Способ получения сухого картофельного пюре

(19) ю)5 А 23 . 1/21 ЕТЕН енноеобъединени картофелярупнов ство ССС216, 1985. ляют по т 1б1 дТц - Тн(2) ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР писдние и ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУХОГО КАРТОФЕЛЬНОГО ПЮРЕ(57) Изобретение относится к пищевойпромышленности, в частности к способамполучения картофельного пюре. Целью изобретения является снижение потерь сырья и Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам производства сухого картофельного пюре.Целью изобретения является снижение потерь сырья и тепловых затрат,Способ получения сухого картофельного пюре предусматривает мойку, паровую очистку, варку при атмосферном давлении, разминание картофеля, сушку пюре с получением хлопьев, при этом паровую очистку осуществляют паром при давлении 0,3-0,8 МПа в течение 0;5-2,5 мин, варку производят в две стадии, на первой стадии варку осуществляют до достижения температуры в центре клубней 80-82 С, а во второй - выдерживают клубни в среде пара до полной готовности, при этом соотношение расхода пара на первой и второй стадиях составляет соответственно 12:1, а продолжительность варки г 1 и г 2 соответственно тепловых затрат. Способ получения сухого картофельного пюре предусматривает мойку, паровую очистку, варку при атмосферном давлении, разминание картофеля и сушку пюре с получением хлопьев. При этом паровую очистку осуществляют паром при давлении 0,3 - 0,8 МПа в течение 0,5 - 2,5 мин, а варку - в две стадии, На первой стадии варят до достижения температуры в центре клубней 80 - 82 С, а во второй выдерживают клубни в среде пара до полной готовности. При этом соотношение расхода пара на первой и второй стадиях составляет соответственно 12;1, а продолжительность варки на первой и второй стадиях определяют по эмпирическим формулам. 1 з,п.ф-лы, 1 табл,на первои и второй стадиях оформулам где А,В,К - коэффициенты, равные соответственно 0,18, 200, 2,0;б - наибольший диаметр клубней, мм; Тц - температура в центре клубня, С; Тн - средняя начальная температура клубня, С.При этом перед окалибровку клубней.Картофель отделяют от камней, м паровую очистку осуществляют паром давлении 0,3-0,8 МПа в течение 0,5 - 2,5 с последующим охлаждением холоднои дой, варку осуществляют в две стадии,чисткой осуществляютпервой стадии осуществляют нагрев клубней паром при атмосферном давлении да температуры в центре 80 - 82 С, а на второй - Выдерживают клубни В среде пара при атмосферном давлении до полной готовности, при этом подачу пара на второй стадии по сравнению с первой уменьшают в 12 раз. Продолжительность первой и второй стадий варки определяют расчетным путем па предложенным формулам. Между паровой очисткой и первой стадией варки осуществляют инспекцию и сульфитацик) клубней. Сваренный картофель разминают, вносят необходимые пищевые добавки и сушат. Полученное сухое картофельное пюре измельчают на хлопья и используют в качестве готового продукта или полуфабриката для дальнейшего производства сухого картофельного пюре в виде крупки.Первоначальная термическая обработка картофеля с последующим охлаждением приводит к частичной ретроградации амилозы крахмала, т.е. Искусственному старению коллоидной системы крахмальных зерен. При этом снижаются гидрофильные свойства крахмала и соответственно степень его набухания при варке картофеля (первая и вторая стадии), что предотвращает разрывы оболочек клеток, уменьшает содержание свободного крахмала в продукте и повышает его качество, В связи с этим паровая очистка, включающая и охлаждение холодной водой, играет существенную роль при производстве сухого картофельного пюре.Скорость подачи пара на первой и второй стадиях Варки не играет существенной роли, так как подачу пара осуществляют ва многих точках варочного аппарата через паровые вентили, которые могут быть полностью открыты и частично прикрыть на любой стадии варкиКроме того, расход пара Зависит от количества поступающего на варку картофеля и производительности варочнога аппарата, поэтому существенным является не расход пара в варочном аппарате, а его соотношение на каждой стадии варки. Например, на первой стадии варки происходит интенсивный нагрев продукта и соответственно интенсивна расходуется пар. Проведенные нами исследования показали, что на второй стадии варки необходимо В оснаВнам Выдерживать картофель В среде пара при постоянной температуре клубней, поэтому и расход пара резко снижается,При достижении температуры в центре клубня 80 С средняя температура клубня равна 95 С. Следовательно, на второй стадии потребность в паре составляет лишь 3-5,(, от Второй стадии, а с учетом потерь тепла в аг;парате - около 8, Поэтому очень существенной становится продолжительность первой и второй стадий варки, Опре деление продолжительности варкикартофеля на первой и второй стадиях по предложенным формулам и установление оптимального соотношения пара на этих стадиях позволяет снизить удельный расход 10 тепла на варку в 1,3 раза, а также уменьшитьпотери сырья по сравнению с известным способом.Между паровой очисткой и первой стадией варки осуществляют инспекцию и 15 сульфитацию клубней. Процесс инспекцииосуществляется после паровой очистки картофеля с целью отбраковки некондиционных клубней. Следом за процессом инспекции осуществляют процесс сульфитации 20 клубней, который улучшает цвет картофельного п,оре и. следовательно, качество готового продукта,Процесс сульфитации осуществляют вхолодной воде, куда добавляют бисульфит 25 натрия, В связи сэтимодновременноссульфитацией В предлагаемом способе происходит более глубокое охлаждение картофеля Водой. С доугой стороныпредлагаемый способ позвл яет и ключить дополнитель ное охлаждение картофеля.Проведенные исследования процессаварки каотофеля показали, что на первой стадии варки происходит интенсивный нагрев продукта, и соответственно, интенсив но расходуется пар, Температура в центрекартофеля на этой стадии быстро изменяется от начальной (1 0-20 С) до 80-82 С в конце первой стадии варки. При этом средняя температура клубня также быстро изменя ется от 10-20 С до 95 - 97 ОС.Из таблицы видно, что помимо среднейначальной температуры и температуры в центре клубня, на продолжительность второй стадии варки оказывает Влияние также 45 диаметр клубней картофеля. В связи с этимуказанные три параметра (Т; Тц, о) вошли в эмпирическую формулу для определения продолжительности процесса. Матемическая зависимость продолжительности вто рай стадии Варки является сложной ипоэтому неочевидной, В частности, помимо указанных параметров, на продолжительность процесса влияют два эмпирических коэффициента А и В, равные соответствен но 0,18,и 200. В самом математическомуравнении имеют место прямаяобратная и логарифмическая зависимости.Задача второй стадии варки - выдержкакартофеляпри определенной температуре до полной готовности.45 50 55 На этой стадии варки нагрев продукта очень незначительный по сравнению с первой стадией, поэтому продолжительность второй стадии варки не зависит от изменения температуры клубней, Исследования показали, что продолжительность второй стадии варки зависит от диаметра клубней; Чем больший диаметр клубня, тем большая продолжительность его выдержки. Однако и в данном случае математическая зависимость продолжительности процесса от диаметра клубня оказалась сложной, в частности, степенной. Кроме того, уравнение содержит коэффициент пропорциональности К, равный 2,0,Тот факт, что именно представленные формулы позволяют вычислить продолжительность варки картофеля в первой и второй стадиях, подтверждается экспериментальными исследованиями, представленными в таблице. Любые другие математические уравнения или даже другие значения коэффициентов А, В, К приведут к несоответствию расчетных значений продолжительности процесса экспериментальным,Количественный расход пара на варку картофеля в первой и второй стадиях зависит от конструкции варочного аппарата и его производительности и может изменяться в больших пределах. Однако в варочном аппарате любой производительности соотношение количества пара, расходуемого на первой и второй стадиях, при заданных одинаковых температурных режимах и диаметра клубней будет тоже одинаковым. Поэтому в формуле изобретения указано соотношение расхода пара на первой и второй стадиях без указания расхода пара на какой-нибудь из стадий.При варке картофеля на первой и второй стадиях параметры пара не имеют значения, так как он конденсируется при атмосферном давлении, и температура пара при 0,1 МПа (атмосферное давление) постоянна и равна 99,1 С. Однако при паровой очистке температура пара должна быть в пределах 135 - 170 С, что обусловлено указанными режимами давления (0,3 - 0,8 МПа), необходимыми для качественной очистки картофеля. Температура пара и его давление взаимозависимы друг от друга, и изменение одного из этих параметров вызовет автоматическое изменение другого.Необходимо отметить, что уменьшение давления пара при паровой очистке ниже 0,3 МПа нежелательно, так как приведет к ухудшению качества очистки картофеля, а его увеличение свыше 0,8 МПа нецелесооб 5 10 15 20 25 30 35 40 разно, так как не дает увеличения достигаемого положительного эффекта,П р и м е р 1, Картофель отделяют от камней, моют, варят в две стадии, паровую очистку проводят паром при давлении 0,4 МПа в течение 1,0 мин с последующим охлаждением холодной водой, в первой стадии осуществляют нагрев клубней (наибольший диаметр 80 мм) паром при атмосферном давлении до температуры в центре 80 С. Продолжительность этой стадии определяют по формуле (1)т 1 =27,5 мин,Во второй стадии клубни выдерживают в среде пара при атмосферном давлении до полной готовности, Продолжительность второй стадии определяют по формуле (2)т 2 = 17,9 мин,При этом подачу пара на второй стадии по сравнению с первой уменьшают в 12 раз.Между паровой очисткой и первой стадией варки осуществляют инспекцию и сульфитацию клубней, Сваренный картофель разминают, вносят необходимые добавки и сушат. Полученное сухое картофельное пюре измельчают на хлопья и используют в качестве готового продукта или полуфабриката для дальнейшего производства сухого картофельного пюре в виде крупки.П р и м е р 2. Картофель отделяют от камней, моют, калибруют. Откалиброванные клубни диаметром 50 мм варят в две стадии, паровую очистку веду паром при давлении 0,3 МПа в течение 0,5 мин с последующим охлаждением холодной водой, В первой стадии осуществляют нагрев клубней паром при атмосферном давлении до температуры в центре 82 С. Продолжительность этой стадии определяют по формуле (1)т 1 = 17,7 мин.Во второй стадии клубни выдерживают в среде пара при атмосферном давлении до полной готовности, Продолжительность второй стадии определяют по формуле (2)т 2 = 14,1 мин.При этом подачу пара на второй стадии по сравнению с первой уменьшают в 12 раз.Между паровой очисткой и первой стадией варки осуществляют инспекцию и сульфитацию клубней. Сваренный картофель разминают, вносят необходимые добавки и сушат. Полученное сухое картофельное пюре измельчают на хлопья и используют в качестве готового продукта или полуфабриката для дальнейшего производства сухого картофельного пюре в виде крупки,П р и м е р 3, Картофель отделяют от камней, моют, калибруют. Откалиброван 1692520ные клубни диаметром 50 мм варят в две ; Гадии. Варку в первой стадии осуществляют в течение 17,2 мин, во второи - в течение 14,1 мин (в соответствии с, предложенными формулами), Дальнейшая последовательНость операций и технологические режимы паровой очистки и варки те же, что и в приМере 1.П р и м е р 4, Картофель Отделяют от Камней, моют, калибруют. ОткалиброванНые клубки диаметром 60 мм варят В две стадии. Варку в первой стадии осуществляют в течение 20,6 мин, во второй - в течение ,15,5 мин (в соответствии с предложенными формулами). Дальнейшая последователь,ность операций и технологические режимы ,паровой очистки и варки те же, что и в при,мере 1.П р и м е р 5. Картофель отделяют от Камней, моют, калибруют. Откалиброван,ные клубни диаметром 70 мм варят в две стадии. Варку в первой стадии осуществляют в течение 24,1 мин, во второй - в течение ,16,7 мин (в соответствии с предложенными формулами), Дальнейшая последовательность операций и технологические режимы ; паровой очистки и варки те же, что и в при мере 1.П р и м е р б. Картофель отделяОт сп камней, моют, калибруют. Откалиброванные клубни диаметром 80 мм варят В две , стадии. Варку в первой стадии осуществлю. , ют в течение 27,5 мин, во второй - з течение17,9 мин (в соответствии с предлсженными , формулами), Дальнейшая последователь ность операций и технологические режимыпаровой очистки и варки те же, что и в при мере 1.П р и м е р 7, Картофель отделяют сп камней, моют, калибруют, Откалиброванные клубни диаметром 60 мм варят в две стадии. Варку в первой стадии осуществля ют до температуры в центре клубней 75 С в течение 15,0 мин, во второй Варят до готовности в течение 21,1 мин (варку в первой и второй стадиях осуществляют без учета прес; ложенных формул), Подачу пара на второй стадии по сравнению с первой уменьшают В 3 раза. Дальнейшая посгедовательность операций и технологические режимы варки те же, что и В примере 1.П р и м е р 8. Картофель Отделяют от камней, моют, калибруют. Откагиброванные клубни диаметром 60 мм варят з две стадии. Варку в первой стадии осуществляют до 85 С В те,ение 25,0 мин, ВО второй - варят до готовности в течение 11,1 ми н (варку в первой и второй стадиях осусцествляют без учета предложенных формул). Подач; пара на второй стадии по сравнению с первой уменьшаю" в 12 раз. Дальнейшая последовательность операций и технологическиережимы варки те же, что и в примере 1.П р и м е р 9 Картофель отделяют от5 камней, моют, калибруют. Откалиброванные клубни диаметром 60 мм Варят в однустадию, паровая очистка при давлении 0,4:ЛПа В течение 1,0 мин, ваоку осуществляютпаром до готовности в течение 31,0 мин (без10 учета предложенных Формул). Между паровой очисткой и варкой осуществляют инспекцию и сульфитацию клубней, Сваренныйкартоф 8 ль разминают, ВнОсйт необходимыедобавки и сушат. Полученное сухое карто 15 фельное Гюое измельчаот на опя А используют в качестве готового продукта илипОлуфэбрика Га ДлЯ Дальн 8 йшеГО произВОДства сухо.о картофельного пюре в видекрупки.20 В таблице представлены результатыразличных режимов варки картофеля поГримерам 1 - 9.П р и м е р 10. Картофель отделяют откамней, моют калибруют. Откалиброванные25 клубни диаметром 50 мм варят в две стадии, паровую Очистку Ведут пзоом при давлени О,З МПа в течение 2,5 мин споследующим охлаждением холодной водой. В перв:,тадии Осуществляют нагрев30 клубней паоом при атмосферном даенидп темпеоатурыентре 82 С продолжитЕЛЬНОСТЬ ЗтО СтаДИИ ОПРЕДЕЛЯЮТ ПО фОРмуле (1)Ц = 17 мин,35 ВО второй стадии клубни выдерживаютэ среде пара при атмосферном давлении доГОл ной ГОтовнос ги. П рОДолжител ьнОстьВтооой стадии определяют по Формуле (2)г 2=14,1 мин,р40 При атом подачу пара на второй стадиипо сравнению с первой уменьшДют В 12 раз,Между паровой Очисткой и первой стаДИ 8 Й ВарКИ ОСЧШЕСТИЯют ИНСП 8 КЦИЮ Исульфитацию клубней, .,варенный карто 45 фель разминазтвОсгг необходимыедобавки и сушат. Полученное сухое картофельноепюре измельчают на хлопья и исГОльзуОт вкачеств;. гстс вого продукта или полуфабриката Для дальнейш 8 ГО производства сухоГО кар 50 тофельного гГоре В виде крупки,П р и м з р 11, Картофель отделяют Откамн 8 й, могст, калбгуОт, ч 3 ткалиброванные клубни сиаметром 50 мм варят в двестадии, паровую Очис; ку Ведут паром при55 давлени.:. 0,8 МПа Втечг:ние 0,5 мин с последующим Охлаждением холодной Водой,Дальнейшая посл 8 ДОВательность сп 8 оацийи технОлОГические режимы Варки тб же, чтои В Г 3 римере 10, 169252040 50 твет м; Из таблицы видно, что варка картофеля в соответствии с предложенным способом, осуществляемая в две стадии, первую и вторую проводят в соответствии с предлагаемыми режимами при определении продолжительности этих стадий по предлагаемым формулам, позволяет снизить потери сырья с 15,5 до 3,2 , а также уменьшить удельный расход тепла на варку с 750 до 445 ДЖ/кг по сравнению с известным способом.Исследования температуры картофеля при паровой очистке показывают, что средняя температура клубней при выдержке их в среде пара, имеющего избыточное давление 0,4-0,5 МПа, за 1 мин достигает 75 С, Это та температура, которой достигают нарезанные пластины картофеля толщиной 14 мм при бланшировании их в воде, нагретой до 75 С, в течение 20 мин, Таким образом. при паровой очистке картофеля достигается тот же эффект, что и на первой стадии варки в известном способе. Промежуточное охлаждение картофеля после первой стадии варки в способе осуществляют в моечноочистительных машинах паровой установки, а также на процессе сульфитации картофеля в сульфитационной ванне. В результате средняя температура картофеля снова понижается до первоначальной температуры 20 С.Исследования качественных показателей сухого картофельного пюре в виде хлопьев, полученного при варке па известному и предлагаемому способам, показали, что основные качественные показатели сухого пюре в обоих случаях идентичны, а пищевая ценность хлопьев в последнем случае выше, так как сохраняется большая часть водорастворимых веществ картофеля, в состав которых входят аминокислоты, сахара, пектин, крахмал, витамины, микроэлементы.Определение продолжительности варки картофеля на первой и второй стадиях по предложенным формулам и установление оптимального соотношения расхода пара на этих стадиях позволяют снизить удельный расход тепла на варку в 1,3 раза, а также на 0,3 уменьшить потери сырья по сравнению с осуществлением варки на одной стадии до полной готовности (примеры 4 и 9).На примерах 4, 7 и 8 можно сделать вывод, что оптимальная температура центра клубней, до которой необходимо нагреть картофель во второй стадии, находится в пределах 80 - 82 С. Уменьшение этой температуры ниже 80 С равно как и увеличение ее свыше 82 С увеличивает удельный расход пара, Во второй стадии варки идет интен 5 10 15 20 25 30 35 сивный нагрев клубней, Расчеты показывают, что при достижении темпера 1 уры в центре клубня 80 С средняя температура клубня равна 95 С. Таким образом, во второй стадии варки потребность в паре составляет лишь 3 - 5 от первой стадии, а с учетом потерь тепла в аппарате 7 - Я. Поэтому нарушение продолжительности первой и второй стадий увеличивает расход пара.Из таблицы также видно, что калибровка клубней(примеры 3-6) позволяет снизить потери сырья в среднем на 0,5 - 0,6 по сравнению с варкой неоткалиброванного сырья (пример 1). Однако это снижение незначительно, а калибровка требует дополнительных затрат на оборудование, производственную площадь и электроэнергию. Поэтому в целом экономический эффект от калибровки будет небольшой,Таким образом, осуществление в предлагаемом способе производства сухого картофельного пюре двухстадийной варки картофеля, паровой очистки по предлагаемому способу, нагрев клубней в первой стадии до температуры в центре 80 - 82 С, выдержка во второй стадии до готовности при резком снижении расхода пара, а также определение продолжительности варки на первой и второй стадиях по предложенным формулам позволяет .сократить потери сырья при варке на 12 - 13 и уменьшить удельный расход тепла на варку в 1,8 раза по сравнению с известным способом.Формула изобретения 1. Способ получения сухого картофельного пюре, включаю ций мойку, паровую очистку, варку при атмосферном давлении, разминание картофеля и сушку с получением хлопьев, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения потерь сырья и тепловых затрат, паровую очистку осуществляют паром при давлении 0,3 - 0,8 МПа в течение 0,5 - 2,5 мин, а варку осуществляют в две стадии, на первой стадии - до достижения температуры в центре клубней 80-82 С, а на второй стадии выдерживают клубни в среде пара до полной готовности, при этом соотношение расхода пара на первой и второй стадиях 12:1, а продолжительность варки т 1 и х 2 соответственно на первой и второй стадиях определяют по формуламА бТ 1 т 2 = КбеА, В, К-коэффициенты, равныевенно 0,18; 200 и 2,0;б - наибольший диаметр клубн1692520 Тц - температура в центре клубня, оС; Т, - средняя начальная температураклубня, оС,2. Способ по п 1, о тл и ч а ю щи й с я тем, что перед очисткой осуществляют калибровку картофеля,форма и размер картофеля мм температура клумбней картофеля,Продолжительность варки и охлаждения, мин Потерисырьяприварке,Пример Н центрклубняпосле Тстадии,Паровая оцистка Охлажде" ние посСредняя начальная, тв 1 ста стадия дияварки варки ле паровой очистки Известный 750 445 410 425 435 445 490 510 550 Составитель М.СергееваТехред М,Моргентал Корректор О.Кундрик Редактор В,Бугренкова Заказ 4025 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 2 3 4 5 6 7 8 Пластины 114 Клубни й40"80 Клубни д= 50 Клубни60 Клубни й =70 Клубни й =80 Клубни й =60 Клу бни й 60 Клубни д =60 20 20 20 20 20 20 20 20 20 95 80 80 80 80 80 7.5 85 80 201111 20 20 20 20 20 20 20 20 20 35,027,5 . 17,9 17,2 14,1 20,6 15,5 24,1 16,7 27,5 17,9 15,0 21,1 250 111 31,0 15,5 3,2 2,2 2,5 27 2,9 2,5 2,6 2,8 Удельныирасходтеплана вар.куДж/кг