RS61006B1 - Metod za proizvodnju prehrambenog proizvoda - Google Patents

Description

Oblast pronalaska

Sadašnji pronalazak se odnosi na metod za proizvodnju prehrambenog proizvoda, koji obuhvata mešanje suvih sastojaka, dodavanje vode, mešenje dobijene hidrirane smeše u ekstruderu i dobijanje prehrambenog proizvoda putem matrice za hlađenje ekstrudera.

Osnovni podaci o pronalasku i ciljevi pronalaska

Vegetarijanska hrana je predmet rastućeg interesovanja među populacijom, iz ekoloških, etičkih i zdravstvenih razloga. Zaista, broj ljudi koji redovno jedu vegetarijansku hranu raste, tj. sve više ljudi redovno (na primer, jednom ili dva puta nedeljno) zamenjuje meso, živinu ili ribu ishranom na bazi povrća. Vegetarijansko kuvanje se, međutim, ponekad smatra opterećujućim, i može se smatrati da je teško utvrditi da li je postignuta dovoljna količina proteina i drugih hranljivih materija kada se konzumacija mesa i ribe smanji. Nadalje, uočeno je da je za mnoge ljude lakše da jedu vegetarijansku hranu ili da je jedu češće, ako vegetarijanski proizvod podseća na poznati proizvod od mesa (na primer, podseća na mleveno meso).

Zato postoji potreba da se obezbedi prehrambeni proizvod koji je jednostavan za upotrebu i ima značajan sadržaj proteina. Kako bi se ljudima dodatno olakšalo da ubace vegetarijanske obroke u redovnu ishranu, može biti poželjno da se obezbedi prehrambeni proizvod čija „tekstura i konzistencija“ su slični mesu. Na primer, prehrambeni proizvod koji deluje kao kuvana piletina može nekim ljudima biti primamljiviji. Takvi proizvodi se ponekad nazivaju analozi mesa velike vlažnosti (high moisture meat analogues, HMMA), teksturirani biljni protein (texturised vegetable protein, TVP) ili vlažni teksturirani protein (wet texturised protein, WTP).

Dokument EP 2706867 otkriva metod za pravljenje proizvoda od soje koji ima strukturu sličnu mesu. Ta struktura se dobija putem specifičnog metoda koji obuhvata mešenje vodene smeše sojinog proteina, njegovo podvrgavanje toploti, silama smicanja i pritisku, i istiskivanje smeše kroz matricu na takav način da je na izlazu iz matrice temperatura smeše iznad tačke ključanja vode. Na taj način, voda isparava i stvara poroznu strukturu koja oponaša strukturu mesa. FR 2287177 opisuje postupak istiskivanja za proizvodnju teksturiranog biljnog proteina na bazi premiksa od 70–90 mas.% brašna od pasulja, koje sadrži 50–70 mas.% biljnog proteina, zajedno sa 10–30 mas.% veziva u prahu koje može biološki da se asimiluje, 15–40 mas.% vode, što daje pastu koja se zagreva na 200– 300°C.

Cilj sadašnjeg pronalaska je da obezbedi metod za proizvodnju prehrambenog proizvoda koji ima strukturu sličnu kuvanom mesu, naročito kuvanoj piletini. Cilj je naročito da se obezbedi metod koji dovodi do vlaknastog prehrambenog proizvoda. Cilj je takođe da se obezbedi metod za proizvodnju prehrambenog proizvoda koji lako može dalje da se obradi.

Kratak opis crteža

Sl. 1 šematski ilustruje mašinu koja može da se koristi u sadašnjem metodu.

Detaljan opis pronalaska

Sadašnji pronalazak se odnosi na metod za proizvodnju prehrambenog proizvoda.

Uobičajeni metod obuhvata sledeće korake:

- mešanje brašna od oljuštenog boba i brašna od biljnog proteina radi dobijanja osnovne smese, pri čemu osnovna smesa sadrži 15–30 mas.% brašna od oljuštenog boba i 70–85 mas.% brašna od biljnog proteina;

- dodavanje vode u osnovnu smesu u količini od 30–70 mas.% ukupne težine osnovne smese i vode radi dobijanja hidrirane smese;

- mešenje hidrirane smese na temperaturi od 100–150°C u ekstruderu, radi dobijanja testa; i

- puštanje da testo napusti ekstruder kroz matricu za hlađenje radi stvaranja prehrambenog proizvoda, pri čemu, temperatura prehrambenog proizvoda na izlazu iz matrice za hlađenje je 50–95°C.

Procenti koji se koriste u sadašnjem opisu su maseni procenti (skraćeno mas.%). U slučaju osnovne smese, mas.% je u odnosu na ukupnu težinu suve osnovne smese. U slučaju sadržaja proteina brašna od oljuštenog boba, mas.% je u odnosu samo na brašno od oljuštenog boba, a ne na težinu osnovne smese. Pod suvim se podrazumeva da brašno ili smesa sadrži samo onu količinu vode koju prirodno sadrži, tj. koja je adsorbovana u normalnim atmosferskim uslovima (normalan pritisak, temperatura i vlažnost vazduha), tj. može da sadrži malu količinu vode koja može da se ukloni samo putem sušenja na povišenoj temperaturi.

Sadašnji metod koristi brašno od oljuštenog boba. Uočeno je da brašno od oljuštenog boba finalnom proizvodu daje dobru vlaknastu strukturu u poređenju sa proizvodom koji sadrži brašno od neoljuštenog boba. Takođe je uočeno da je profil ukusa prehrambenog proizvoda koji sadrži brašno od oljuštenog boba pogodniji nego profil prehrambenog proizvoda koji ne sadrži bob. Brašno od boba je bez ljuski, jer je takođe uočeno da vlakna iz ljuske imaju negativno dejstvo na strukturu, tj. iako ljuska sadrži vlakna, ona ne daje finalnom proizvodu željenu vlaknastu strukturu sličnu mesu.

Uklanjanje ljuske ima pozitivno dejstvo na prehrambeni proizvod. Pored dejstva na vlaknastu strukturu, ljuske imaju smeđkastu boju, dok je jezgro pasulja svetlije boje, te korišćenje oljuštenog boba omogućava dobijanje svetlijeg prehrambenog proizvoda. Štaviše, ljuske obično imaju pomalo gorak ukus, što ima negativno dejstvo na prehrambeni proizvod. Nadalje, sadržaj proteina u brašnu od oljuštenog boba je malo veći nego kod brašna od boba koje sadrži ljuske (28,3 prema 25,8 g/100 g proizvoda). Nadalje, veličina zrna brašna od oljuštenog boba je manja i raspodela veličine zrna brašna od oljuštenog boba je ujednačenija nego kod brašna od boba koji sadrži ljuske. Sva ova svojstva imaju uticaj na proizvodnju prehrambenog proizvoda, kao i teksturu, profil ukusa, boju i konzistenciju prehrambenog proizvoda.

Bob (vicia faba), predstavlja vrstu mahunarki (Fabaceae) poreklom iz severne Afrike, jugozapadne i južne Azije, a ekstenzivno se uzgaja i na drugim mestima. U 100 g boba (uključujući ljuske) može biti oko 25 g vlakana, oko 10 g vode, manje od 2 g masti i oko 31 g proteina. Pored toga, bob može da sadrži sledeće vitamine i hranljive materije (uz % dnevnog unosa koji je preporučen za odrasle, izvor: USDA baza podataka za hranljive materije):

Tiamin (vitamin B1) 0,555 mg (48%)

Riboflavin (vitamin B2) 0,333 mg (28%)

Niacin (vitamin B3) 2,832 mg (19%)

Vitamin B6 0,366 mg (28%)

Folat (vitamin B9) 423 µg (106%)

Vitamin C 4 mg (2%)

Vitamin K 9 µg (9%)

Kalcijum 103 mg (10%)

Gvožđe 6,7 mg (52%)

Magnezijum 192 mg (54%)

Mangan 1,626 mg (77%)

Fosfor 421 mg (60%)

Kalijum 1062 mg (23%)

Natrijum 13 mg (1%)

Cink 3,14 mg (33%)

Bob se bere kada sazri, i prvo se uklanjaju mahune. One mogu čak i da se uklone u polju, a zatim da se vrate na polje kao hranljive materije. Sadržaj vlage (vode) zrelog boba je uobičajeno ispod 14 mas.%. Nakon toga, zrna se čiste (po potrebi) i ljušte poznatim metodama, na primer koristeći mašinu za ljuštenje, ili putem mlevenja zrna koristeći mlin čekićar ili mlin sa valjkom, nakon čega se dobijena smesa propusti kroz sito da bi se uklonile ljuske. Oljušteni bob se zatim pretvara u brašno od boba, koristeći poznate metode i opremu, na primer mlevenjem celih osušenih zrna boba u mlinu čekićaru ili daljim mlevenjem očišćenih samlevenih zrna.

Bob se tradicionalno koristi prvenstveno kao stočna hrana, i njegova primena u ljudskoj ishrani je bila veoma ograničena. To je delimično usled činjenice da ukus i boja boba ograničavaju njegovu upotrebu, usled ukusa i vizuelnog izgleda proizvoda. Nadalje, pošto sadrži veliku količinu skroba, proteina i vlakana, ne predstavlja jednostavnu zamenu za druge sastojke u procesu proizvodnje hrane. Na primer, skrob je uobičajeno sklon želiranju kada se dovede u kontakt sa vrućom vodom, pa skrob adsorbuje ograničenu količinu vode.

Cilj je međutim da se napravi proizvod koji sadrži što je više moguće brašna od boba dok ukupna količina proteina ostaje u odgovarajućim granicama (poželjno 20–

30 mas.%), i taj cilj je ostvaren putem predmetnog postupka. Poželjno, prehrambeni proizvod je bez soje i/ili glutena, tj. sirovine ne uključuju soju ni bilo koji sastojak koji obuhvata gluten. U skladu sa drugim poželjnim primerom izvođenja, sirovine ne uključuju nijedno ulje, sa izuzetkom malih (tj. ispod 0,5 mas.%) količina ulja koja sadrže arome ili začine, itd.

U skladu sa primerom izvođenja, sadržaj proteina brašna od oljuštenog boba je 25– 45 g/100 g. Sadržaj proteina brašna od oljuštenog boba može biti od 25, 28, 30, 32, 35, 37, 40 ili 42 do 28, 30, 32, 35, 37, 40, 42 ili 45 g/100 g.

Prehrambeni proizvod takođe uključuje brašno od biljnog proteina. Brašno od biljnog proteina je brašno koje se prvenstveno sastoji od proteina, tj. uobičajeno ekstrakt ili izolat koji se sastoji od proteina. Poželjno, brašno od biljnog proteina je različito od brašna od proteina iz boba, tj. brašno od biljnog proteina je od biljke koja nije bob. Sadržaj proteina u takvim proteinskim brašnima je uobičajeno najmanje 60 mas.%, poželjno najmanje 80 mas.%. Brašno od biljnog proteina se dodaje da bi se povećao sadržaj proteina finalnog prehrambenog proizvoda. Takođe je uočeno da ono utiče na nastanak vlaknaste strukture. Zaista je poželjno da sadržaj proteina finalnog prehrambenog proizvoda bude iznad 20 mas.%. U skladu sa jednim primerom izvođenja, biljni protein je izabran iz grupe koja se sastoji od proteina mahunarki, proteina orašastih plodova, proteina žitarica, proteina semena i krompirovog proteina. Pod mahunarkama, misli se na hranljivo seme mahunaste biljke, koje pripada porodici Fabaceae (ili Leguminosae). Neki primeri mahunarki uključuju lucerku, detelinu, grašak, pasulj, sočiva, lupine, meskit, rogač, soju i kikiriki. Biljni protein može, na primer, biti jedan ili više od sledećeg: graškov protein, pšenični protein, sojin protein, protein pasulja, protein sočiva, protein semena konoplje, protein spiruline, protein čija semena, suncokretov protein, krompirov protein, ovseni protein, protein orašastih plodova. Neki dodatni primeri povrća su obični pasulj, tetovac, šareni pasulj, beli pasulj (Phaseolus vulgaris); lima pasulj (Phaseolus lunatus); adzuki pasulj, azuki pasulj (Vigna angularis); mungo pasulj, zlatni mungo pasulj, zeleni mungo pasulj (Vigna radiata); crni mungo pasulj, urad (Vigna mungo); jarkocrveni mnogocvetni pasulj (Phaseolus coccineus); pirinčasti pasulj (Vigna umbellata); pasulj Vigna aconitifolia; tepari pasulj (Phaseolus acutifolius); graškovi (Pisum spp.) kao što je baštenski grašak (Pisum sativum var. sativum) i proteinski grašak (Pisum sativum var. arvense); leblebija, slanutak (Cicer arietinum); suva pasuljica, crni okasti grašak, vigna (Vigna unguiculata); golubiji grašak, arhar/tor, kajan pasulj, kongo pasulj (Cajanus cajan); sočivo (Lens culinaris); bambara pasulj, podzemni pasulj (Vigna subterranea); grahorica, obična grahorica (Vicia sativa); lupina (Lupinus spp.); lablab pasulj, lastina usta (Lablab purpureus); džinovski pasulj (Canavalia ensiformis), sabljasti pasulj (Canavalia gladiata); krilati pasulj (Psophocarpus tetragonolobus); somotski pasulj (Mucuna pruriens var. utilis); jam pasulj (Pachyrhizus erosus).

Brašno od biljnog proteina može da uključuje samo jednu vrstu proteina (tj. iz jednog izvora) ili može da uključuje dve, tri, četiri, pet ili više vrsta proteina (tj. iz nekoliko različitih izvora). U slučaju nekoliko različitih proteina, oni su poželjno pomešani pre dodavanja brašna od oljuštenog boba.

Brašno od oljuštenog boba i brašno od biljnog proteina se mešaju radi dobijanja osnovne smese. Osnovna smesa obuhvata 15–30 mas.% brašna od oljuštenog boba i 70–85 mas.% brašna od biljnog proteina. Težinski procenti su u odnosu na ukupnu težinu osnovne smese.

U skladu sa jednim primerom izvođenja, osnovna smesa obuhvata 20–30 mas.% brašna od oljuštenog boba. Osnovna smesa tako može da sadrži od 15, 18, 20, 22, 25 ili 28 mas.% do 18, 20, 22, 25, 28 ili 30 mas.% brašna od oljuštenog boba. U skladu sa drugim primerom izvođenja, osnovna smesa obuhvata 70–80 mas.% brašna od biljnog proteina. Količina brašna od biljnog proteina može biti od 70, 72, 75, 78, 80 ili 82 mas.% do 72, 75, 78, 80, 82 ili 85 mas.%.

Brašno od oljuštenog boba i/ili brašno od biljnog proteina može takođe da se koristi i u drugom obliku koji nije prah, mada se veruje da je oblik praha poželjni oblik. Mogu, na primer, da se koriste u obliku rastvora koji uključuje vodu (taj rastvor može imati različitu viskoznost). U takvom slučaju, količina različitih vrsta brašna i vode se izračunava na osnovu suve težine brašna.

Voda se dodaje u osnovnu smesu u količini od 30–70 mas.% ukupne težine osnovne smese i vode radi dobijanja hidrirane smese. U skladu sa jednim primerom izvođenja, količina vode u hidriranoj smesi je 45–60 mas.%. Količina vode u hidriranoj smesi tako može biti od 30, 32, 35, 37, 40, 42, 45, 48, 50, 52, 55, 58, 60, 62 ili 65 mas.% do 32, 35, 37, 40, 42, 45, 48, 50, 52, 55, 58, 60, 62, 65, 68 ili 70 mas.%.

Voda može da se doda u osnovnu smesu pre uvođenja dobijene hidrirane smese u ekstruder, ili dodavanje vode može da se obavi u ekstruderu (tj. osnovna smesa ili njeni sastojci i voda se zasebno uvode u ekstruder). Određena količina vode takođe može da se doda suvim sastojcima u uređaju za predkondicioniranje, na primer, u obliku pare.

Jedan pogodan sastav hidrirane smese je 12 mas.% brašna od oljuštenog boba, 36 mas.% izolata graškovog proteina i 52 mas.% vode. mas.% se odnose na hidriranu smesu, tj. količina osnovne smese je 48 mas.%, te je tako količina brašna od oljuštenog boba 25 mas.% osnovne smese a količina izolata graškovog proteina je 75 mas.% osnovne smese.

Metod takođe obuhvata mešenje hidrirane smese na temperaturi od 100–150°C u ekstruderu radi dobijanja testa. Ekstruder može biti bilo koji odgovarajući ekstruder, kao što je ekstruder sa jednim pužem ili ekstruder sa dva puža, pri čemu je poželjan ekstruder sa dva puža. Poželjno, puževi ekstrudera obuhvataju raznovrsne delove koji imaju različitu strukturu puža, kako bi se omogućilo da se hidrirana smesa efikasno pretvori u testo. Delovi mogu da obuhvataju delove koji samo prenose materijal unapred (delovi za prenos), deo koji meša (mešajući delovi), druge delove koji mese (delovi za mešenje), neke koji čak mogu da teraju smesu da ide unazad (delovi koji se okreću u smeru suprotnom od kazaljke, što stvara pritisak tako što tera materijal da ide unazad). Štaviše, temperatura u različitim delovima ekstrudera može da varira. Uobičajena dužina ekstrudera može biti od 1,5 do 3 metra, kao što je oko 2 metra. Brzina okretanja puž(ev)a može takođe da varira duž ekstrudera. Uobičajeno, pritisak u ekstruderu je takođe veći od normalnog atmosferskog pritiska. To može da se postigne putem odvojenog unosa (porastom pritiska) ili može da se stvori radom ekstrudera i mešenjem hidrirane smese. Slično tome, temperatura može da se postigne zagrevanjem ekstrudera ili može da se ostvari radom samog ekstrudera. Štaviše, mehanički izazvano kretanje istisnutog proizvoda takođe stvara toplotu.

Temperatura može biti od 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135 ili 140°C do 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145 ili 150°C.

Na kraju ekstrudera, testo se pušta da izađe iz ekstrudera kroz matricu za hlađenje i formira se prehrambeni proizvod. Temperatura prehrambenog proizvoda na izlazu matrice za hlađenje je 50–95°C. U svakom slučaju, temperatura je ispod tačke ključanja vode u okruženju na izlazu matrice za hlađenje. Temperatura može biti, na primer, 60–85°C, ili može biti od 50, 52, 55, 58, 60, 63, 65, 67, 70, 72, 75, 78, 80, 83, 85, 87, 90 ili 92°C do 52, 55, 58, 60, 63, 65, 67, 70, 72, 75, 78, 80, 83, 85, 87, 90, 92 ili 95°C. Zaista, uočeno je da, ako temperatura prehrambenog proizvoda na izlazu matrice za hlađenje nije dovoljno niska (tj. ispod 100°C), proizvod nema željenu teksturu i strukturu, i dobijeni proizvod nije dovoljno stabilan za dalju preradu.

Veruje se da se tokom mešenja u ekstruderu neke dvostruke veze otvaraju, što dovodi do unakrsnog vezivanja tokom prolaska kroz matricu. Veruje se da matrica, pored hlađenja, indukuje laminarni protok u nastaloj smesi. To dovodi do vlaknaste strukture prehrambenog proizvoda koja je slična mesu.

Matrica može biti bilo kog odgovarajućeg oblika ili dužine. Uobičajeno, to je matrica za hlađenje, tj. hladi se, na primer, putem cirkulisanja tečnosti za hlađenje (kao što je voda ili glikol). Njena dužina i hlađenje su projektovani tako da su dovoljni za dobijanje željene temperature prehrambenog proizvoda na kraju matrice. Zaista, s jedne strane je uočeno da, ako je temperatura prehrambenog proizvoda 100°C ili viša, proizvod nema dovoljnu konzistentnost već je previše tečan za dalju preradu, te tako nema ni željenu vlaknastu strukturu. Nadalje, kada je temperatura ispod 100°C, dobijeni prehrambeni proizvod ima željenu vlaknastu strukturu. S druge strane, uočeno je da, ako je temperatura ispod 50°C, proces je previše spor i prehrambeni proizvod ne izlazi iz ekstrudera u odgovarajućem vremenu.

Matrica za hlađenje može, na primer, biti u obliku cevi koja ima spoljašnji prečnik od 30–40 cm i unutrašnji prečnik koji je manji nego spoljašnji prečnik za dvostruku debljinu prehrambenog proizvoda (recimo 28–38 cm). Cev je poželjno opremljena opremom za hlađenje na spoljnoj i unutrašnjoj površini matrice. Matrica za hlađenje takođe može biti širok ali mali prorez koji ima otvor približno jednak debljini prehrambenog proizvoda. Dužina matrice za hlađenje može biti, na primer, 1–3 metra, kao što je oko 1,5 metara. Matrica za hlađenje poželjno ima takvu strukturu da je temperaturni gradijent po debljini završenog prehrambenog proizvoda najviše 10°C, tj. da je razlika temperature između površine prehrambenog proizvoda i najtoplije tačke u prehrambenom proizvodu najviše 10°C, poželjno najviše 5°C.

U skladu sa jednim primerom izvođenja, prehrambeni proizvod na izlazu matrice za hlađenje je debljine 2–30 mm. Zaista, poželjno je da prehrambeni proizvod izlazi iz matrice za hlađenje u prilično tankom formatu, tako da je temperatura prehrambenog proizvoda što ravnomernija, celom debljinom prehrambenog proizvoda. Debljina može biti, na primer, od 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 17, 20, 23, 25 ili 28 mm do 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 17, 20, 23, 25, 28 ili 30 mm. Jedan pogodan opseg debljine je 9– 15 mm, recimo 10–12 mm.

Prema jednom primeru izvođenja, brašno od oljuštenog boba uključuje najviše

10 mas.% ljuski. Zaista, skoro je nemoguće da se dobije brašno od oljuštenog boba koje ne obuhvata nimalo ostataka ljuski. Naravno, poželjno je da bude što manje ostataka ljuski, recimo najviše 2, 5 ili 7 mas.% (od težine brašna od oljuštenog boba).

Veličina zrna brašna od oljuštenog boba je manja od 1000 µm, kako je izmereno laserskim rasipanjem. Pod veličinom čestice ovde se podrazumeva da najmanje 90 mas.%, poželjno najmanje 95 mas.% čestica ima veličinu u datom opsegu. Prema jednom primeru izvođenja, veličina čestica brašna od oljuštenog boba je 125–800 µm. Veličina čestice tako može da varira od 50, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650 ili 700 µm do 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950 ili 1000 µm.

Prema drugom primeru izvođenja, prehrambeni proizvod dalje obuhvata najviše 15 mas.% najmanje jedne komponente izabrane iz grupe koja se sastoji od začina, bilja, boja, ekstrakata, vitamina i aroma. Začini mogu da uključuju, na primer, so i/ili biber. Ovi sastojci su tako projektovani da daju ukus i/ili boju prehrambenom proizvodu. Ukus može biti, na primer, ukus piletine ili drugog mesa. Sastojci mogu biti u suvom, praškastom ili tečnom obliku. Njihovo dodavanje u procesu je opisano u nastavku. Količina takvih dodatnih sastojaka može biti od 0, 0,2, 0,5, 0,8, 1, 1,2, 1,5,

1

1,8, 2, 2,3, 2,5, 2,7, 3, 3,3, 3,5, 3,7, 4, 4,24,5, 5, 5,5, 6, 6,5, 7, 7,5, 8, 8,5, 9, 9,5, 10, 10,5, 11, 11,5, 12, 12,5 ili 13 mas.% do 0,2, 0,5, 0,8, 1, 1,2, 1,5, 1,8, 2, 2,3, 2,5, 2,7, 3, 3,3, 3,5, 3,7, 4, 4,2, 4,5, 4,85, 5,5, 6, 6,5, 7, 7,5, 8, 8,5, 9, 9,5, 10, 10,5, 11, 11,5, 12, 12,5, 13, 13,5, 14, 14,5 ili 15 mas.%, u odnosu na ukupnu težinu prehrambenog proizvoda.

Prema jednom primeru izvođenja, mešanje brašna od oljuštenog boba i brašna od biljnog proteina i dodavanje vode osnovnoj smesi se obavlja u ekstruderu. Suve supstance osnovne smese takođe mogu da se mešaju odvojeno i da se ubace u ekstruder kao gotova osnovna smesa. Takođe je moguće dodavati vodu osnovnoj smesi izvan ekstrudera, mada se procenjuje da je poželjno da se voda meša sa osnovnom smesom u ekstruderu. Ako se koriste dodatni sastojci, kao što su začini, bilje, arome, boje i/ili ekstrakti, oni mogu da se dodaju u brašno od oljuštenog boba, u brašno od biljnog proteina, u osnovnu smesu ili u ekstruder. U slučaju da su u tečnom obliku, takođe mogu da se dodaju u vodu pre nego što se nastala smesa uvede u ekstruder.

Nakon proizvodnje, dobijeni prehrambeni proizvod može da se obrađuje na bilo koji pogodan način. Uobičajeno se prvo ostavlja da se ohladi do sobne temperature ili do temperature od oko 50–60°C. Postupak hlađenja takođe može da se ubrza korišćenjem odgovarajuće opreme za hlađenje. U ovoj fazi, takođe je moguće dodavati arome i/ili začine, itd. Oni se dodaju na površinu prehrambenog proizvoda, poželjno u obliku praha.

Posle hlađenja (ili pre), prehrambeni proizvod može da se iseče do odgovarajuće veličine koristeći set noževa, sekače itd. Takođe može da se usitni, kako bi se dobio proizvod koji ima konzistenciju i strukturu parčića piletine. Nakon toga, prehrambeni proizvod se uobičajeno pakuje. Jedan pogodan postupak je pakovanje pod vakuumom. Zaista, takvo vakuum pakovanje samo po sebi produžava rok trajanja proizvoda i, dodatno, vakuumirani proizvod može da se podvrgne pasterizaciji i/ili sterilizaciji (što se nadalje naziva tretman) kako bi mu se dodatno produžio rok trajanja. Proizvod tretiran na takav način može takođe biti pogodan za transport i skladištenje na sobnoj temperaturi, tj. ne zahteva hlađenje u frižideru. To dovodi do značajnih ušteda kod transporta i skladištenja, dok istovremeno čini proizvod manje štetnim po životnu sredinu. Tretman se sprovodi na način poznat u struci. Zaista, proizvod se uobičajeno podvrgava ciklusu različitih temperatura (prvo povišenje temperature, zatim sniženje, više puta), što dovodi do buđenja određenog tipa bakterija tokom prvog povišenja temperature, nakon čega sledeće povišenje temperature uništava bakterije. Pored povišene temperature, proizvod se može podvrgnuti povišenom pritisku, kako bi se dalje pojačalo dejstvo tretmana. Na primer, vakuumirani prehrambeni proizvod može da se podvrgne temperaturi iznad 105°C u periodu od najmanje 3 minuta

U jednom primeru izvođenja, maksimalna temperatura je 115°C, pritisak je 1,5 bar, a trajanje tretiranja je 20 minuta. Tretiranje je uobičajeno praćeno kontrolisanim hlađenjem proizvoda. Uočeno je da ovo tretiranje, pored povećanja roka trajanja proizvoda, takođe blago utiče na konzistenciju proizvoda, čineći ga donekle čvršćim. U jednom primeru, temperatura se prvo povećava sa 18 na oko 113°C tokom oko 10 minuta, na uobičajeni način. Nakon toga, temperatura se održava na oko 113– 115°C tokom oko 25 minuta, a zatim se smanjuje na oko 3°C tokom 1,5 sati.

Zaista, temperatura tretiranja može biti od 105, 110, 115 ili 120°C do 110, 115, 120 ili 125°C. Pritisak koji može da se koristi u tretmanu može biti od 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7 ili 1,8 bar do 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9 ili 2 bar. Trajanje tretmana može biti od 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25 ili 26 minuta do 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 ili 30 minuta.

Prehrambeni proizvod takođe može da se čuva u frižideru ili u zamrzivaču, nakon vakuum pakovanja ili bez njega. Nadalje, moguće je da se prehrambeni proizvod podvrgne prethodno navedenom tretmanu (pasterizacija i/ili sterilizacija) pre sečenja ili usitnjavanja prehrambenog proizvoda. Slično tome, moguće je da se različite arome i začini dodaju bilo u sirovine (tj. pre ekstrudera) ili u prehrambeni proizvod na izlazu ekstrudera, ili nakon tretiranja ili sečenja/usitnjavanja prehrambenog proizvoda.

Detaljan opis crteža

Slika 1 šematski ilustruje mašinu koja može da se koristi u sadašnjem metodu. Mašina uključuje dva levka, prvi levak 1 za brašno od oljuštenog boba i drugi levak 2 za brašno od biljnog proteina. Ova dva levka su povezana sa ekstruderom 3 putem zajedničke napojne trake 4. Voda se ubacuje u ekstruder 3 putem napojne linije 5. Ekstruder 3 je prikazan veoma šematski, i dva puža 6 i 6' su prikazana bez poklopca, kako bi se pokazalo kako puževi obuhvataju različite delove sa različitom strukturom. Matrica za hlađenje 7 je postavljena na kraju puževa 6, 6'.

Eksperimentalni deo

Obavljeni su različiti eksperimenti sa ciljem da se dobiju odgovarajući uslovi za postupak i količine sirovina. Neki eksperimenti su navedeni u nastavku u Tabeli 1. Količine sastojaka su date kao mas.% ukupne količine (suva supstanca i voda).

U eksperimentima, suve supstance su pomešane pre nego što su uvedene u ekstruder. Svaki test je započet sa malom količinom vode, ali je uočeno da željena struktura zahteva određenu minimalnu količinu vode. S druge strane, takođe je uočeno da povećavanje količine brašna od oljuštenog boba dovodi do bolje strukture, dok ograničavanje količine vode (sa 60 na 52 mas.%) takođe poboljšava strukturu finalnog proizvoda.

Tabela 1

1

Nadalje, dobijeni proizvod sa ciljanom strukturom je zapakovan pod vakuumom i testiran na strukturu i miris sledećeg dana. Ovaj test pokazuje da, ako je temperatura proizvoda na izlazu matrice za hlađenje bila oko 55°C, struktura proizvoda je bila najčvršća, i imao je blag miris. Ako je temperatura proizvoda na izlazu matrice za hlađenje bila oko 70°C, struktura je bila mekša i proizvod je imao sličan miris. Ako je temperatura proizvoda na izlazu matrice za hlađenje bila oko 90°C, struktura je bila najmekša i proizvod je imao najjači miris.

Uticaj temperature proizvoda na izlazu matrice za hlađenje na strukturu je takođe testiran. Pritisak na izlazu matrice za hlađenje je bio normalan atmosferski pritisak. Otkriveno je da, ako je temperatura bila veća od 100°C, proizvod je previše mekan i nema čvrstu i vlaknastu strukturu. Ako je temperatura bila ispod 100°C, dobijena je vlaknasta struktura, dok je temperatura od 60–75°C idealna za testirane količine sirovina (kao u Tabeli 1). Otkriveno je da je temperatura od 50°C donja granica pri kojoj proizvod uopšte može da izađe iz matrice za hlađenje. U ovom eksperimentu, temperature u ekstruderu su bile 63°C, 106°C i 122°C na uzastopnim tačkama u ekstruderu, dok je pritisak bio 23 bar.

Claims (14)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Metod za proizvodnju prehrambenog proizvoda koji obuhvata

- mešanje brašna od oljuštenog boba i brašna od biljnog proteina radi dobijanja osnovne smese, pri čemu osnovna smesa sadrži 15–30 mas.% brašna od oljuštenog boba i 70–85 mas-% brašna od biljnog proteina;

- dodavanje vode u osnovnu smesu u količini od 30–70 mas.% ukupne težine osnovne smese i vode radi dobijanja hidrirane smese;

- mešenje hidrirane smese na temperaturi od 100–150°C u ekstruderu, radi dobijanja testa; i

- puštanje da testo napusti ekstruder kroz matricu za hlađenje radi stvaranja prehrambenog proizvoda, pri čemu, temperatura prehrambenog proizvoda na izlazu iz matrice za hlađenje je 50–95°C.

2. Metod prema zahtevu 1, pri čemu je biljni protein izabran iz grupe koja se sastoji od proteina mahunarki, proteina orašastih plodova, proteina žitarica, proteina semena i krompirovog proteina.

3. Metod prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu sadržaj proteina brašna od oljuštenog boba iznosi 25–45 g/100 g.

4. Metod prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu osnovna smesa obuhvata 20–30 mas.% brašna od oljuštenog boba.

5. Metod prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu osnovna smesa obuhvata 70–80 mas.% brašna od biljnog proteina.

6. Metod prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu je količina vode u hidriranoj smesi 45–60 mas.%.

7. Metod prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čime brašno od oljuštenog boba sadrži najviše 10 mas.% ljuski.

8. Metod prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu je veličina čestica brašna od oljuštenog boba manja od 1000 µm.

9. Metod prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu prehrambeni proizvod dalje obuhvata najviše 15 mas.% najmanje jedne komponente izabrane iz grupe koja se sastoji od začina, bilja, boja, ekstrakata, vitamina i aroma.

10. Metod prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu prehrambeni proizvod na izlazu matrice za hlađenje ima debljinu od 2–30 mm.

11. Metod prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu je temperatura prehrambenog proizvoda na izlazu matrice za hlađenje 60–85°C.

12. Metod prema bilo kom od prethodnih zahteva, pri čemu se mešanje brašna od oljuštenog boba i brašna od biljnog proteina i dodavanje vode osnovnoj smesi obavlja u ekstruderu.

13. Metod prema bilo kom od prethodnih zahteva, koji dalje obuhvata ostavljanje prehrambenog proizvoda da se ohladi na sobnu temperaturu i vakuum pakovanje prehrambenog proizvoda.

14. Metod prema zahtevu 13, koji dalje obuhvata sterilizaciju vakuumiranog prehrambenog proizvoda tako što se izlaže temperaturi višoj od 105°C u periodu od najmanje 3 minuta.

1