RU2287938C2

RU2287938C2 - Замороженный картофельный продукт и способ его получения

Info

Publication number: RU2287938C2
Application number: RU2003131336/13A
Authority: RU
Inventors: ОЛМЕДО Матиас РОМЕРО (ES); ОЛМЕДО Матиас РОМЕРО
Original assignee: Трейд Десида, С.Л.
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2006-11-27
Also published as: AU2002246147B2; CN1499934A; CN1245086C; EP1374689B1; EP1374689A1; PL204107B1; US20040115334A1; ES2316547T3; DK1374689T3; DE60229839D1; ATE413810T1; PL365222A1; WO2002076221A1; CA2442305C; CA2442305A1

Abstract

Изобретение относится к технологии получения замороженного пищевого продукта из картофеля с разными формами нарезки. Картофель обрабатывают в солевом растворе. Во время этой стадии обработки или последовательно добавляют консервант/антиоксидант. Затем картофель сушат горячим воздухом, добавляют гомогенизатор цвета, агент, подщелачивающий и стабилизирующий структуру картофеля, охлаждают в растворе, возможно с добавлением пищевых красителей и/или вкусовых добавок, в зависимости от вариантов выполнения способа. Далее следуют стадии сушки ламинарным воздушным потоком перед замораживанием. Изобретение позволяет получить продукт, который имеет более низкое содержание крахмала и удерживает меньше жира при жарке, чем обычный замороженный, предварительно обжаренный картофель. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к новому замороженному пищевому продукту из картофеля с разными формами нарезки (сегменты, круглые ломтики, овальные или "парижские" ломтики и т.п.) и разными размерами, а также к способу его получения. Полученный продукт имеет новые физико-химические и органолептические характеристики, отличающиеся от характеристик картофельных продуктов, имеющихся в продаже.

Известен ряд способов приготовления замороженных продуктов на основе картофеля, используемых для приготовления жареного картофеля («фри»).

Наиболее распространенным в настоящее время в промышленности, вероятно, является способ, описанный в испанском патенте ES 513,114 (MCCAIN ESPACA S.A.), в котором очищенный сырой картофель, нарезанный на куски и промытый, бланшируют в горячей воде в две стадии, на первой - при 65-71°С в течение 12-15 минут, и на второй - при 79-90,5°С в течение 2-6 минут, с охлаждением при 38°С в течение 10-20 минут между двумя стадиями. Затем кусочки сушат горячим воздухом, при этом их вес снижается на 15%, а после уравновешивания температурой окружающей среды в течение 3-10 минут их жарят в масляной бане при температуре между 163°С и 190,5°С до тех пор, пока их вес не снизится еще на 20-25%. Наконец, кусочки картофеля замораживают при -18°С.

Другие известные способы, такие как способ, описанный в патенте США 5,539,552 (NESTEC S.A.), основаны на создании кляров (жидкого теста) в качестве защитных покрытий на основе крахмала.

Другие запатентованные способы получения нежареного замороженного картофеля основаны на обработке, включающей погружение или распыление растворов химических продуктов для желатинирования крахмала и/или ингибирования присутствующих в свежем картофеле ферментов, ответственных за почернение, возникающее из-за свободных восстанавливающихся сахаров, после чего конечный продукт упаковывают в пластиковые емкости с инертной или консервирующей атмосферой.

Наиболее часто в настоящее время используют способ получения замороженного картофеля, предусматривающий, что отобранный, очищенный, промытый картофель, нарезанный на куски различной формы, подвергают бланшированию в течение 15-30 мин при температуре 75-90°С. За этим следует стадия сушки горячим воздухом при температурах, близких к 80°С, которая может длиться несколько минут. Затем осуществляют стадию первичного обжаривания в гидрированном промышленным способом жире при 180°С, которая может длиться от 1,5 до 3 минут. Наконец, картофель предварительно охлаждают и затем замораживают. На стадии бланширования к воде добавляют пирофосфат натрия в концентрации, близкой к 0,7% для обеспечения однородного цвета конечного продукта. Добавляют также другие вспомогательные вещества, такие как декстроза или вкусовые добавки, обычно распылением перед сушкой.

Упомянутые способы включают, с одной стороны, операции, которые требуют относительно высоких затрат, что может сделать конечный продукт более дорогим, такие как первичное обжаривание, бланширование, покрытие кляром и т.д. С другой стороны, готовый картофель фри имеет высокую калорийность, что заставляет многих потребителей отвергать их из-за высокого содержания естественного или добавленного крахмала, жиров, которые добавляются на стадии первичного обжаривания жира, сохраняющегося после жарки при их приготовлении для потребления. Полученные промышленным способом жиры, обычно используемые при первичном обжаривании в пищевой промышленности, являются жирами, используемыми для того, чтобы при обжаривании сделать продукт более хрупким с помощью смесей частично гидрированных растительных масел с довольно высоким индексом насыщенности (связей), в результате чего их качество с точки зрения полезности для здоровья становится неудовлетворительным вследствие высокого содержания насыщенных жирных кислот, а также транс-мононенасыщенных жирных кислот, образующихся при гидрировании, которые являются одинаково или даже более нежелательными, чем насыщенные кислоты. Все вышесказанное имеет последствия для здоровья потребителя, главным образом вызывая очевидный рост уровня холестерина в крови.

Задачей настоящего изобретения является создание замороженного картофельного пищевого продукта, который решает вышеупомянутые проблемы и улучшает важные свойства конечного продукта. В отличие от упомянутых выше продуктов в нем уменьшено количество добавленных жиров или добавленного крахмала, поскольку способ его получения не требует операций первичного обжаривания или покрытия кляром (защитным покрытием) на основе крахмала, что упрощает производственный процесс. Кроме того, замороженный продукт сохраняет гистологическую структуру свежего картофеля практически не измененной, и конечный продукт имеет более низкую калорийность, чем продукты, полученные другими способами, особенно такими, которые включают операции первичного обжаривания.

Пищевой продукт по изобретению получают способом, который частично или регулируемым образом удаляет крахмал из свежего картофеля и укрепляет его внутреннюю структуру, обеспечивая его органолептическим характеристикам гораздо больше сходства с характеристиками жареного натурального картофеля, чем с характеристиками картофельных продуктов, широко представленных на рынке. Это, возможно, обусловлено тем, что гистологическая структура продукта претерпевает меньшие изменения во время процесса получения.

Для целей настоящего изобретения должно быть понятно, что главными органолептическими характеристиками картофеля «фри» являются его цвет, гладкость, вкус и текстура, причем желательны светлый цвет без темных пятен, гладкая форма без морщин или выпячиваний, вкус, как можно более подобный вкусу натурального картофеля, и хрустящая текстура без наружной корки, которая является плотной по своей внутренней и внешней структуре.

Подобно известным замороженным пищевым продуктам, продукт, являющийся предметом настоящего изобретения, имеет следующие преимущества: он может храниться в течение длительного времени, что облегчает его поставку на рынок на постоянной основе. Вдобавок, как уже указывалось, предлагаемый продукт имеет более высокое качество и потому что он сохраняет гистологическую структуру исходного картофеля, и благодаря его более низкой калорийности.

Ниже подробно описан способ получения пищевого продукта, который является предметом настоящего изобретения.

Исходное сырье подобно сырью для известных способов: свежий картофель с желаемой формой нарезки, полученный обычными операциями сортировки, промывки, очистки и повторной промывки.

Может использоваться любой сорт картофеля, пригодный для жарки (Bintje, Frisia, Agria, Jaerla, Kennebec, Sandra, Liseta, и т.д.) с содержанием крахмала между 15-22% и содержанием воды 71-84%. Предпочтительной формой ломтиков является параллелепипедная, но следует указать, что в настоящем изобретении форма не играет принципиальной роли и кусочки продукта по изобретению могут иметь любую форму (сегменты, дольки, круглые, овальные, "парижские" ломтики и т.д.). Предпочтительно используют следующие кусочки (длина×ширина): 3 мм × 3 мм, 7 мм × 7 мм, 9 мм × 9 мм, 30 мм × 15 мм, 5 мм × 60 мм, 12 мм × 20 мм, с высотой предпочтительно между 5 мм и 12 мм.

Способ предусматривает следующие стадии:

(а) погружение свежего картофеля в водный раствор пищевой соли, предпочтительно хлорида натрия, причем указанный солевой раствор непрерывно перемешивают при температуре Т₁ между 5 и 35^оС с концентрацией растворенного вещества между 0,1% и 5% (вес./об.) на время t₁ между 4 и 16 минутами.

Хотя промывка нарезанного картофеля водой без добавок удаляет некоторую часть крахмала, удерживаемую на внешней поверхности картофеля, установлено, что упомянутая обработка вызывает увеличенный поток крахмала из внутренности клеток в более удаленных от центра слоях картофеля по направлению к жидкой среде. Это должно привести в дальнейшем к уменьшенному удерживанию жира на конечной операции жарки.

Погружение картофеля в солевой раствор указанным выше образом обеспечивает возможность регулируемого удаления от 1 до 2% крахмала. В следующей таблице приведены результаты операции в испытаниях, проведенных с использованием хлорида натрия в различных условиях времени, температуры и концентрации соли.

Таблица I
%% удаленного крахмала (вес.% от начальной массы картофеля)
Условия	Т=12,5°С		Т=17,5°С		Т=22,5°С		Т=32,5°С
	8 мин	15 мин	8 мин	15 мин	8 мин	15 мин	8 мин	15 мин
0,2% (вес./об)	1,14	1,26	1,37	1,49	1,38	1,57	1,30	1,42
0,5% (вес./об)	1,45	1,75	1,87	1,98	1,87	2,01	1,69	1,90
1,0% (вес./об)	1,48	1,77	1,75	1,99	1,79	2,08	1,75	1,86

Учитывая влияние уменьшения содержания крахмала при такой обработке на уменьшение удерживания жира при конечной операции жарки, установлено, что оптимальный результат получается при температуре, близкой к 15-20°С и концентрации хлорида натрия в среде, близкой к 0,5% (вес./об), что вызывало уменьшение содержания крахмала на 1-2%.

(b) Погружение картофеля со стадии (а) в водяную баню при температуре Т₂ между 45 и 65°С с добавлением пищевого консервирующего и антиоксидантного элемента, который не придает неприятного привкуса, в концентрации между 0,1 и 2% (вес./об) на время t₂ между 5 и 15 минутами.

Установлено, что происходящая на первой стадии желатинизация значительной части крахмала, остающегося в картофеле, в присутствии консервирующего агента обеспечивает повышенную стабильность структуры картофеля при хранении в замороженном виде. Аналогично, было установлено, что при добавлении моногидрата лимонной кислоты в качестве консервирующего агента, желатинизирующего крахмал в картофеле, оптимальные результаты достигались при концентрации 0,4%, Т₂=50°С и t₂=10 мин.

(с) Сушка одновременно с охлаждением картофеля со стадии (b) ламинарным потоком воздуха при температуре Т₃ между 15 и 45°С в течение времени t₃ между 1 и 5 минутами при скорости воздуха V₁ между 0,2 м/с и 2 м/с и относительной влажности (RH) между 15% и 40%.

Предпочтительной комбинацией параметров данного процесса является: Т₃=25^оС, t₃=2 мин, V₁=0,5 м/с и RH=30%.

После данной стадии картофель готов для замораживания и хранения в течение длительного времени (более 6 месяцев) в оптимальном виде.

(d) Замораживание картофеля со стадии (с) при -18^оС посредством обычных способов промышленного замораживания растительных продуктов, предпочтительно посредством погружения растительных продуктов, предпочтительно посредством погружения картофеля в атмосферу жидкого азота/воздуха, для того чтобы максимально сохранить органолептические свойства продукта.

(e) После стадии (b), необязательно, картофель обрабатывают посредством турбулентной конвекции горячим воздухом при скорости V₂ между 0,1 и 1 м/с при температуре T₄ между 75° и 150°С в течение времени t₄ между 30 и 90 минут с целью одновременного снижения содержания крахмала и/или воды для того, чтобы еще более снизить калорийность продукта и/или увеличить срок хранения замороженного продукта. Продолжительность данной стадии находится в прямой зависимости с процентом крахмала, который желательно удалить, и в обратной зависимости с температурой и скоростью воздуха. В течение первых 6-12 минут необходимо, чтобы относительная влажность воздуха была высокой и предпочтительно на уровне, близком к 100%, и предпочтительно на уровне насыщения водой. Недостаточная влажность на этой стадии может вызвать значительные дефекты органолептических характеристик продукта.

В следующей таблице приведены результаты по удалению крахмала на данной стадии (е) для двух различных случаев: предварительная обработка картофеля в соответствии со способом, описанным на стадиях (а) и (b), NaCl и моногидратом лимонной кислоты в качестве добавок, соответственно, и нарезание картофеля с такой же геометрической формой, но без обработки стадиями (а) и (b).

Таблица II
	Содержание крахмала, % (вес/об) в картофеле в различные моменты процесса стадии (е)
	t=0 мин	t=10 мин	t=30 мин
Картофель не обработан предварительно способами стадий (а) и (b)	18%	-	16,5 %
Картофель обработан предварительно способами стадий (а) и (b)	16%	14%	11%

Также установлено (данные не приведены), что присутствие моногидрата лимонной кислоты в растворе стадии (b) количественно улучшает выход на данной необязательной стадии (е).

Пищевой продукт по изобретению имеет ряд свойств, отличающих его от известных продуктов: он сохраняет внутреннюю гистологическую структуру свежего картофеля практически не измененной, поскольку обработка, необходимая для его получения, затрагивает только самые внешние поверхностные слои клеток, а клетки глубинных зон сохраняются практически незатронутыми; в продукт не вовлекаются добавленные крахмалы или жиры; он имеет более низкую калорийность и благодаря более низкому содержанию крахмала, и благодаря более низкому удерживанию жира при жарке для потребления; потери сырья во время процесса составляют на 2-15% меньше, чем, в частности, потери в продуктах, требующих операции первичного обжаривания.

Эти свойства обеспечивают значительные преимущества. Сохранение органолептических свойств сырого картофеля практически незатронутыми при жарке и, в свою очередь, снижение его калорийности придают продукту высокий уровень качества по сравнению с замороженными продуктами, которые в настоящее время имеются в продаже. Кроме того, операции, которые являются обычными в промышленности при получении продукта такого типа, значительно улучшены, причем дорогие и сложные стадии процесса, такие как бланширование и первичное обжаривание исключены, а время, за которое получают продукт, сильно сокращено, и производственные затраты, особенно в части затрат энергии, исходных материалов и оборудования, значительно снижены. Все это приводит к большей производительности производственного процесса, устранению операций, которые являются опасными для людей (первичное обжаривание), и к явному улучшению совместимости промышленного процесса с защитой окружающей среды (устранение бланширования).

В добавление, возможность регулировать уменьшение содержания крахмала позволяет предложить потребителям замороженные картофельные продукты с одинаковым содержанием крахмала независимо от сорта исходного картофеля с преимуществами, которые это дает с точки зрения диетического качества продукта.

Вариант выполнения описанного выше способа также является предметом настоящего изобретения. Этот вариант заключается в объединении стадий a) и b) в новую стадию a'), к которой добавлены стадии b') и b"), конечные стадии c') и d'), являющиеся эквивалентными стадиям c) и d) в предыдущем варианте. Предпочтительный вариант способа предусматривает:

a') погружение сырого картофеля в солевой раствор, содержащий дополнительно консервирующую и антиоксидантную пищевую добавку, не оказывающую неблагоприятного влияния на органолептические свойства картофеля;

b') затем погружение в водный раствор с придающей однородный цвет, подщелачивающей и стабилизирующей структуру картофеля пищевой добавкой, которая не оказывает неблагоприятного влияния на органолептические свойства картофеля;

b") затем погружение в водный охлаждающий раствор, возможно с добавлением улучшающих цвет или вкус пищевых добавок;

c') сушка;

d') замораживание.

Продукт, полученный посредством данного варианта, представляет собой картофель:

- замороженный и не прошедший первичную обжарку, который может быть приготовлен с любой формой нарезки, с которыми в настоящее время предлагают на рынке замороженный картофель: полоски или стержни с сечениями от 3 мм × 3 мм, 7 мм × 7 мм, 9 мм × 9 мм до 30 мм × 15 мм или более, сегменты, круглые, овальные или "парижские" ломтики и т.д.;

- который можно хранить в течение длительного времени без образования дефектов, которые обычно вредно влияют на качество замороженного картофеля, таких как внутреннее и внешнее почернение, вызванное активностью специфичных ферментов, главным образом ферментов группы фенолаз, которые присутствуют в клеточных мембранах картофеля и катализируют реакции молекулярного окисления, таких как тирозин, который порождает "коричневые полимеры", характерные для такого окрашивания. "Длительное время" следует понимать как периоды более 12 месяцев;

- который характеризуется однородной и плотной текстурой по всему поперечному сечению продукта, включая внешние слои, благодаря тому, что в данном случае достигается полная желатинизация крахмала без причинения значительного вреда гистологической структуре, в отличие от известного замороженного картофеля первичного обжаривания с чрезмерно мягкой, пластичной внутренней пульпой и хрупким внешним слоем в результате вредного влияния на гистологическую структуру, оказываемого жаркой и включением в продукт гидрированных жиров и других вспомогательных элементов данного производственного процесса.

- далее, весьма существенной характеристикой продукта, которая значительно отличает его от любого другого замороженного картофельного продукта, имеющегося в настоящее время в продаже, является то, что после жарки для потребления, операции, требующей такого же времени для известного картофеля «фри» продукт по изобретению имеет хрустящую внешнюю текстуру и плотную внутреннюю пульпу, что является очень большим преимуществом с точки зрения качества и позволяет его потребление с хорошими органолептическими ощущениями в течение более длительного периода, чем у выпускаемых в настоящее время продуктов.

Улучшенные органолептические характеристики следует понимать, как означающие, кроме прочего:

- хрустящую внешнюю поверхность;

- время удерживания. Данный параметр означает время, в течение которого картофель, будучи зажаренным, сохраняет желательные органолептические свойства. В случае картофеля по изобретению это время составляет 15-20 минут, в отличие от 5-10 минут для картофеля первичного обжаривания, описанного в уровне техники;

- однородность цвета по всей поверхности продукта;

- отсутствие аномального вкуса, не свойственного картофелю, вызванному присутствием используемых в промышленности гидрированных жиров и других продуктов, обычно используемых при приготовлении картофеля «фри».

Физически и химически продукт отличается тем, что он сохраняет состав, подобный составу натурального картофеля с содержанием воды и сухого вещества, сохраняющимся в процентном отношении после завершения процесса. Так, в зависимости от начального состава исходного материала, мы получаем выход сухого вещества 18%-24% и содержание воды 82%-76%, соответственно. При этом максимальные потери сырьевого материала в производственном процессе составляют 30% по сравнению с 50% потерь картофеля с первичным обжариванием, описанного в уровне техники. Продукт также содержит остатки пищевых добавок, использованных на разных стадиях обработки, хотя все из них присутствуют в количествах, намного ниже уровня, разрешенного для пищевых продуктов.

Для приготовления замороженного картофеля по изобретению используют любой сорт картофеля, обычно используемый для жарки, наиболее важными являются сорта Russet Burbank, Agria, Bintje, Hermes, Asterix, Sandra и т.д. Приемлемое содержание сухого вещества в картофеле варьирует между 18% и 24%, хотя существует оптимум для каждой формы нарезки. В общем, как и для других типов картофеля «фри», таких как картофель «фри» с первичным обжариванием, желательны картофелины, которые имеют по возможности цилиндрическую форму, длину более 50 мм, мало глазков и не содержат выступов, которые могли бы повлиять на очистку, промывку и нарезание.

Таким образом, получают новый замороженный картофельный продукт, существенные характеристики которого вытекают из способа получения, использованного при его производстве.

Для получения картофеля по изобретению отправным пунктом является промытый, очищенный и нарезанный картофель, который был частично декрахмализован (чтобы устранить проблему закрахмаливания обрабатывающего раствора) с формами нарезки, которые могут варьироваться от 3 мм × 3 мм, 7 мм × 7 мм, 9 мм × 9 мм до 30 мм × 15 мм или более, сегменты, круглые, овальные или "парижские" ломтики и т.д., которые подвергают трем обработкам различными растворами пищевых добавок, последующей сушке и, наконец, замораживанию.

Полученный таким образом продукт упаковывают в мешки, и он должен храниться при температурах ниже -18°С до потребления, подобно картофелю первичного обжаривания.

На фиг. 1 представлена сравнительная блок-схема стадий различных способов, - традиционного способа получения замороженного картофеля с первичным обжариванием и способа по изобретению.

Ниже приводится описание различных стадий a')-d'), образующих производственный процесс, вместе с их техническим обоснованием со ссылкой на фиг. 1.

Предварительные стадии (1-5)

Предварительными стадиями приготовления картофеля являются стадии промывки, очистки, отбора, нарезания, частичной декрахмализации (которая может происходить одновременно с операцией нарезания, как, например, в случае нарезания с использованием струи воды) двухстадийного отбора для устранения пятен. Все эти стадии являются общепринятыми и осуществляются во всех традиционных способах получения картофеля «фри». Они дают в результате картофель или части картофеля любого желаемого формата, без пятен и с частично декрахмализованной поверхностью, чтобы избежать последующих проблем закрахмаливания жидкости в емкостях для бланширования (традиционный способ), или в емкостях с обрабатывающими растворами согласно изобретению.

a') Погружение в раствор №1 (7)

Картофель с предыдущих операций полностью погружают в водный раствор с моногидратом лимонной кислоты и хлорида натрия при температурах, которые в зависимости от формы нарезки варьируют между 55°С и 70°С, на период примерно 5-15 минут, предпочтительно 10 минут, при концентрации лимонной кислоты 0,5%-1,5% и концентрации хлорида натрия 0,1%-2%, где все вышесказанное зависит от характеристик сырьевого материала и формы нарезки обрабатываемого продукта.

Цель данной стадии состоит в уменьшении содержания восстанавливающихся сахаров, частично или полностью затормозить ингибировать ферментную активность, частично желатинировать крахмал и освободить картофель от грибковых и бактериальных загрязнений.

Все вышесказанное достигается комбинированным действием на продукт уровня рН, температуры и длительности обработки, которые соответствуют преследуемой цели:

Функция рН: Добавление лимонной кислоты и хлорида натрия в подходящих концентрациях обеспечивает рН раствора в интервале от 1,5 до 3, благодаря чему достигаются следующие эффекты:

- весьма высокий уровень ликвидации ферментов (фенолаз), ответственных за ферментативное обесцвечивание (Santerre, C.R., 1981 "A research note. Bisulfite alternatives in processing abrasion-peeled Russet Burbank potatoes");

- превращение восстанавливающихся сахаров, которые вызывают неферментативное обесцвечивание, в соединения, которые не могут повлиять на цвет; и, последнее, -

- ускорение желатинизации крахмала, присутствующего в картофеле.

Функция тепла: Использование раствора с высокой температурой (от 50°С до 70°С, как в случае способа по изобретению) в течение определенного времени приводит к тому, что достигаются три функции:

- инициируется процесс уничтожения тирозина (Rouselle, P., "La Pomme de Terre", 1996), который является основным фенольным субстратом, ответственным за ферментативное обесцвечивание;

- посредством растворения достигается уменьшение восстанавливающихся сахаров (глюкозы и фруктозы), которые вызывают неферментативное обесцвечивание при конечной жарке продукта; и, последнее;

- объединенное действие тепла и времени приводит к желатинизации крахмала, важной для достижения оптимальной текстуры, которая обуславливает правильное замораживание и способность к хранению без ухудшения качества.

Функция дезинфекции: При комбинированном использовании рН, достигаемого в растворе данной обработки (от 1,5 до 3) и применяемой при этом температуры (от 55°С до 70°С) предотвращается развитие и появление бактериального или грибкового загрязнения и во время процесса достигается полная дезинфекция картофеля, поскольку оба воздействия и каждое из них по отдельности обеспечивают уничтожение большинства микробных штаммов, способных существовать в среде картофеля.

Применение лимонной кислоты при первой обработке приводит к возрастанию концентрации данной кислоты в картофеле, и таким путем снижается ферментативное обесцвечивание за счет прямой конкуренции с хлорогеновой кислотой, присутствующей в картофеле (Rouselle, P., "La Pomme de Terre", 1996), которая является вторым наиболее важным субстратом реакций обесцвечивания данного типа.

Для того чтобы обеспечить эффективную работу этих важных функций, обработка должна происходить с однородным распределением растворенного вещества и температуры, эффективность которого значительно улучшается, если на первой стадии обеспечивают энергичное перемещение картофеля в растворе в течение 1-4 минут с последующим осторожным, но непрерывным перемещением в оставшееся время, ускоряя тем самым проникновение раствора в картофель.

b') Погружение в раствор №2 (8)

При этой, второй, обработке картофель с предыдущей стадии погружают в водный раствор с тетранатрий-пирофосфатом при температуре, которая в зависимости от формы нарезки картофеля может варьировать между 55°С и 70°С, в течение приблизительно 20-40 минут, предпочтительно 30 минут, при концентрации пирофосфата 0,5% -2%.

Данная вторая обработка также обеспечивает эффекты, которые важны для правильного осуществления способа по изобретению, такие как функция рН, функция татранатрий-пирофосфата и функция тепла.

Функция рН: Когда картофель выходит из обработки раствором №1, то, вследствие низкого рН последнего, картофель является подкисленным, и потому его необходимо погрузить в щелочной раствор для того, чтобы нейтрализовать остаточный кислый вкус. Раствор тетранатрий-пирофосфата, который в зависимости от используемой концентрации может иметь рН от 8 до 11, является идеальным для такой коррекции, обеспечивая в конце обработки картофель с нейтральным вкусом.

Функция тетранатрий-пирофосфата: Действие тетранатрий-пирофосфата, хорошо известного в пищевой промышленности, в особенности в его аллотропной форме кислого натрий(двунатрий)пирофосфата, заключается в функции стабилизации и гомогенизации цвета обрабатываемого продукта, дополнительно улучшая однородность цвета картофеля. В случае способа изобретению это также дает значительные преимущества, такие как продолжение ингибирования развития ферментов (van Eijck, P.C., 1991, "New variety, blanching procedures and (non) enzymatic discolorations"), поскольку специфичные типы ферментов также инактивируются в сильно щелочной среде, уменьшая появление почернения после приготовления или интенсивной термообработки.

Функция тепла: Продолжение данной второй обработки при высоких температурах приводит к ряду эффектов:

- дополнительное удаление восстанавливающих сахаров, поддерживая действие первой обработки;

- дополнительно к действию тетранатрий-пирофосфата, улучшение, если оно возможно, однородности золотистого цвета во всех зонах картофеля;

- одновременное продолжение ликвидации тирозина (Rouselle, P., "La Pomme de Terre", 1996), который, как упомянуто выше, является основным субстратом реакций ферментативного обесцвечивания;

- завершение первой стадии процесса, непрерывно усиливая желатинизацию крахмала во внутренних зонах картофеля.

Объединенное действие рН и тепла при обработке раствором № 1 и тепла при обработке раствором №2 вызывает увеличение и разрыв гранул крахмала за счет их желатинизации, что приводит к набуханию и округлению клеток (Rouselle, P., "La Pomme de Terre", 1996). Такое округление уменьшает поверхность межклеточного сцепления, вызывая образование микроканалов и щелей, которые обеспечивают лучшее проникновение обрабатывающих растворов во внутренние зоны картофеля.

Как и при предшествующей обработке в растворе №1, здесь важна однородность температуры и распределения растворенного вещества во время всей данной стадии, так чтобы все упомянутые выше функции могли быть правильно выполнены, с тем результатом, что при этом требуется лишь очень слабое перемешивание, не вызывающее эрозию картофеля (которая может привести к значительным потерям продукта)

b") Погружение в раствор № 3 (9)

При этой третьей обработке картофель погружают в раствор холодной воды с температурой 5°С до 20°С, который может включать в себя, необязательно и в зависимости от предпочтений потребителей, различные пищевые добавки для модификации цвета или вкуса, такие как, например, декстроза, хлорид натрия или различные ароматизаторы.

Основная задача данной стадии процесса состоит в том, чтобы охладить картофель после обработки раствором №2 до температуры, которая позволяет осуществить последующее замораживание, не требуя других типов предварительного охлаждения, что требуется в случае первично обжаренного картофеля (когда требуется несколько стадий охлаждения, прежде чем картофель можно будет подать в туннель замораживания), и, прежде всего, без потерь веса продукта в конце процесса, как это происходит в случае сушки воздухом при низкой температуре.

Добавление хлорида натрия в очень низкой концентрации приводит, во-первых, к корректировке вкуса жареного картофеля в соответствии с требованиями рынка, и, одновременно, к задержке поглощения кислорода клетками, с тем результатом, что исключается любое ферментативное окисление, которое еще могло бы произойти на данной стадии процесса (Rouselle, P., "La Pomme de Terre", 1996).

Продолжительность данной стадии короче, чем предыдущих стадий, составляя приблизительно 2-10 минут, предпочтительно 5 минут, и в течение этого времени, как уже упомянуто выше, в процесс могут быть дополнительно введены водорастворимые продукты, такие как 0,15% декстроза для усиления золотистого цвета картофеля после его жарки или 0,2% NaCl для улучшения вкуса.

c') Сушка (10)

Картофель после холодной обработки в растворе №3 затем подвергают поверхностной сушке перед замораживанием. Такую сушку проводят потоком воздуха со скоростью 0,5-4 м/с и с 15-40% относительной влажностью. Такой воздух может быть холодным или иметь комнатную температуру в зависимости от имеющегося оборудования. Основной функцией стадии сушки является удаление поверхностной воды, окружающей картофель после его извлечения из последнего раствора, но без удаления какой-либо воды, содержащейся внутри картофеля, что могло бы привести к снижению весового выхода конечного продукта. Для этой цели данную стадию проводят в течение периода, который может составлять 2-10 мин при температурах, которые могут варьировать в пределах 3°С-25°С в зависимости от используемого оборудования.

Удаление поверхностной воды, увлажняющей картофель, является важным для того, чтобы обеспечить улучшенное последующее замораживание, поскольку если картофель поступает в туннель замораживания влажным, выход на этой стадии падает, так как требуется замораживать значительное количество воды со значительными затратами энергии. В то же время образование слоя льда вокруг картофеля ухудшит условия хранения продукта, поскольку могут образоваться большие блоки из кусочков картофеля, скрепляемых льдом.

d') Замораживание (11)

Замораживание, проводимое в способе по изобретению, никоим образом не отличается от способов, обычно применяемых при производстве замороженных овощей. Иначе говоря, замораживание должно проводиться в системах с закрытой камерой при температуре от -10°С до -40°С в течение короткого времени, которое может варьироваться между 10 минутами и 25 минутами в зависимости от используемого оборудования и формы нарезки картофеля.

Фаза замораживания является очень важной для правильного осуществления способа по изобретению, поскольку во время замораживания происходит разрыв структуры геля крахмала. Для того чтобы достичь желаемой текстуры конечного жареного продукта, процесс замораживание/оттаивания должен осуществляться так, чтобы разрушить ту часть геля, которая образована амилопектином, которая, если ее оставить неизменной, приведет к образованию нежелательной плотной резиноподобной текстуры.

Для замораживания очень важно, чтобы его скорость была достаточно быстрой для того, чтобы предотвратить образование внутри картофеля крупных кристаллов льда, которое может привести к разрушению его структуры и потере части его органолептических свойств. Чем быстрее замораживание, тем мельче образующиеся кристаллы, которые не разрывают стенки клеток. Это является благоприятным не только для лучшего качества продукта после приготовления, но также и для лучшего хранения замороженного продукта, поскольку при низкотемпературном хранении уменьшаются возможные потери воды из-за сублимации.

Конечные стадии (12-14)

Данные стадии состоят в применении обычных способов дозировки порций замороженного картофеля заданного веса в упаковки существующего на рынке типа (мешки, коробки и т.п.), этикетирования в соответствии с различными правилами, которые должны соблюдаться, и хранения без перерывов в охлаждении.

Пищевой продукт по изобретению имеет ряд свойств, которые отличают его от известных продуктов: он сохраняет внутреннюю гистологическую структуру свежего картофеля практически неизмененной, поскольку обработка, необходимая для его получения, является менее агрессивной, чем обычно используемое при производстве первичное обжаривание картофеля; этот продукт имеет органолептические свойства при последующей жарке, такие как хрустящая текстура с намного большим временем ее сохранения, более плотная и однородная внутренняя текстура без отверстий, что позволяет продукту дольше оставаться горячим; ненатуральные (добавленные) крахмалы или жиры или любые другие покрытия не вовлечены в продукт; в продукт не вовлечен никакой тип используемого в промышленности жира; потери сырья во время процесса на 2-15% меньше, чем, в частности, потери, которые имеют место в продуктах, требующих операции первичного обжаривания.

Эти свойства обеспечивают значительные преимущества. Достижение упомянутых органолептических свойств и, в свою очередь, низкое содержание жира определяют значительный уровень качества конечного продукта по сравнению с замороженными продуктами, которые в настоящее время существуют на рынке. Кроме того, операции, которые являются обычными в промышленности при получении продукта такого типа, значительно улучшены, причем исключены такие дорогие и сложные стадии процесса, как бланширование, сушка, первичное обжаривание и предварительное охлаждение продукта после выхода из стадии первичного обжаривания; производственные затраты, в особенности в части расхода энергии, исходных материалов и оборудования, значительно снижены. Все это приводит к большей производительности производственного процесса, устранению операций, которые являются опасными для людей, и к явному улучшению совместимости промышленного процесса с охраной окружающей среды.

Далее следуют иллюстративные варианты выполнения изобретения, первый - без стадии (е), второй с такой стадией, третий вариант предпочтительной модификации a')-d') способа, сравнение конечного продукта, полученного после того, как он обжарен, с продуктом, полученным из замороженного картофеля, продающегося под марками McCain и Pescanova, и из свежего картофеля (пример 4), показывающее характеристики пищевого продукта) по изобретению и его промышленные преимущества.

Пример 1

Картофель вида Bintje отбирали, промывали и нарезали до получения 1000 г картофеля, нарезанного в форме палочек с поперечным сечением 8×8 мм.

1000 г нарезанного картофеля погружали на 8 минут в водный раствор 0,5% (мас./об) NaCl при поддержании температуры Т=20°С. Картофель вынимали, используя небольшую корзину и погружали на 8 минут во второй водный раствор моногидрата лимонной кислоты с концентрацией 0,4% (мас./об).

Наконец, картофель сушили в течение 2 минут потоком воздуха при следующих условиях: Т=30°С, RH=35% и V=0,5 м/с.

В результате получали 966 г картофеля, который замораживали в камере со смесью воздух/азот до достижения внутренней температуры -18^оС. Картофель упаковывали в пластиковые мешки, пригодные для пищевого применения.

Пример 2

1000 г нарезанного картофеля погружали на 8 минут в водный раствор 0,5% (мас./об) NaCl при поддержании температуры Т=20°С. Картофель вынимали, используя небольшую корзину, и погружали на 8 минут во второй водный раствор моногидрата лимонной кислоты с концентрацией 0,4% (мас./об).

Картофель помещали в сушильный шкаф и обдували его потоком воздуха при следующих условиях:

в течение первых 10 минут: воздух с влажностью насыщения, Т=105°С, V=0,5 м/с;

в течение следующих 20 минут: RH=10%, Т=110°С, V=0,5 м/с.

Наконец, картофель обрабатывали в течение 2 минут в другой камере, независимой от предыдущей, потоком воздуха при следующих условиях: Т=30°С, RH=35% и V=0,5 м/с.

В результате получали 856 г картофеля, который замораживали в камере со смесью воздух/азот до достижения внутренней температуры -18°С. Картофель упаковывали в пластиковые мешки, пригодные для пищевого применения.

Пример 3

Картофель вида Bintje отбирали, промывали и нарезали до получения 1000 г картофеля, нарезанного в форме палочек с поперечным сечением 10×10 мм.

1000 г нарезанного картофеля погружали на 10 минут в водный раствор 0,5% (мас./об) NaCl и 1% (мас./об) моногидрата лимонной кислоты при поддержании температуры Т=65^оС. Картофель вынимали, используя небольшую корзину, и погружали на 30 минут во второй водный раствор тетранатрий-пирофосфата с концентрацией 1% (мас./об). Затем картофель погружали в третью баню с холодной водой при 15^оС на 5 минут и сушили его потоком воздуха при следующих условиях: Т=20°С, RH=35% и V=2 м/с.

Наконец, получали 960 г картофеля, который замораживали в камере со смесью воздух/азот до достижения внутренней температуры -18°С, получая 920 г замороженного картофеля. Его упаковывали в пластиковые мешки, пригодные для пищевого применения.

Пример 4 (сравнительный)

Испытания продуктов, полученных в примерах 1-3 и сравнение с испытаниями с использованием необработанного свежего картофеля и имеющегося в продаже картофеля марок McCain и Pescanova.

Способ получения: 100 г картофеля каждого типа жарили до достижения оптимальных органолептических свойств. Для жареного продукта непосредственно определяли следующие параметры: сухой экстракт (СЭ путем сушки в шкафу до постоянного веса) и общий жир (посредством промывки в экстракторе Сокслета 50/70 нефтяным эфиром).

Разницу между сухим экстрактом свежего картофеля и таковым для обработанного картофеля использовали для определения потерь крахмала.

В следующей таблице III приведены подробные результаты описанных выше тестов.

Таблица III
	Свежий картофель	Пример 1	Пример 2	Пример 3	Пример 4
					McCain	Pescanova
Начальный вес продукта	100,0 г	100,0 г	100,0 г	100,0 г	100,0 г	100,0 г
1. Сухой экстракт свежего картофеля	23	-	-	-	-	-
2. Сухой экстракт замороженного картофеля	-	21,5	19	21,5	27,5	27
3. Сухой экстракт жареного картофеля	32	27,5	23	29,5	38	36
4. Конечный общий жир	9	6	4	8	10,5	9
5.Конечный протеин	3	3	3,5	3	4	4
6. Конечный крахмал (3-1)	17	15,5	16	15,5	20	21
Калорийный вклад (ккал/100 г)*	152	130	110	146	190	180
*Калорийный вклад = (4)×9 ккал/г + (5+6)×4 ккал/г

Хотя выше показаны и описаны предпочтительные варианты выполнения изобретения, понятно, что возможны различные модификации, входящие в его объем, и изобретение не ограничивается рассмотренными вариантами, но его объем определяется формулой изобретения, интерпретируемой с учетом описания, примеров и чертежей.

Позиции на фиг.1 (Блок-схема способа):

1: Сырье

2: Промывка

3: Отбор 1

4: Очистка

5: Отбор 2

6: Резка

7: Погружение в раствор 1 (a')

7': Бланширование

8: Погружение в раствор 2 (b')

8': Сушка

9: Погружение в раствор 3 (b")

9': Первичное обжаривание

10: Сушка (c')

10': Предварительное замораживание

11: Замораживание (d')

12: Взвешивание

13: Упаковка

14: Хранение

Стадии 7-10 являются стадиями способа по изобретению, а стадии 7'-10' являются стадиями сравнительного способа уровня техники с первичным обжариванием.

Claims

1. Способ получения замороженного картофельного продукта, предусматривающий стадии:

(a) погружения очищенного, нарезанного и промытого свежего картофеля в солевой раствор при непрерывном перемешивании при температуре T₁ между 5 и 35°С на период времени t₁ между 4 и 16 мин с концентрацией соли между 0,1 и 5% (вес./об.);

(b) погружения картофеля со стадии (а) в водный раствор с консервирующей и антиоксидантной пищевой добавкой, которая не оказывает вредного влияния на органолептические свойства картофеля, на время t₂ между 5 и 15 мин при температуре Т₂ между 45 и 65°С с концентрацией добавки между 0,1 и 2% (вес./об.);

(c) сушки и частичного охлаждения картофеля со стадии (b) посредством ламинарного потока воздуха при температуре Т₃ между 15 и 45°С в течение времени t₃ между 1 и 5 мин при скорости воздуха V₁ между 0,2 и 2 м/с и относительной влажности между 15 и 40%;

(d) быстрого замораживания картофеля со стадии (с) с использованием любого обычного способа промышленного замораживания растительных продуктов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии (а) картофель погружают в 0,5% (вес./об.) раствор NaCl при 15°С на 10 мин.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на стадии (b) картофель погружают в раствор, содержащий в качестве пищевой добавки 0,4% (мас./об.) моногидрата лимонной кислоты, на 10 мин при 50°С.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что картофель со стадии (b) сушат при 25°С в течение 2 мин при скорости воздуха 0,5 м/с.

5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что картофель со стадии (b) обрабатывают посредством турбулентной конвекции горячим воздухом при скорости V₂ между 0,1 и 1 м/м при температуре Т₄ между 75 и 150°С в течение времени t₄ между 30 и 90 мин, причем относительная влажность воздуха выше 90% и предпочтительно 100% в течение первых 6-12 мин.

6. Способ получения замороженного картофельного продукта, предусматривающий стадии

(а') погружения очищенного, нарезанного и промытого свежего картофеля в солевой раствор с пищевой добавкой в качестве консервирующего антиоксидантного агента при непрерывном перемешивании при температуре Т₁ между 55 и 75°С на период времени t₁ между 5 и 15 мин, предпочтительно 10 мин, при концентрации соли между 0,1 и 2% (вес./об.) и концентрации добавки между 0,5 и 1,5% (вес./об.);

(b') погружения картофеля со стадии (а') в водный раствор с гомогенизирующей цвет, подщелачивающей и стабилизирующей структуру пищевой добавкой на время t₂ между 20 и 40 мин при температуре Т₂ между 55 и 70°С с концентрацией добавки между 0,5 и 2% (вес./об.);

(b") охлаждения картофеля со стадии (b') посредством погружения в водный раствор с температурой Т₃ между 5 и 20°С на время t₃ между 2 и 10 мин, возможно, с добавлением пищевых добавок для улучшения цвета или вкуса;

(с') сушки картофеля со стадии (b") потоком воздуха при температуре Т₄ между 3 и 25°С в течение времени t₄ между 2 и 10 мин при скорости воздуха между 0,5 и 4 м/с и относительной влажности между 15 и 40%;

(d') замораживания картофеля со стадии (с') посредством любой из обычных систем замораживания растительных продуктов, известных в данной области.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что на стадии (а') картофель погружают в раствор 0,5% (вес./об.) NaCl и 1% (вес./об.) моногидрата лимонной кислоты в качестве консервирующей антиоксидантной пищевой добавки при 65°С на 10 мин.

8. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что на стадии (b') картофель погружают в раствор, содержащий в качестве гомогенизирующей цвет, подщелачивающей и стабилизирующей структуру пищевой добавки тетранатрий-пирофосфат с концентрацией 1% (вес./об.) на 30 мин при 65°С.

9. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что картофель со стадии (b') погружают в водный раствор, который может, необязательно, содержать улучшающий цвет продукт, такой как 0,15% декстрозы, или улучшающий вкус продукт, такой как 0,2% хлорида натрия, на 5 мин при температуре 15°С.

10. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что картофель со стадии (b") сушат при 15°С в течение 4 мин при скорости воздуха 2 м/с.

11. Способ по п.6 или 7, отличающийся тем, что картофель со стадии (с') замораживают при -18°С посредством любого из обычно используемых промышленных методов замораживания.

12. Замороженный картофельный продукт, который может быть получен способом по пп.6-11 и который может храниться в течение длительных периодов более 12 месяцев без почернения, который имеет однородную и плотную текстуру, сохраняющий свои органолептические свойства после жарки в течение 15-20 мин, с составом, измеряемым по выходу сухого вещества, подобным составу свежего натурального картофеля, в интервале между 18 и 24%.

13. Замороженный картофельный продукт, который может быть получен способом по пп.1-5, отличающийся тем, что

a) он сохраняет гистологическую структуру свежего картофеля практически не измененной;

b) он сохраняет органолептические свойства свежего картофеля практически не измененными;

c) содержание в нем крахмала ниже, чем в исходном картофеле;

d) его вес на 2-15% меньше веса сырьевого материала;

e) после жарки он обеспечивает картофель-фри с текстурой, практически идентичной текстуре картофеля-фри, полученного непосредственно из свежего картофеля;

f) удержание жира в процессе жарки на 50% меньше удержания жира замороженного картофеля, приготовление которого включало операцию первичного обжаривания.