PL217923B1 - Sposób otrzymywania soku zagęszczonego z topinamburu w osłonie witaminy C - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania soku zagęszczonego z topinamburu w osłonie witaminy C.

Słonecznik bulwiasty - topinambur uważany jest za cenną roślinę o dużym potencjale produkcyjnym i wszechstronnym użytkowaniu. W ostatnich latach znacznie wzrosło zainteresowanie tym gatunkiem z uwagi na nowe niekonwencjonalne sposoby jego wykorzystania. Za szerszym rozpropagowaniem topinamburu przemawia również jego wysoka odporność zarówno na wysokie, jak i niskie temperatury, niewielkie wymagania glebowe, jak również wysoka odporność na choroby i szkodniki oraz bardzo wysoki potencjał produkcyjny.

Jednym z nowych sposobów wykorzystania walorów odżywczych i smakowych topinamburu jest produkcja soku z jego bulw.

Znany jest z opisu patentowego DE 3217011 sposób produkcji soku polegający na tym, iż topinambur miksuje się z mikroorganizmami, następnie tak otrzymany półprodukt przechowuje się w beczce przez 3 do 12 tygodni w celu jego sfermentowania, następnie sfermentowaną substancję przechowuje się w beczce przez kolejne 3-9 miesięcy, aby w końcowej fazie procesu produkcyjnego sok oczyścić, przefiltrować i sproszkować.

Znany jest również sposób przedstawiony w opisie zgłoszenia patentowego DE19815085, gdzie koncentrat powstaje ze zmieszania rozdrobnionych bulw z wodą, zmiksowaniu, gotowaniu oraz fermentacji z alkoholem, po czym do soku dodaje się soki warzywne.

Inny produkt otrzymywany w wyniku fermentacji świeżego soku lub po dodaniu syropu owocowego znany jest z opisu zgłoszenia patentowego DE 19924886.

Znany jest również z opisu patentowego WO0117379 sposób produkcji soku z topinamburu, do którego, aby zapobiec utlenianiu, dodawany jest sok z cytryny oraz witamina C.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest sposób wytwarzania płynnego lub sypkiego produktu spożywczego na bazie bulwy z topinamburu, w postaci zagęszczonego soku z topinamburu w osłonie witaminy C, w którym surowiec roślinny poddaje się obróbce hydro-baro-termicznej, zwanej potocznie ekstruzją, polegającą na uporządkowanym zestawie celowych działań wykonywanych w toku produkcji począwszy od dostarczenia bulw topinamburu aż do zdania gotowego wyrobu włącznie. W działaniach tych wykorzystywane są procesy przetwórcze zintegrowane i zautomatyzowane. W wyniku tych działań sok z topinamburu wraz z materiałami pomocniczymi zmieniają swoją konsystencję, barwę, wygląd zewnętrzny, właściwości fizyko-chemiczne. Warunkiem wytwarzania jest odpowiednia organizacja strumieni zasilających (surowce, materiały pomocnice) oraz strumieni wyjściowych w postaci gotowych wyrobów, których ilość i jakość stanowią funkcję modelową.

Produktem finalnym jest zagęszczony sok, który nadaje się do bezpośredniego spożycia po rozprowadzeniu w wodzie, kawie, herbacie, dowolnym soku, mleku albo do użycia jako naturalny dodatek do wszystkich produktów spożywczych zastępując cukier, zwany przez diabetyków „białą śmiercią”.

Sposób otrzymywania soku zagęszczonego z topinamburu w osłonie witaminy C według wynalazku, w którym produkt wejściowy w postaci bulw topinamburu rozdrabnia się celem pozyskania miazgi, a następnie z miazgi tłoczy się sok, przy czym aby zapobiec utlenianiu, dodawana jest witamina C charakteryzuje się tym, iż surowiec roślinny poddaje się obróbce hydro-baro-termicznej w ten sposób, iż bulwy surowca poddawane są procesowi rozdrabniania, w którym to procesie dodawana jest witamina C w ilości 2,5 kg na 1 tonę surowca, po czym tak przygotowana miazga poddawana jest 1 godzinnej obróbce enzymatycznej poprzez depektynizację, w której zaparza się ją do temp 70°C z dodatkiem enzymów pektolitycznych w ilości 2,5 kg na 1 tonę miazgi, a następnie miazga poddawana jest procesowi tłoczenia, podczas którego otrzymuje się tzw. sok surowy, który zawiera 16,5 - 21,5% suchej masy, a następnie sok surowy poddaje się procesowi klarowania, w którym dodaje się żelatynę spożywczą i bentonit w ilościach 0,35 kg/1t wyrobu gotowego żelatyny spożywczej oraz 3,0 kg/1t wyrobu gotowego bentonitu, po czym sok poddaje się procesowi klarowania i filtracji, a następnie procesowi zagęszczania na wyparkach, przy czym proces zagęszczania prowadzi się kilkakrotnie w ten sposób, iż w pierwszym dziale wyparki temperatura osiąga 131°C, a końcowo 45°C.

Korzystnie jest, gdy sok odstany i sklarowany wstępnie w klarownikach przez dodane środki, a zwłaszcza górna jego część, przekazywana jest na ultrafiltrację zaś powstały osad w klarowniku filtrowany jest przy udziale ziemi okrzemkowej na filtrach próżniowych.

PL 217 923 B1

Przedmiot wynalazku jest objaśniony na rysunku, gdzie fig. 1 przedstawia schemat blokowy poszczególnych etapów pozyskiwania soku, zaś fig. 2 przedstawia schemat ideowy łączenia maszyn i urządzeń w cyklu technologicznym produkcji soku.

Według fig. 1 w pierwszym etapie surowiec w postaci bulw poddawany jest procesowi mycia i oddzielenia kamieni i innych zanieczyszczeń. Po usunięciu zanieczyszczeń i sortowaniu, bulwy topinamburu są poddawane parowemu obieraniu na stosownych urządzeniach, po czym jeszcze raz są dokładnie myte wodą i przekazywane do procesu rozdrabniania. W czasie procesu rozdrabniania dodajemy witaminę C w ilości 2,5 kg na 1 tonę surowca.

Tak przygotowana miazga poddawana jest 1 godzinnej obróbce enzymatycznej poprzez depektynizację, w której zaparza się ją do temp 70°C z dodatkiem enzymów pektolitycznych w ilości 2,5 kg na 1 tonę miazgi w celu jej upłynnienia, co prowadzi do osiągnięcia wyższego uzysku soku z miazgi. Miazga upłynniana jest w specjalnym zbiorniku do czasu skutecznego działania enzymów, upłynniających miazgę.

Następnym etapem jest mieszanie miazgi w specjalnych zbiornikach i przeprowadzenie procesu tłoczenia na urządzeniach zwanych prasami koszowymi wysokiego zgniotu. W procesie tłoczenia otrzymuje się tzw. sok surowy, który zawiera 16,5 - 21,5% suchej masy i przepompowuje się go do klarowników, tj. zbiorników wyposażonych w mieszadła mechaniczne, pompy transmisyjne odpowiednio orurowane i zabezpieczone zaworami w taki sposób, aby proces klarowania przebiegał bezkolizyjnie w wymaganym czasie. Do klarowników przekazywany jest sok surowy z dodatkiem żelatyny spożywczej i bentonitu w ilościach 0,35 kg/1t wyrobu gotowego żelatyny spożywczej oraz 3,0 kg/1t wyrobu gotowego bentonitu. Tak wytworzoną zawiesinę poddaje się procesowi filtracji. Korzystnie jest, gdy odstany sok i sklarowany wstępnie w klarownikach przez dodane środki, a zwłaszcza górna jego część, przekazywana jest na ultrafiltrację. Powstały osad w klarowniku filtrowany jest przy udziale ziemi okrzemkowej na filtrach próżniowych. Tak oczyszczony sok nazywa się sokiem rzadkim. Odfiltrowany osad jest jednym z produktów ubocznych i będzie wykorzystany do produkcji pelet.

Sok rzadki poddaje się zagęszczaniu na aparatach wyparnych zwanych wyparkami. Zagęszczanie prowadzi się w temperaturach wrzenia, jest to proces prowadzony kilkakrotnie. W pierwszym dziale wyparki temperatura osiąga 131°C, a końcowo 45°C (dział ten pracuje pod ciśnieniem niższym od atmosferycznego, stąd tak niska temperatura wrzenia). W czasie zagęszczania odbierane są wszelkie zapachy soku na łapaczu do aromatów, które stanowią odpad bezużyteczny niepodlegający utylizacji. Wyparkę opuszcza tzw. sok gęsty bezwonny, który ma 70 - 80% suchej masy, w tym 68 - 71% inuliny. W końcowym etapie sok może być poddany procesowi asceptycznego pakowania oraz proszkowania.

Tak otrzymany zagęszczony sok z topinamburu w osłonie witaminy C oprócz wody, cukrów, węglowodanów, tłuszczy i błonnika zawiera dodatkowo inulinę w ilości 50-80 g/litr oraz kwas askorbinowy w ilości do 0,25 g/litr. Nie zawiera natomiast skrobi, co jest jego dużą zaletą.

Opisany wyżej sposób według wynalazku można przeprowadzić na maszynach i urządzeniach połączonych w cyklu technologicznym produkcji soku, przedstawionym jako schemat ideowy na fig. 2, gdzie poszczególne elementy mają następujące oznaczenia:

1. Kopiec bulw topinamburu

2. Myjka natryskowo-bębnowa

3. Rozdrabniacz

4. Dozownik enzymu

5. Podgrzewacz ślimakowy

6. Zbiornik do depektynizacji

7. Prasa koszowa

8. Prasa koszowa wtórna

9. Dozownik witaminy C

10. Zbiornik na ponowne upłynnianie wytłoków

11. Zbiornik kondensatu

12. Wirówka

13. Łapacz aromatów

14. Kolumna rektyfikacyjna łapacza aromatu

15. Zbiornik na aromat

16. Ultrafiltracja

PL 217 923 B1

17. Klarownik

18. Filtr próżniowy do osadów

19. Zbiornik pośredni wykorzystywany do procesu czyszczenia soku

20. Filtr świecowy

21. Filtr płytowy

22. Stacja wyparna

23. Zbiornik na wyrób finalny

Claims (2)

1. Sposób otrzymywania soku zagęszczonego z topinamburu w osłonie witaminy C, w którym produkt wejściowy w postaci bulw topinamburu rozdrabnia się celem pozyskania miazgi, a następnie z miazgi tłoczy się sok, przy czym aby zapobiec utlenianiu, dodawana jest witamina C, znamienny tym, iż surowiec roślinny poddaje się obróbce hydro-baro-termicznej w ten sposób, iż bulwy surowca poddawane są procesowi rozdrabniania, w którym to procesie dodawana jest witamina C w ilości 2,5 kg na 1 tonę surowca, po czym tak przygotowana miazga poddawana jest 1 godzinnej obróbce enzymatycznej poprzez depektynizację, w której zaparza się ją do temp 70°C z dodatkiem enzymów pektolitycznych w ilości 2,5 kg na 1 tonę miazgi, a następnie miazga poddawana jest procesowi tłoczenia, podczas którego otrzymuje się tzw. sok surowy, który zawiera 16,5 - 21,5% suchej masy, a następnie sok surowy poddaje się procesowi klarowania, w którym dodaje się żelatynę spożywczą i bentonit w ilościach 0,35 kg/1t wyrobu gotowego żelatyny spożywczej oraz 3,0 kg/1t wyrobu gotowego bentonitu, po czym sok poddaje się procesowi klarowania i filtracji, a następnie procesowi zagęszczania na wyparkach, przy czym proces zagęszczania prowadzi się kilkakrotnie w ten sposób, iż w pierwszym dziale wyparki temperatura osiąga 131°C, a końcowo 45°C.

2. Sposób otrzymywania soku zagęszczonego z topinamburu według zastrz. 1, znamienny tym, że sok odstany i sklarowany wstępnie w klarownikach przez dodane środki, a zwłaszcza górna jego część, przekazywana jest na ultrafiltrację zaś powstały osad w klarowniku filtrowany jest przy udziale ziemi okrzemkowej na filtrach próżniowych.