочищенного картофеля (молодого, непосредственно с поля), но хорошо вымытого, доброкачественного,
без признаков порчи.
Механическую очистку от кожуры производят в корнечистках (Ш12-КОУ, КВЧ, КНА600 или др.) периодического или непрерывного действия с абразивной поверхностью при
подаче в них небольшого количества воды для смывания и удаления отходов. Продолжительность обработки зависит от размеров клубней и составляет 1-5 мин.
При паровом способе очистки картофель подвергают обработке паром в аппаратах А9КЛШ, А9-КЧЯ или паровом бланширователе ТА 19.00.000М. При выходе из аппарата под
действием значительного перепада давлений кожица лопается и легко отделяется от мякоти. Окончательную очистку клубней от кожицы осуществляют водой в последовательно
установленных моечно-очистительных машинах Ш12-КПЛ/3 и Ш12-КПЛ/4 или др.
Очищенный картофель подают в накопительный бункер и далее в разварник Генца
(разварник СП-1164), где его варят при избыточном давлении 0,35-0,45 МПа (3,5-4,5 атм.)
в течение 55-60 мин. Каждые 10 мин проводится перемешивание развариваемой массы
путем кратковременного снижения давления на 0,1 МПа (1 атм.).
Используются следующие амилолитические ферментные препараты:
Глюкаваморин Г20х (РУП "Энзим", г. Пинск, Беларусь) - жидкость от ярко-янтарного
до темно-коричневого цвета, удельной плотностью - 1,1 г/см3, с глюкоамилазной активно-
3
BY 15570 C1 2012.02.28
стью - 5000 ед.ГлС/см3, используется для осахаривания. Ферментный препарат вносят из
расчета: на 1 т абсолютно сухого (абс. сух.) крахмала - 1,6 л препарата.
Термамил SC (фирма Novozymes, Дания) - жидкость коричневого цвета, удельной
плотностью - 1,20-1,25 г/см3, с α-амилазной активностью - 1900 ед.АС/см3, используется
для разжижения. Ферментный препарат вносят из расчета: на 1 т абс. сух. крахмала - 0,5 л
препарата.
Сан Супер 360 Л (фирма Novozymes, Дания) - жидкость коричневого цвета, удельной
плотностью - 1,20 г/см3, с глюкоамилазной активностью - 5500-6000 ед. ГлС/см3, а также с
α-амилазной и протеазной активностью, используется для разжижения и осахаривания.
Ферментный препарат вносят из расчета: при осахаривании на 1 т абс. сух. крахмала - 0,8 л, а
при полном ферментативном гидролизе (разжижении и осахаривании) на 1 т абс. сух.
крахмала - 1,2 л препарата.
Перед внесением в осахариватель ферментные препараты разводят водой в 10 раз и
тщательно перемешивают.
При осахаривании можно также применять и отечественные мультиэнзимные препараты (производитель РУП "Энзим", Беларусь):
Аминол АКс-50 содержит: грибную α-амилазу, ксиланазу, β-глюказазу; внешний вид жидкость; цвет - коричневый; оптимальные условия действия: pH 4,5-5,5; t = 50-55 °C; конечный продукт: декстрины, олигосахариды, мальтоза, β-глюканы, арабиноксиланы.
Аминол АКс-70 содержит: бактериальную α-амилазу, ксиланазу, β-глюказазу; внешний вид - жидкость; цвет - коричневый; оптимальные условия действия: pH 5,3-6,0; t = 6065 °C; конечный продукт: декстрины, олигосахариды, мальтоза, β-глюканы, арабиноксиланы.
Аминол АКс-100 содержит: термостабильную бактериальную α-амилазу, ксиланазу,
β-глюказазу; внешний вид - жидкость: цвет - коричневый; оптимальные условия действия:
pH 5,5-7,0; t = 30-100 °C; конечный продукт: декстрины, олигосахариды, мальтоза,
β-глюканы, арабиноксиланы.
Глюканол ГКс-60 содержит: глюкоамилазу, ксиланазу, β-глюказазу; внешний вид жидкость; цвет - коричневый; оптимальные условия действия: pH 4,2-4,8; t = 55-60 °C; конечный продукт: глюкоза, β-глюканы, арабиноксиланы.
Ферментативный гидролиз (разжижение и осахаривание) разваренной массы осуществляется в осахаривателе Ш12-ККО. В осахариватель наливается немного воды, почти
по нижний край лопастей мешалки, добавляются подготовленные ферментные препараты,
выдувается разваренная масса и включается мешалка на 5-10 мин.
Для разжижения используются ферментные препараты, обладающие α-амилазной активностью - Термамил SC (оптимальные условия действия: pH 4,5-6; t = 75-80 °C), а для
осахаривания с глюкоамилазной активностью - Глюкаваморин Г20x (оптимальные условия действия: pH 4,0-4,2; t = 60 °C). Ферментативный гидролиз можно провести при помощи мультиферментных препаратов, обладающих α-амилазной-глюкоамилазной
активностью - Сан Супер 360 Л (оптимальные условия действия: pH 4-6; t = 55-60 °C). Для
сокращения времени гидролиза можно использовать разжижающий ферментный препарат
(Термамил SC) совместно с мультиферметным препаратом (Сан Супер 360 Л).
Контроль ферментативного гидролиза крахмала осуществляется методом йодной пробы. Готовят 0,02 н. раствор йода пятикратным разбавлением дистиллированной водой
0,1 н. раствора йода, приготовленного из фиксанала или в соответствии с принятыми методиками. Раствор йода 0,02 н. хранят при комнатной температуре в склянке из темного
стекла не более двух суток. На предметное или часовое стекло, находящееся на белом
фоне, стеклянной палочкой или пластиковым шпателем помещают небольшое количество
охлажденной массы, подвергшейся действию амилолитических ферментов, размазывают
ее и добавляют к ней 1-2 капли 0,02 н. раствора йода. Степень гидролиза оценивают визу4
BY 15570 C1 2012.02.28
ально по появившейся окраске: желтая - декстрины отсутствуют, оранжевая - присутствуют следовые количества декстринов, коричневая - присутствуют декстрины; пурпурная присутствует значительное количество декстринов; зеленая - присутствуют следы крахмала; синяя - присутствует крахмал; серая или черная - присутствует ретроградированный
крахмал.
Хорошо гидролизованная масса должна иметь желто-коричневый или желтый цвет.
Осахаренную массу при помощи насоса фильтруют на рамном фильтр-прессе через
фильтровальную ткань - бельтинг. Качество фильтрации контролируют визуально.
Упаривание сусла ведут в вакуум-выпарных установках периодического или непрерывного действия (двух аппаратах двутельных пароварочных МЗС-316), при включенных
мешалках и вакууме 0,01-0,03 МПа (0,1-0,3 атм.). Сусло упаривают до 70,0 ± 2 % CB. Затем сусло доупаривают до 70,5-80,0 % CB. При уваривании необходимо следить за наполнением вакуум-аппаратов через имеющееся окошко. При снижении увариваемой
жидкости ее необходимо подливать до оптимального уровня (уровня окошка).
Массовую долю CB (%), контролировать в цеху рефрактометрическим методом. Если
необходимо после уваривания CB получилось больше чем необходимо, то, зная массовую
долю CB и массу концентрата, нужно добавить необходимое количество воды после пересчета и все тщательно перемешать.
Подкисление и термообработку проводят в вакуум-выпарных установках или в сборнике-реакторе с перемешивающим устройством. При подкислении в полученный концентрат, находящийся в вакуум-выпарных установках, добавляют органические кислоты
(пировиноградную, и/или щавелевоуксусную, и/или яблочную, и/или фумаровую, и/или
янтарную, и/или α-кегоглютаровую, и/или щавелевоянтарную, и/или изолимонную, и/или
цис-аконитовую, и/или лимонную, и/или их смеси различного соотношения) до кислотности 30-40 см3 0,1 н. раствора NaOH/100 г концентрата.
Растительное сырье измельчают, заливают горячей водой (75-80 °C) в соотношении
1:15 и настаивают при этой температуре в течение 30 мин, затем охлаждают и фильтруют.
Отфильтрованную массу промывают, промывные воды добавляют к фильтрату. Полученную вытяжку вносят в концентрат.
Сухое растительное сырье сортируют, отбраковывают дефектные экземпляры и посторонние органические и минеральные примеси, измельчают на кусочки размером от
0,1 до 10 мм, заливают водно-спиртовым раствором крепостью 50 % в соотношении
1:12,5. Для приготовления водно-спиртового раствора расчетное количество этилового
спирта-ректификата из емкости для хранения подают в мерник, из которого далее - в сортировочную емкость. В ту же емкость подают необходимое количество воды. После тщательного размешивания водно-спиртовую смесь используют для залива.
Настаивание проводят в течение 4-5 суток, после чего сливают настой первого слива.
Оставшееся сырье заливают водно-спиртовым раствором крепостью 20 % в количестве,
равном настою первого слива, и выдерживают еще 3-5 суток, затем сливают настой второго слива. Частота перемешивания - один раз в сутки продолжительностью 20 мин. Температурный режим процесса настаивания 18-30 °C. Настои первого и второго слива
объединяют.
После термастатирования вносят водные и/или водно-спиртовые настои пряноароматических трав: тмина обыкновенного (Carum carvi L), и/или эхинацеи пурпуровой
(Echinacea purpurea L.), и/или иссопа лекарственного (Hyssopus officinalis L.), и/или кориандра посевного (Coriandrum sativum L.), и/или донника синего (Melilotus coeruleus L.),
и/или душицы обыкновенной (Origanum vulgare L.) и/или бессмертника песчаного (Helichrusum arenarium L.), и/или пижмы бальзамической (Tanacetum balsamita L.) и/или мяты
перечной (Mentha piperita L.), и/или полыни эстрагоновой (Artemisia dracunculus L.), и/или
змееголовника молдавского (Dracocphalum moldavica L.), и/или котовника Мусина (Nepeta
5
BY 15570 C1 2012.02.28
Mussinii L.) и/или др. в количестве 0,5-10 % к сухим веществам концентрата, при этом конечная массовая доля CB концентрата - 70 ± 2 %.
Далее приведены примеры конкретного выполнения изобретения:
Пример 1
После упаривания до 70,0 ± 2 % CB и доупаривания картофельного концентрата до
содержания CB 70,5 ± 2 % осуществляют его подкисление путем добавления к нему органической пировиноградной кислоты до кислотности 40 см3 0,1 н. раствора NaOH/100 г
концентрата, а после термастатирования вносят водный настой тмина обыкновенного
(Carum carvi L.) в количестве 0,5 % к CB концентрата, при этом конечная массовая доля
CB концентрата - 70,0 ± 2 %.
Для приготовления водного настоя тмин обыкновенный измельчают, заливают горячей водой (80 °C) в соотношении 1:15 и настаивают при этой температуре в течение
30 мин, затем охлаждают и фильтруют. Отфильтрованную массу промывают, промывные
воды добавляют к фильтрату. Полученную вытяжку вносят в концентрат.
Пример 2
После упаривания до 70,0 ± 2 % CB и доупаривания картофельного концентрата до
содержания CB 80,0 ± 2 % осуществляют его подкисление путем добавления к нему органической яблочной кислоты до кислотности 30 см3 0,1 н. раствора NaOH/100 г концентрата, а после термастатирования вносят смесь водно-спиртовых настоев эхинацеи
пурпуровой (Echinacea purpurea L.) и иссопа лекарственного (Hyssopus officinalis L.) в соотношении 1:1. Смесь водно-спиртовых настоев вносилась в количестве 10,0 % к CB концентрата, при этом конечная массовая доля CB концентрата - 70 ± 2 %.
При приготовлении водно-спиртовых настоев эхинацеи пурпуровой и иссопа лекарственного сухое растительное сырье сортируют, отбраковывают дефектные экземпляры и
посторонние органические и минеральные примеси, измельчают на кисочки размером
5 мм, заливают водно-спиртовым раствором крепостью 50 % в соотношении 1:12,5. Для
приготовления водно-спиртового раствора расчетное количество этилового спиртаректификата из емкости для хранения подают в мерник, из которого далее - в сортировочную емкость. В ту же емкость подают необходимое количество воды. После тщательного
размешивания водно-спиртовую смесь используют для залива.
Настаивание проводят в течение 4 суток, после чего сливают настой первого слива.
Оставшееся сырье заливают водно-спиртовым раствором крепостью 20 % в количестве,
равном настою первого слива, и выдерживают еще 3 суток, затем сливают настой второго
слива. Частота перемешивания - один раз в сутки продолжительностью 20 мин. Температурный режим процесса настаивания 25 °C. Настои первого и второго слива объединяют.
Пример 3
После упаривания до 70,0 ± 2 % CB и доупаривания картофельного концентрата до
содержания CB 75,0 ± 2 % осуществляют его подкисление путем добавления к нему органической яблочной кислоты до кислотности 30 см3 0,1 н. раствора NaOH на 100 г концентрата, а после термастатирования вносят водно-спиртоьый настой кориандра посевного
(Coriandrum sativum L.) в количестве 5,0 % к CB концентрата, при этом конечная массовая
доля CB концентрата - 70 ± 2 %.
При приготовлении водно-спиртового настоя кориандра посевного сухое растительное
сырье сортируют, отбраковывают дефектные экземпляры и посторонние органические и
минеральные примеси, измельчают на кусочки размером 5 мм, заливают водно-спиртовым
раствором крепостью 50 % в соотношении 1:12,5. Для приготовления водно-спиртового
раствора расчетное количество этилового спирта-ректификата из емкости для хранения
подают в мерник, из которого далее - в сортировочную емкость. В ту же емкость подают
необходимое количество воды. После тщательного размешивания водно-спиртовую смесь
используют для залива.
6
BY 15570 C1 2012.02.28
Настаивание проводят в течение 5 суток, после чего сливают настой первого слива.
Оставшееся сырье заливают водно-спиртовым раствором крепостью 20 % в количестве,
равном настою первого слива, и выдерживают еще 5 суток, затем сливают настой второго
слива. Частота перемешивания - один раз в сутки продолжительностью 20 мин. Температурный режим процесса настаивания 20 °C. Настои первого и второго слива объединяют.
Предлагаемый способ получения картофельного концентрата позволит упростить технологическую схему получения картофельною концентрата, снизить энергозатраты, трудоемкость производства, улучшить технологический процесс, получить готовый продукт
высоких органолептических свойств, используемый для создания целого спектра отечественных безалкогольных, слабоалкогольных и алкогольных напитков функционального
назначения, обладающих профилактическим или лечебно-профилактическим или лечебным действием.
Источники информации:
1. А.с. СССР 413939, МПК A 23L 1/12 // Бюл. № 5. - 05.02.1974.
2. А.с. СССР 1086012, МПК C 12G 3/00 // Бюл. № 14. - 15.04.1984.
3. Патент РБ 10509, МПК A 23L 2/385 // Бюл. № 4. - 30.12.2006.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
7
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
112 Кб
Теги
by15570, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа