PL222784B1 - Sposób wytwarzania sypkiej mieszanki do sporządzania napojów owocowych i ziołowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania sypkiej mieszanki o podwyższonej zawartości soku owocowego, w szczególności do przyrządzania napojów w wodzie zimniej lub lekko podgrzanej.

Jednym z najbardziej popularnych napojów jest herbata, która jest naparem z liści i pąków grupy roślin należących do rodzaju kamelia. Szczególnie rozpowszechnionym rodzajem herbaty jest herbata czarna, którą standardowo wytwarza się z liści herbacianych, poprzez doprowadzenie liści do więdnięcia, a następnie fermentacje i suszenie. W analogicznym procesie wytwarza się herbatę zieloną, przy czym liści herbacianych nie poddaje się procesowi fermentacji, co umożliwia na zachowanie większych ilości substancji odżywczych, unikatowych walorów smakowych oraz zielonego koloru herbacianych liści. Nazwą „herbata określa się również popularnie napary z różnych ziół i suszu owocowego.

Popularnymi rodzajami napojów herbacianych są sypkie mieszanki herbacianych liści i/lub ziół z suszonymi owocami, zwane herbatami smakowymi. Herbaty smakowe dostępne są na rynku w zasadzie w nieograniczonej liczbie kompozycji owocowych i smakowych, przykładowo malinowe, malinowo-cytrynowe, jabłkowe, jabłkowo-cynamonowe, itd. Herbaty tego typu są standardowo naparzane w gorącej wodzie, przy czym niektóre mieszanki, według wskazań producenta, można także spożywać po przyrządzeniu w wodzie zimnej, tzw. naparzanie na zimno.

Z literatury patentowej znanych jest wiele sposobów wytwarzania mieszanek herbacianych.

Z polskiego opisu patentowego nr 201 665 znany jest sposób wytwarzania herbaty czarnej, w którym fermentacji poddaje się niemacerowane liście herbaciane, opala się liście w celu zatrzymania procesu fermentacji i suszy liście. Według ujawnionej technologii proces fermentacji inicjuje się poprzez ogrzewanie niemacerowanych liści do temperatury w zakresie 38-60°C przez czas 0,5-10 min., co pozwala na uzyskanie herbaty o pełniejszym smaku oraz aromacie.

Z amerykańskiego zgłoszenia patentowego nr US 4 851 252 znany jest sposób otrzymywania herbat o smaku owocowym, w którym do suchej, sproszkowanej kompozycji roślinnej wprowadza się koncentrat owocowy, następnie koncentrat owocowy suszy się i miesza się otrzymaną kompozycję. Według przedstawionej technologii można otrzymywać sypkie herbaty owocowe, w których proszek nie ulegnie zbryleniu nawet po długim czasie przechowywania. Proces suszenia koncentratu owocowego odbywa się w łagodnych warunkach np. beztlenowych uzyskiwanych poprzez doprowadzenie próżni.

Z opisanych powyżej publikacji wynika, że technologie wytwarzania mieszanek do sporządzenia herbat podlegają ciągłym ulepszeniom, mającym na celu polepszenie smaku, czy zawartości witamin w mieszance. Wyniki prowadzonych prac nie są jednak zadowalające, gdyż ze względu na konieczność suszenia surowca traci on walory smakowe oraz witaminy. Celowym byłoby dalsze usprawnienie technologii wytwarzania sypkich mieszanek do sporządzania napojów smakowych, która zapewni uzyskanie produktów o podwyższonej zawartości soku owocowego oraz witamin.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania sypkiej mieszanki do sporządzania napojów owocowych i ziołowych do naparzania w niskich temperaturach, w którym surowiec owocowy i/lub ziołowy rozdrabnia się, miesza, suszy, pasteryzuje, sortuje i pakuje, charakteryzujący się tym, że rozdrobniony surowiec separuje się w separatorze na frakcję gruboziarnistą i drobnoziarnistą, po czym frakcję drobnoziarnistą surowca opryskuje się naturalnym sokiem owocowym w ilości od 100 ml do 300 ml na 1 kg frakcji drobnoziarnistej, po czym suszy się wspólnie frakcję drobnoziarnistą nasączoną sokiem i frakcję gruboziarnistą za pomocą promieniowania mikrofalowego, a następnie pasteryzuje się mieszankę za pomocą promieniowania mikrofalowego.

Korzystnie, pył surowcowy z separatora transportuje się do granulatora, w którym zbryla się pył w granule, które wprowadza się do separatora.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia schematycznie linię technologiczną do wytwarzania mieszanek do sporządzania napojów smakowych sposobem według wynalazku, a fig. 2 przedstawia schematycznie konstrukcję separatora.

Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania suchych mieszanek do sporządzania napojów owocowych i ziołowych o podwyższonej zawartości soku owocowego do naparzania w wodzie zimnej lub lekko podgrzanej. Surowcami do produkcji mieszanek owocowych mogą być:

- suszone owoce i ich mieszanki,

- suszone zioła i ich mieszanki,

- herbata: czarna, zielona, czerwona, biała i ich mieszanki,

- mieszanki owoców, ziół i herbat.

PL 222 784 B1

Soki owocowe, które stanowią jeden ze składników mieszanki do sporządzania sposobem według wynalazku to soki naturalne tzn. wytwarzane konwencjonalną techniką ze świeżych owoców lub też owocowych mieszanek, tj. maliny, porzeczki czarne, porzeczki czerwone, truskawki, poziomki, jabłka, gruszki, owoce leśne, np. jeżyny lub jagody, wiśnie, nie zawierające konserwantów, sztucznych barwników, ani zagęstników.

Na fig. 1 przedstawiono schemat blokowy linii technologicznej do wytwarzania suchych mieszanek do sporządzania napojów owocowych, ziołowych lub ziołowo-owocowych o podwyższonej zawartości soku owocowego i witamin sposobem według wynalazku. W pierwszym etapie surowiec owocowy lub surowiec ziołowy 110 jest pobierany ze zbiornika surowca i wprowadzany do rozdrabniacza 120 połączonego z separatorem 121 o konstrukcji przedstawionej na fig. 2. Stopień rozdrobnienia surowca dobiera się w zależności od żądnego docelowego stopnia rozdrobnienia mieszanki. Powstające podczas rozdrabniania 120 pyły owoców i/lub ziół są odprowadzane z separatora 121 do granulatora 130 i granulowane. Rozdrobniony surowiec z separatora 121 sortuje się na dwie frakcje: gruboziarnistą i drobnoziarnistą, przy czym wielkość frakcji dobiera się indywidualnie w zależności od zakładanej mieszanki. Frakcję drobnoziarnistą z separatora 121 transportuje się do mieszalnika 140 z natryskiem 150, w którym miesza się mieszankę owocową i/lub ziołową i opryskuje się 150 mieszankę naturalnym sokiem owocowym, przy czym ilość soku jaka zostaje dostarczona do rozdrobnionego surowca wynosi od 100 ml do 300 ml litrów na każde 1 kg mieszanki surowcowej. Z mieszalnika 140 surowiec drobnoziarnisty z sokiem owocowym jest transportowany do suszarki mikrofalowej 160, do której również trafia surowiec gruboziarnisty. W suszarce mikrofalowej 160 usuwa się z mieszanki nadmiar wilgoci za pomocą mikrofal o częstotliwości około 2,5 GHz. Długość fali i moc promieniowania dobiera się indywidualnie do objętości komory suszarki, ilości suszonego materiału, wilgotności suszonego materiału.

Dla procesu suszenia mikrofalowego 160 mieszanki owoców i/lub ziół w sposobie według wynalazku, przeprowadzono szereg badań mających na celu ustalenie optymalnych wartości częstotliwości promieniowania mikrofalowego oraz czasu suszenia, w których witaminy zawarte w soku owocowym wprowadzonym do rozdrobnionej mieszanki ulegają degradacji w jak najmniejszym stopniu.

Proces suszenia przebiega w ruchu ciągłym na taśmie transportowej gdzie intensywność suszenia reguluje się natężeniem promieniowania i szybkością przesuwu. Na podstawie danych doświadczalnych wyznaczono krzywe kinetyczne suszenia mieszanki owocowej, ziołowej oraz mieszanek owocowo-ziołowych o różnym składzie. Przeprowadzone badania wykazały, iż optymalny czas suszenia dla wszystkich mieszanek wynosi od 30 do 60 sekund. Charakterystyka działania promieni mikrofalowych powoduje, że nagrzewaniu podlega tylko mikro powłoka z naniesionego soku, a suchy produkt nie podlega ogrzaniu. Ostateczne osuszenie następuje poprzez przepuszczenie zimnego i suchego powietrza przez warstwę produktu.

W kolejnym etapie wytwarzania kompozycji o zwiększonej zawartości soku owocowego, mieszankę owocową i/lub ziołową z suszarki mikrofalowej 160 wprowadza się do pasteryzatora mikrofalowego 170, gdzie sterylizuje się mieszankę za pomocą mikrofal. Według wynalazku można stosować dowolne urządzenia do pasteryzacji mikrofalowej mieszanek sypkich.

Korzystnie, pasteryzację przeprowadza się w czasie od 30 do 60 sekund, przy wartości częstotliwości promieniowania mikrofalowego od 1,5 do 3,5 GHz. Specyfika promieni mikrofalowych powoduje, ze sucha mieszanka nie podatna jest na wpływ promieni, a jedynie pozostałe żywe mikro organizmy przetrwalniki, pleśnie i inne, żywe elementy ulegają całkowitej dezaktywacji, nie naruszając struktury komórkowej mieszanki owocowej lub ziołowej.

Z pasteryzatora 170 mieszanka owoców i/lub ziół jest transportowana do sortownika 180. Pyły powstałe na etapie sortowania, lub w procesach wcześniejszych są odprowadzane z sortownika 180 do granulatora 130. Według wynalazku można wykorzystywać konwencjonalne maszyny sortujące dowolnego typu mające zastosowanie w przemyśle spożywczym i przystosowane do sortowania materiałów sypkich. Z sortownika sucha mieszanka owocowa i/lub ziołowa z sokiem owocowym trafia na stanowisko do pakowania 190, z urządzeniem do pakowania mieszanek w torebki herbaciane, na przykład torebki o pojemności od 3 do 5 g. Według wynalazku mieszanki można pakować także w większe torebki, przykładowo uzyskując gramatury od 50 do 500 g.

Korzystnie, można stosować urządzenia umożliwiające wyciskanie suszu w torebkach, znane fachowcom.

Figura 2 przedstawia schematycznie konstrukcję separatora 121. Separator zawiera szereg sit 201, 202, 203 umieszczonych jedno nad drugim, o malejących rozmiarach oczek. Na wylotach

PL 222 784 B1 separatora otrzymuje się frakcje produktu zgodne z sitem zastosowanym na danym poziomie. Stosować można przykładowo sita o granulacji kolejno 5 mm (201), 2 mm (202) i 0,5 mm (203). Dzięki temu uzyskuje się na kolejnych wylotach separatora:

- produkt o zbyt dużej granulacji (211), tj. powyżej 5 mm, który transportuje się do ponownego rozdrobnienia (z separatora 121 do rozdrabniacza 120),

- produkt o granulacji od 2 do 5 mm (212), który stanowi frakcję gruboziarnistą, przeznaczoną do suszenia i pakowania,

- produkt o granulacji od 0,5 do 2 mm (213), który stanowi frakcję drobnoziarnistą, przeznaczoną do nasączania sokiem, suszenia i pakowania,

- pył o granulacji poniżej 0,5 mm (314), który przesyła się do granulatora.

Dzięki zastosowaniu względnie dużych sit 301 na najwyższym poziomie separatora, tylko niewielka ilość mieszanki zostaje zawrócona do ponownego rozdrobnienia.

Wprowadzenie procesu suszenia i pasteryzacji mikrofalowej, w którym w pierwszym etapie suszy się mieszankę mikrofalami, natomiast w drugim etapie pasteryzuje się mieszankę mikrofalami, umożliwiło uzyskanie kompozycji owoców i/lub ziół do naparzania na zimno, wzbogaconą w dużą ilość soku owocowego oraz zawierającą dużą ilość witamin, przy czym witaminy obecne w mieszance są wyłącznie pochodzenia naturalnego, tzn. wprowadzone do kompozycji wraz z sokiem owocowym.

Technologia według wynalazku umożliwia także lepszą kontrolę nad procesem suszenia oraz pasteryzacji, skrócenie cyklu produkcyjnego poprzez obróbkę materiału w niskich temperaturach, co nie tylko przyczynia się do uzyskania produktu o większej zawartości witamin, lecz także do obniżenia kosztów cyklu produkcyjnego.

Suszenie mikrofalowe soku owocowego wprowadzonego do mieszanki w procesie mieszania z natryskiem 140 wpływa także korzystnie na zachowanie barwy i aromatu soku owocowego, poprawiając walory wizualne (kolor) i zapachowe napoju.

Mieszanka owoców i/lub ziół uzyskana sposobem według wynalazku o podwyższonej zawartości soku owocowego jest przeznaczona do przyrządzania w wodzie zimnej lub lekko podgrzanej, tzw. naparzania na zimno, przy czym do naparzania można stosować zarówno wodę przegotowanąschłodzoną jak również wody mineralne, przy czym temperatura wody nie powinna przekraczać 50°C, co zapewnia zachowanie wszystkich wartości odżywczych i smakowych kompozycji. Czas naparzania mieszanki w wodzie jest dowolny i zależy od pożądanych walorów smakowych napoju, przykładowo w celu uzyskania napoju o smaku mniej intensywnym można naparzać mieszankę w czasie od 3 do 5 minut, natomiast w celu uzyskania napoju o bardzo lub średnio intensywnym smaku i aromacie czas naparzania mieszanki może wynosić od 3 do 8 minut.

Ponadto, mieszanka uzyskana sposobem według wynalazku o wysokiej zawartości soku owocowego w ilości od 10 do 25% wag., nie wymaga wprowadzania dodatkowej ilości soku owocowego przez konsumenta po sporządzeniu napoju.

Soki owocowe stosowane w sposobie według wynalazku mogą być ponadto sztucznie dosładzane, przykładowo cukrem białym (z buraków cukrowych), brązowym (z trzciny cukrowej) lub glukozą. Wówczas uzyskuje się napoje charakteryzujące się słodkim smakiem, bez konieczności dodatkowego słodzenia. Do produkcji mieszanek sposobem według wynalazku można także stosować soki owocowe niesłodzone, wówczas otrzymuje się mieszanki w których jedynymi cukrami, są cukry proste pochodzenia roślinnego.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania sypkiej mieszanki do sporządzania napojów owocowych i ziołowych do naparzania w niskich temperaturach, w którym surowiec owocowy i/lub ziołowy rozdrabnia się, miesza, suszy, pasteryzuje, sortuje i pakuje, znamienny tym, że rozdrobniony surowiec separuje się w separatorze na frakcję gruboziarnistą i drobnoziarnistą, po czym frakcję drobnoziarnistą surowca opryskuje się naturalnym sokiem owocowym w ilości od 100 ml do 300 ml na 1 kg frakcji drobnoziarnistej, po czym suszy się wspólnie frakcję drobnoziarnistą nasączoną sokiem i frakcję gruboziarnistą za pomocą promieniowania mikrofalowego, a następnie pasteryzuje się mieszankę za pomocą promieniowania mikrofalowego.

   PL 222 784 B1
2. 2. Sposób wytwarzania sypkiej mieszanki według zastrz. 1, znamienny tym, że pył surowcowy z separatora transportuje się do granulatora, w którym zbryla się pył w granule, które wprowadza się do separatora.