PL236765B1 - Sposób wytwarzania tostowanych produktów zbożowych z ekstrudowanego pelletu spożywczego - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania testowanych produktów zbożowych z ekstrudowanego pelletu spożywczego, w którym ujednoliconą mieszankę surowców poddaje się kondycjonowaniu w prekondycjonerze, po czym w ekstruderze (13) poddaje się ją mieszaniu, uplastycznianiu i wytłaczaniu, po czym wytłoczony półprodukt w postaci pelletów formuje się na urządzeniu kształtującym produkt, które następnie stabilizuje w podsuszaczu i tostuje w tosterze (16), charakteryzuje się tym, że: jako mieszankę surowców stosuje się mieszankę zawierającą: mąkę w ilości od 75 do 97% wag.; błonnik w postaci włókien o długości od 50 do 100 mikrometrów w ilości od 3 do 10% wag.; dodatki funkcjonalne w ilości do 15%; w prekondycjonerze nawilża się mieszankę surowców do wilgotności od 35 do 40% i temperatury od 70 do 75°C; mieszankę przetwarza się w ekstruderze wyposażonym w ślimak transportująco-kruszącym typu młotkującego, w którym w pierwszej sekcji intensywnie podgrzewa się mieszankę do temperatury od 130 do 150°C w czasie od 3 do 5 minut, a w drugiej sekcji intensywnie chłodzi się mieszankę do temperatury pelletu wyjściowego od 55 do 65°C w czasie od 3 do 5 minut; po czym tak uzyskane pellety podaje się w strumieniu powietrza do urządzenia kształtującego.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania testowanych produktów zbożowych ekstrudowanego pelletu spożywczego, w szczególności z dodatkiem różnych produktów funkcjonalnych naturalnych, łącznie z naturalnymi barwnikami, rozcieraniem wytworzonego pelletu na walcach (proces frakcjonowania), oraz układaniem roztartych fragmentów pelletu w formierce lub jako „dywan” celem uzyskania odpowiedniego kształtu przed obróbką termiczną (tostowaniem).

Znane są różnego rodzaju produkty zbożowe. Szczególnym rodzajem produktów zbożowych są płatki walcowane, przykładowo takie, jak prostokątne płatki z kraciastą strukturą przedstawione na Fig. 1.

Tego typu płatki wytwarzane są standardowo z gotowanych całych ziaren zbóż, które są zgniatane na płatkownicy (gdzie następuje nadanie im tekstury), a następnie tostowane. Przykładowo, s posób wytwarzania tego typu płatków zbożowych z całego ziarna znany jest z publikacji amerykańskiego zgłoszenia patentowego US20090285946.

Tego typu sposób ma jednak szereg niedogodności:

- nie pozwala na uzyskanie płatków mieszanych z różnych rodzajów zbóż i ziaren (takich jak przykładowo len, mak);

- nie umożliwia barwienia płatków w masie, gdyż ewentualne barwniki dodane do ziaren pokrywają ziarna tylko na ich zewnętrznej powierzchni;

- nie pozwala na dokładne dozowanie dodatków funkcjonalnych (np. Beta Glukanu), gdyż podobnie jak barwniki, można je aplikować tylko na zewnętrzną powierzchnię ziaren, co ponadto ogranicza ilość dodatków które można zaaplikować do płatka.

Celowym byłoby opracowanie alternatywnego sposobu wytwarzania tostowanych produktów zbożowych, który umożliwiłby ograniczenie powyższych niedogodności.

Znane jest ponadto ze stanu techniki wytwarzanie płatków zbożowych z ekstrudowanego pelletu spożywczego. W ten sposób wytwarzane są przykładowo płatki kukurydziane.

Przykładowo, tego typu sposób znany jest z polskiego opisu patentowego nr PL226701. Przedstawiono tam sposób wytwarzania ekstrudowanego barwionego pelletu spożywczego, w którym ujednoliconą mieszankę surowców składającą się z mąki pszennej, mąki ziemniaczanej, granulatu ziemniaczanego, kaszki kukurydzianej, wodorowęglanu sodu i barwnika poddaje się kondycjonowaniu w kondycjonerze, po czym w ekstruderze poddaje się ją mieszaniu, uplastycznianiu i wytłaczaniu z dodatkiem barwników, które dozuje się za pomocą dozownika barwników, po czym wytłoczony półprodukt formuje się na płatkownicy, stabilizuje w podsuszaczu i tostuje w tosterze. Wytłaczany półprodukt analizuje się na stanowisku pomiarowym, gdzie naświetla się półprodukt generowanymi przez zestaw diod wiązkami światła w zakresie nadfioletu, światła widzialnego oraz w zakresie podczerwieni, przy czym mierzy się absorpcję wiązek światła przechodzących przez półprodukt za pomocą detektora światła, a wynik pomiaru rejestruje się w mierniku wyposażonym w pierwszy sterownik, w którym na podstawie wyników pomiaru wiązek w zakresie nadfioletu i podczerwieni oraz ustalonych uprzednio dla danej mieszanki charakterystyk pracy ekstrudera generuje się sygnał regulacji parametrów pracy ekstrudera oraz w drugi sterownik, w którym na podstawie wyników pomiaru wiązki w zakresie światła widzialnego oraz ustalonej uprzednio dla danej mieszanki charakterystyki pracy dozownika barwników generuje się sygnał regulacji parametrów pracy dozownika barwników.

Sposób ten, bez dodatkowych modyfikacji wymagających wkładu twórczego, nie pozwala wprost na wytworzenie produktów zbożowych z pelletu, polegających na rozcieraniu wytworzonego pelletu na walcach (proces frakcjonowania), oraz układania roztartych fragmentów pelletu w formierce lub jako „dywan” aby uzyskać odpowiedni kształt produktu przed obróbką termiczną, gdyż typowe mieszanki, takie jak do wytwarzania i transportowania pelletu zbożowego, są dość lepkie i gumiaste i nie nadają się do kształtowania przed obróbką termiczną.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania tostowanych produktów zbożowych, w którym jako surowiec wejściowy do urządzenia kształtującego, zamiast gotowanych pełnych ziaren zastosowano pellet spożywczy, wykonany z odpowiedniej mieszanki surowcowej i przygotowany zgodnie z odpowiednią technologią ekstrudowania. Sposób może być prowadzony w procesie ciągłym.

W szczególności, przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania tostowanych produktów zbożowych z ekstrudowanego pelletu spożywczego, w którym ujednoliconą mieszankę surowców poddaje się kondycjonowaniu w prekondycjonerze, po czym w ekstruderze poddaje się ją mieszaniu, uplastycznianiu i wytłaczaniu, po czym wytłoczony półprodukt w postaci pelletów formuje się na urządzeniu kształtującym produkt, które następnie stabilizuje w podsuszaczu i tostuje w tosterze, charakteryzujący się

PL 236 765 B1 tym, że: jako mieszankę surowców stosuje się mieszankę zawierającą: mąkę w ilości od 75 do 97% wag.; błonnik w postaci włókien o długości od 50 do 100 mikrometrów w ilości od 3 do 10% wag.; dodatki funkcjonalne w ilości do 15%; w prekondycjonerze nawilża się mieszankę surowców do wilgotności od 35 do 40% i temperatury od 70 do 75°C; mieszankę przetwarza się w ekstruderze wyposażonym w ślimak transportująco-kruszącym typu młotkującego, w którym w pierwszej sekcji intensywnie podgrzewa się mieszankę do temperatury od 130 do 150°C w czasie od 3 do 5 minut, a w drugiej sekcji intensywnie chłodzi się mieszankę do temperatury pelletu wyjściowego od 55 do 65°C w czasie od 3 do 5 minut; po czym tak uzyskane pellety podaje się w strumieniu powietrza do urządzenia kształtującego.

Przedmiot wynalazku został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia przykładowy tostowany produkt zbożowy, jak opisano w stanie techniki, możliwy do uzyskania sposobem według wynalazku;

Fig. 2 przedstawia schemat linii technologicznej do wytwarzania tostowanych produktów zbożowych.

Mieszanka surowców bazowych, według której można wytwarzać tostowane produkty zbożowe sposobem według wynalazku, zawiera:

- mąkę w ilości od 75 do 97% wag.;

- błonnik w postaci włókien o długości od 50 do 100 mikrometrów w ilości od 3 do 10% wag.;

- dodatki funkcjonalne w ilości do 15%.

W szczególności, jako mąkę można stosować mąkę pszenną, żytnią lub ich mieszanki.

Jako błonnik można stosować włókna pszenicy lub błonnik jabłkowy. Zastosowanie błonnika o wskazanej długości włókien zapewnia odpowiednią strukturę uzyskanego pelletu, który nie skleja się ze sobą i jest możliwy do strukturalnego kształtowania na urządzeniu kształtującym.

Jako dodatki funkcjonalne można stosować algi, karoten, beta glukan, ziarna funkcjonale typu len sezam mak i inne.

Mieszanka surowcowa jest ujednolicana w leju zasypowym 11, z którego jest transportowana za pomocą ślimaków dozujących do prekondycjonera 12.

W prekondycjonerze następuje nawilżenie i wstępne podgrzanie mieszanki surowcowej poprzez napawanie jej wodą i parą wodną, do uzyskania wilgotności od 35 do 40% i temperatury od 70 do 75°C.

Następnie mieszanka jest transportowana za pomocą ślimaków dozujących do cylindra ekstrudera 13, gdzie podlega mieszaniu, uplastycznianiu i wytłaczaniu.

W sposobie według wynalazku stosuje się ekstruder ze ślimakiem transportująco-kruszącym typu młotkującego, z dwoma sekcjami: sekcją podgrzewającą i sekcją chłodzącą. W pierwszej sekcji intensywnie podgrzewa się mieszankę do temperatury od 130 do 150°C, w czasie od 3 do 5 minut. W drugiej sekcji intensywnie chłodzi się mieszankę, za pomocą wody lodowej (o temperaturze bliskiej 0 stopni) opływającej płaszcz ekstrudera, tak aby produkt wyjściowy miał temperaturę od 55 do 65°C, w czasie od 3 do 5 minut. Podgrzewanie mieszanki w pierwszej sekcji pozwala na uzyskanie odpowiedniego kleikowania skrobi. Natomiast schłodzenie mieszanki powoduje, że produkt wyjściowy intensywnie nie odparowuje i zatrzymuje wewnątrz zakumulowaną wilgotność. W rezultacie, wyjściowy pellet charakteryzuje się tym, że jest miękki w środku i twardy na zewnątrz, przez co poszczególne pellety nie sklejają się ze sobą.

Wytłoczony z ekstrudera 13 pellet transportuje się fluoidalnie (w strumieniu powietrza) do urządzenia kształtującego produkty. Urządzenie kształtujące zawiera dwa walce kształtujące, gdzie przechodzące pomiędzy nimi pellety dostarczane równomiernie wychodzą w postaci dywanu, któremu można na tym etapie nadawać określoną strukturę poprzez odpowiednie ukształtowanie powierzchni walców (przykładowo, kratkowe aby uzyskać produkty jak na Fig. 1). Następnie dywan tnie się na pojedyncze produkty, przykładowo prostokątne. Można też poddawać pellet rozcieraniu i fragmenty kształtować w zlepki o różnych kształtach.

Tak ukształtowane produkty są następnie stabilizowane w podsuszaczu 15 lub bezpośrednio poddane tostowaniu w tosterze 16. Tak wytworzony produkt po ostudzeniu jest gotowy do pakowania 17.

Jeśli wytwarzane produkty mają być barwione, to do ekstrudera mogą być dozowane odpowiednie barwniki 18.

Charakterystyka wytwarzanych pelletów, w szczególności ich absorpcja światła może być analizowana na stanowisku pomiarowym 19, przykładowo takim jak znane ze stanu techniki z patentu PL226701 i na tej podstawie mogą być regulowane parametry pracy ekstrudera.

Przedstawiony powyżej sposób umożliwia wytwarzanie tostowanych produktów zbożowych teksturowanych, takich jak przykładowo przedstawiono na Fig. 1, z pelletu spożywczego zamiast z gotowanych ziaren jak w technologiach znanych dotychczas ze stanu techniki. Było to możliwe dzięki dobraniu odpowiedniej mieszanki surowcowej, w szczególności zawierającej odpowiednią ilość błonnika

PL 236 765 B1 o odpowiedniej długości włókien, a ponadto zastosowaniu odpowiednich parametrów technologicznych, w szczególności odpowiedniego nawilżenia surowca wejściowego w prekondycjonerze i odpowiedniego doboru parametrów podgrzewania i chłodzenia mieszanki w ekstruderze, tak aby uzyskany pellet był miękki w środku i twardy na zewnątrz i nie sklejał się, umożliwiając odpowiednie jego kształtowanie na urządzeniu kształtującym produkty do późniejszego tostowania. Dzięki temu, że produkty wytwarzane są z pelletu spożywczego, możliwe jest dodanie względnie dużej ilości i szerokiej gamy dodatków funkcjonalnych jako surowców wsadowych, które zostaną wymieszane w masie, a nie tylko na powierzchni, produktu końcowego. Sposób według wynalazku umożliwia uzyskanie produktów z mieszanek różnych mąk. Ponadto, możliwe jest barwienie produktów zbożowych w masie, a nie tylko na powierzchni.

P r z y k ł a d wykonania:

Przygotowano mieszankę surowców bazowych, zawierającą 85% mieszanki mąki pszennej i żytniej w proporcjach 1:1, 5% błonnika z włókien pszenicy o średniej długości 80 mikrometrów i 10% dodatków funkcjonalnych (5% algi, 5% karoten). Mieszankę zmieszano i nawilżono w prekondycjonerze do wilgotności 35% i podgrzano wstępnie do temperatury 70°C. W ekstruderze dodano brązowy barwnik (do nadania produktom koloru czekoladowego) i mieszankę w pierwszej sekcji grzewczej podgrzewano do temperatury 140°C przy czasie przejścia mieszanki przez tą sekcję równy 4 minuty, po czym schłodzono do temperatury 60°C, przy czasie przejścia mieszanki przez drugą sekcję chłodzącą równym 3 minuty. Uzyskany pellet stanowił odrębne ziarenka, które nadawały się do swobodnego transportowania w strumieniu powietrza i nie zlepiały się ze sobą przy wejściu do urządzenia kształtującego produkty, ani nie przylepiały się do walców kształtujących. Z pelletu ukształtowano produkty o kształcie takim jak przedstawiono na Fig. 1, które następnie tostowano i ostudzono.

Przedstawiony powyżej sposób umożliwia wytwarzanie tostowanych produktów zbożowych teksturowanych, takich jak przykładowo przedstawiono na Fig. 1, z pelletu spożywczego zamiast z gotowanych ziaren jak w technologiach znanych dotychczas ze stanu techniki. Było to możliwe dzięki dobraniu odpowiedniej mieszanki surowcowej, w szczególności zawierającej odpowiednią ilość błonnika o odpowiedniej długości włókien, a ponadto zastosowaniu odpowiednich parametrów technologicznych, w szczególności odpowiedniego nawilżenia surowca wejściowego w prekondycjonerze i odpowiedniego doboru parametrów podgrzewania i chłodzenia mieszanki w ekstruderze, tak aby uzyskany pellet był miękki w środku i twardy na zewnątrz i nie sklejał się, umożliwiając odpowiednie jego kształtowanie na urządzeniu kształtującym produkty do późniejszego tostowania. Dzięki temu, że produkty wytwarzane są z pelletu spożywczego, możliwe jest dodanie względnie dużej ilości i szerokiej gamy dodatków funkcjonalnych jako surowców wsadowych, które zostaną wymieszane w masie, a nie tylko na powierzchni, produktu końcowego. Sposób według wynalazku umożliwia uzyskanie produktów z mieszanek różnych mąk. Ponadto, możliwe jest barwienie produktów zbożowych w masie, a nie tylko na powierzchni.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Sposób wytwarzania tostowanych produktów zbożowych z ekstrudowanego pelletu spożywczego, w którym ujednoliconą mieszankę surowców poddaje się kondycjonowaniu w prekondycjonerze, po czym w ekstruderze poddaje się ją mieszaniu, uplastycznianiu i wytłaczaniu, po czym wytłoczony półprodukt w postaci pelletów formuje się na urządzeniu kształtującym produkt, które następnie stabilizuje w podsuszaczu i tostuje w tosterze, znamienny tym, że: - jako mieszankę surowców stosuje się mieszankę zawierającą: mąkę w ilości od 75 do 97% wag.; błonnik w postaci włókien o długości od 50 do 100 mikrometrów w ilości od 3 do 10% wag.; dodatki funkcjonalne w ilości do 15%;

   - w prekondycjonerze nawilża się mieszankę surowców do wilgotności od 35 do 40% i temperatury od 70 do 75°C;

   - mieszankę przetwarza się w ekstruderze wyposażonym w ślimak transportująco-kruszącym typu młotkującego, w którym w pierwszej sekcji intensywnie podgrzewa się mieszankę do temperatury od 130 do 150°C w czasie od 3 do 5 minut, a w drugiej sekcji intensywnie chłodzi się mieszankę do temperatury pelletu wyjściowego od 55 do 65°C w czasie od 3 do 5 minut;

   - po czym tak uzyskane pellety podaje się w strumieniu powietrza do urządzenia kształtującego.