CC BY
83
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАПИТКИ для ОПТИМАЛЬНОГО ПИТАНИЯ
ТЕМА НОМЕРА
УдК 635.077: 66.974.434
Применение криоконцентрации и лиофильной сушки
в производстве диетических соков из плодоовощного и дикорастущего сырья
М. М. Омаров,
канд. техн. наук, профессор Дагестанский государственный университет народного хозяйства
Фрукты, овощи и продукты их переработки имеют большое значение в питании человека. Они служат источниками витаминов, сахаров, органических кислот, азотистых, дубильных и красящих веществ, минеральных солей и др. [1].
В нашей стране произрастает более 1700 различных видов растений — плодов, овощей и дикорастущего сырья, из которых более 500 обладают лечебными и диетическими свойствами. Необходимо отметить, что качественные показатели содержащихся в них веществ находятся в определенных соотношениях, которые создались в процессе эволюции при взаимодействии организма с окружающей средой [1, 2].
Республика Дагестан — аграрная республика, где выращивают почти все виды плодов и овощей. Кроме того, в этом регионе много видов дикорастущего сырья — барбарис, боярышник, зверобой, крапива, чабрец, шиповник и др., которые обладают лечебными свойствами. С древних времен их применяют в народной и научной медицине для профилактики и лечения различных заболеваний печени, почек, желудочно-кишечного тракта, сердца, органов дыхания, атеросклероза, авитаминоз и других нарушений обмена веществ. Отдельные виды плодов и овощей (малина, черная смородина, капуста, тыква, свекла, морковь, яблоки, лимоны, абрикосы, гранаты и др.) и дикорастущего сырья (шиповник, боярышник, хвощ полевой, череда, листья
земляники, пурпурная эхинацея, крапива, душица, чабрец, алоэ, каланхоэ, рябина, калина, бузина черная и др.) укрепляют иммунитет и сопротивляемость организма [1, 3, 4].
Белокочанная капуста содержит сахара, все незаменимые аминокислоты, витамины С и U (противоязвенный фактор), фитонциды, минеральные вещества и др. Сок капусты применяют при язвенной болезни желудочно-кишечного тракта, болезнях печени, селезенки, дыхательных путей и ожирении.
Морковь содержит сахара, белковые и минеральные вещества, каротин (до 9 мг%) и витамины группы В. Морковь повышает аппетит, сопротивляемость организма к инфекционным заболеваниям; ее применяют при заболеваниях печени, почек, сердечно-сосудистой системы и для профилактики заболеваний органов зрения.
Столовая свекла содержит сахара, белковые вещества, органические кислоты, витамин С, соли калия, натрия, хлора и др. Сок свеклы стимулирует образование красных кровяных шариков, улучшает память, предупреждает атеросклероз. Сок свеклы рекомендуют при малокровии, гипертонической болезни, неврозах, бессоннице, заболеваниях легких и для повышения иммунитета.
Крапива включает витамины С, К, В2, сахара, азотистые вещества, каротин, органические кислоты, соли железа, калия, кальция. Крапива повышает свертываемость крови, увеличивает гемоглобин, снижа-
22 ПИВО и НАПИТКИ 2 • 2016
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕНАПИТКИ для ОПТИМАЯЬНОГОПИТАНИЯ
Продукт Содержание СВ сока, % Продолжительность сушки, мин Количество циклов сушки в сутки Производительность сублиматора, кг порошка/м2 в сутки
Капустный сок без криоконцентрации 8,0 540±30 2,6 2,7
Капустный сок с криоконцентрацией 13,0 330±30 4,35 4,45
Купажированный сок из капусты, свеклы и моркови без криоконцентрации 10,1 580±20 2,45 2,55
Купажированный сок из капусты, крапивы и подорожника:
без криоконцентрации 6,7 560±20 2,5 2,66
с криоконцентрацией 10 425±20 3,4 3,54
15 325±20 4,4 4,57
20 240±20 6,0 6,23
Купажированный сок из капусты, моркови, свеклы, тыквы и крапивы:
без криоконцентрации 9,8 560±20 2,5 2,66
с криоконцентрацией 14,0 400±20 3,6 3,74
Купажированный сок из капусты, свеклы, моркови и крапивы:
без криоконцентрации 10,2 540±20 2,6 2,7
с криоконцентрацией 15,0 370±20 3,9 4,0
Купажированный сок из капусты, моркови, свеклы и шиповника без криоконцентации 11,0 560±30 2,5 2,6
ет концентрацию сахара в крови, оказывает мочегонное и общеукрепляющее действие. Она полезна при кровотечениях желудка, атеросклерозе, болезнях почек, мочевого пузыря, печени, туберкулезе и других заболеваниях [1, 5].
Для получения высококачественных сухих диетических продуктов из плодоовощного и дикорастущего сырья незаменимым методом служит сублимационная сушка в вакууме. При этом способе основные качественные показатели свежего сырья сохраняются на высоком уровне, так как исключается окисление сахаров, белков, витаминов и других веществ. Единственный недостаток лиофильной сушки — большая продолжительность процесса (8-12 ч). Поэтому для интенсификации процесса сушки и сохранения качественных показателей сублимируемых продуктов необходимо криоконцентрирование соков перед сублимационным обезвоживанием, то есть концентрирование жидких пищевых продуктов с удалением влаги вымораживанием [2, 6].
Нами получены диетические продукты с использованием крио-
концентрации и сублимационной сушки в вакууме. Использование криоконцентрации позволяет увеличить содержание сухих веществ (СВ) до начала сублимации; при этом общая продолжительность лиофильной сушки уменьшается на 150-250 мин. Купажированные соки, полученные из плодоовощного и дикорастущего сырья, крио-концентрировали до содержания СВ 10-20% при температуре ниже криоскопической, разливали в противни толщиной 8 мм, замораживали при минус 30 °С и сушили методом лиофилизации на лабораторной установке ЛССУ-3, которая состоит из сублиматора, десублиматора, холодильного агрегата ФАК-1,5 МЗ, вакуумного насоса ВН-1МГ, приборов контроля и регулирования температуры сока, излучателей, конденсатора, остаточного давления в сублимационной установке, изменения массы продукта в процессе обезвоживания и других приборов [2-4].
Для сублимационной сушки использовали двусторонний подвод тепловой энергии от инфракрасных излучателей: сверху противней установили софитные лампы, а
снизу — электрические нагреватели ТЭНы. Температуру излучателей в период сублимации поддерживали: софитными лампами 90±5 °С, ТЭНами 100±5 °С, а в период тепловой досушки соответственно 50±2 °С и 60±2 °С. Остаточное давление в сублиматоре составляло 66,6-93,3 Па (0,5-0,7 мм. рт. ст.). В таблице приведены различные виды сублимированных соков с предварительной криоконцентрацией и без концентрирования.
Как видно из таблицы, с увеличением концентрации СВ сока продолжительность сушки уменьшается, а производительность сублиматора увеличивается (например, при сублимационной сушке капустного сока этот показатель увеличивается с 2,7 до 4,45 кг порошка с 1 м2 сублиматора за 1 сут; при сушке криоконцентрированного купажированного сока из капусты, свеклы, моркови и крапивы производительность сушильной установки возрастает соответственно с 2,7 до 4,0 кг порошка).
Частичное концентрирование сока замораживанием влаги исключает ухудшение качества термолабильных веществ, так как процесс
2 • 2016 ПИВО и НАПИТКИ 23
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕНАПИТКИ для ОПТИМАЛЬНОГОПИТАНИЯЯ
0
1 <
§
ш h
протекает при температуре ниже криоскопической температуры.
Таким образом, при использовании криоконцентрации перед сублимационной сушкой качественные и количественные показатели получаемых диетических соков и технико-экономические показатели сушильных установок выше, а себестоимость единицы выпускаемой продукции уменьшается по сравнению с сушкой без концентрирования.
Наши исследования по получению диетических продуктов из плодов, овощей и дикорастущего сырья, а также имеющиеся данные о сырьевой базе и климатических условиях Дагестана свидетельствуют о том, что в республике есть все виды сы-
рья, много высококвалифицированных специалистов агропромышленного комплекса для проектирования и строительства завода (или цеха) по производству экологически чистых диетических (лечебных) продуктов с использованием лиофильной сушки. Это будет нашим ответом на обращение Правительства России по импортозамещению — для выпуска пищевых и диетических продуктов из местного отечественного экологически чистого сырья.
ЛИТЕРАТУРА
1. Омаров, М. М. Технология производства диетических (лечебных) продуктов из плодоовощного сырья Дагестана. — Махачкала: ДГТУ, 2010. — 179 с.
2. Омаров, М. М. Исследование процессов получения сухого сока белокочанной капусты методом сублимационной сушки. Дисс. канд. техн. наук. — Одесса, 1981. — 233 с.
3. Омаров, М. М. Новый диетический продукт из капусты и лекарственного сырья Дагестана /М. М. Омаров, М. Н. Исламов, З. А. Абдулхаликов // Пищевая промышленность. — 2010. — № 2. — С. 62-63.
4. Омаров, М. М. Интенсификация процесса получения купажированного, сублимированного сока из капусты, крапивы и подорожника. / М. М. Омаров // Пиво и напитки. — 2015. — № 3. — С. 30-32.
5. Энциклопедия народных методов лечения. СПб.: СПИКС, 1994. — 367 с.
6. Семенов, Г. В. Вакуумная сублимационная сушка. — М.: Дели плюс, 2013. — 264 с.<®
Применение криоконцентрации и лиофильной сушки в производстве диетических соков из плодоовощного и дикорастущего сырья
Ключевые слова
овощи; купажированный сок; криоконцентрация; лиофилизация; дикорастущее сырье; подорожник; крапива.
Реферат
Приведены результаты исследований получения диетических соков с использованием криоконцентрации купажированных соков из овощей и дикорастущего сырья. Для интенсификации процесса сублимационной сушки рекомендуется применение концентрирования сока перед замораживанием путем вымораживания влаги ниже криоско-пической температуры. При этом продолжительность сушки уменьшается на 150-250 мин. Исследованы процессы концентрирования и лиофильной сушки различных купажированных соков. В процессе криоконцентрирования продолжительность сублимационной сушки уменьшается с 580 до 240 мин и зависит от вида и состава купажированных соков, а также теплотехнических показателей подводимой тепловой энергии от электрических нагревателей сублимационной установки. В статье подробно изложены применяемые виды плодоовощного и дикорастущего сырья, а также назначение получаемых диетических продуктов в зависимости от видов заболеваний организма человека, то есть от нарушения обмена веществ. Приведенные данные по получению диетических продуктов из плодов, овощей и дикорастущего сырья, а также имеющиеся данные сырьевой базы и климатических условий Дагестана, свидетельствуют о том, что качество получаемого диетического продукта и технико-экономические показатели сублимационной сушки выше, а себестоимость выпускаемой продукции ниже при применении криоконцентрирования по сравнению с сушкой не концентрированных соков. Показана экономическая целесообразность производства таких диетических сублимированных продуктов из местного экологически чистого сырья в Республике Дагестан.
Автор
Омаров Магомед Мангуевич, канд. техн. наук, профессор
Дагестанский государственный университет народного хозяйства, 367008, Республика Дагестан, г. Махачкала, ул. Д. Атаева, 5, alira74@mail.ru
The Use of Cryo Concentration and Freeze-drying in the Production of Fruit and Vegetable Diet Juices and Native Raw Materials
Key words
vegetables; blended juice; cryo concentration; freeze-drying; a native raw materials; plantain; nettle.
Abstract
The results of studies of dietary juices with blended juices of vegetables and native raw materials. To intensify the process of freeze-drying is recommended to use the concentration of juice before freezing by freezing water below the cryoscopic temperature. The drying time is reduced to 150-250 min. The processes of concentration and freeze-drying various blended juices. During cryo concentration and freeze drying time is reduced from 580 to 240 min depending on the type and composition of the blended juices, and thermal performance of thermal energy supplied from the electric heaters freeze installation. The article details the applicable types of fruit and vegetable and native raw materials, as well as assigned to a health food, depending on the types of diseases of the human body, that is, from metabolic disorders. The data on the production of health food from fruits, vegetables and native raw materials, as well as the available data resource base and climate conditions of Dagestan, suggests that the quality of the dietary product, and technical and economic indicators of the freeze drying up, and production costs lower with cryo concentration compared with drying not concentrated juices. It is shown the economic feasibility of production of such dietary freeze-dried products from local organic raw materials in the Republic of Dagestan.
Author
Omarov Magomed Mangujevich,
Candidate of Technical Science, Professor
Dagestan State University of the Economy,
5 D. Ataeva St., Mahachkala, Republic of Dagestan, 367008, Russia,
alira74@mail.ru
24 ПИВО и НАПИТКИ 2 • 2016
