способ извлечения сока из ягод

Формула изобретения

1. Способ извлечения сока из ягод, включающий подготовку ягод, размещение ягод в закрывающейся емкости с перфорированным днищем, нагрев и обработку ягод паром со сбором выделившегося сока, отличающийся тем, что нагрев ягод осуществляют в микроволновой печи СВЧ-излучением с частотой 2350 2450 МГц, причем пар для обработки ягод образуется только в результате СВЧ-нагрева самих ягод без использования дополнительной жидкости, при этом емкость с перфорированным днищем для размещения ягод в СВЧ-печи выполнена из радиопрозрачного материала и в камере СВЧ-печи установлена над емкостью для сбора сока.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что мощность СВЧ-поля в рабочей камере микроволновой печи составляет 0,5 3,0 Вт на грамм обрабатываемого продукта, а СВЧ-обработка продолжается 5 30 мин.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что емкость для сбора сока установлена непосредственно на днище рабочей камеры и имеет объем 0,5 1,0 объема емкости для ягод.

4. Способ по одному из пп.1 3, отличающийся тем, что в емкость для продукта перед СВЧ-обработкой одновременно с ягодами загружается сахар, причем сахар используется мелкий с размерами гранул до 0,5 мм, а количество сахара по массе составляет до 30% от массы ягод.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам и устройствам для извлечения ягодного или фруктового сока путем нагрева с помощью пара в бытовых условиях или в условиях мелких фермерских хозяйств.

Известен способ получения сока из фруктов, ягод и овощей в домашних условиях с помощью соковарки, в частности, типа УПС-2 [1]

Соковарка изготовлена из пищевого алюминия марки АД IМ и состоит из основания, в которое перед работой заливается 2,5 4 л воды, нагретой до кипения, сокосборника, загрузочного перфорированного бункера на 4-5 кг ягод или фруктов, шланга для стекания сока и крышки.

В зависимости от сорта и спелости ягод и фруктов, а также скорости нагрева воды процесс соковыделения длится 45-70 мин для ягод и 60 100 мин для фруктов. Соковарка дает возможность получать и сладкий сок. Для этого в загрузочный бункер одновременно с ягодами и фруктами насыпают сахарный песок.

Недостатками такого способа являются длительность (до 100 мин) и энергоемкость процесса нагрева в связи с тем, что необходимо вначале довести до кипения объем воды (2,5 4 л), расположенный под ягодами и по массе сопоставимый с массой ягод, и только после этого начинается обработка паром ягод и соковыделение. Сок при таком способе получается несколько разбавленным водой из-за конденсации водяного пара на ягодах, стенках перфорированного бункера и сокосборника. Кроме того, соковарки предназначены для переработки партий ягод по 4-5 кг, а для получения разовых порций сока 0,2-0,5 л они экономически невыгодны.

Известен также способ извлечения сока из ягод и фруктов с помощью пара при повышенном давлении с одновременной стерилизацией получаемой смеси с паром при температуре до 104^oC [2]

Недостатками такого способа является некоторая сложность устройства, работающего под избыточным давлением пара в 0,2 кг/см², а также повышенные энергозатраты для парообразования воды при 104^oC и необходимость дополнительных мер по охране труда.

Задачей изобретения является разработка извлечения натурального неразбавленного сока из ягод и фруктов в бытовых условиях без механического травмирования продукта с минимальными энергозатратами, при простой конструкции устройства для осуществления способа и с использованием существующих бытовых электроприборов, причем способ должен позволять получать как разные порции сока по 200-500 мл, так и промышленные партии сока при соответствующем оборудовании.

На чертеже показана схема осуществления способа извлечения сока из ягод с помощью пара в бытовой СВЧ-печи (дверца открыта).

Схема включает емкость для продукта 1 из радиопрозрачного материала (стекла, фарфора, термостойкой пластмассы) с перфорированным днищем, емкость для сбора сока 2, крышку 2, СВЧ-печь 4.

Способ осуществляется следующим образом. Ягоды, предварительно отсортированные и подготовленные, засыпают слоем толщиной 4-6 см в емкость 1. При толщине слоя ягод 4 и более см микроволновое излучение бытовых СВЧ-печей, работающих с частотой 2350-2450 МГц, не прогревает полностью слой продукта, а прогрев идет в основном за счет выделяющегося из ягод пара. Емкость 1 с ягодами закрывают крышкой 3 и устанавливают на емкость для сбора сока 2. Собранное устройство из элементов 1, 2, 3 с ягодами помещают в рабочую камеру бытовой микроволновой печи 4 непосредственно на дно рабочей камеры и закрывают дверцу СВЧ-печи. При такой установке (на дне) СВЧ- излучение прогревает только ягоды в емкости 1, а прогрев собранного сока в емкость 2 будет минимальный. Затем задают программу работы СВЧ- печи на 5-30 мин и включают ее в работу. При этом микроволновое излучение частотой 2350-2450 МГц прогревает слой ягод около стенок емкости 1 и крышки 3. Происходит испарение влаги из ягод, выделение пара, ягоды частично лопаются, за счет этого частично увеличивается выход пара и происходит прогрев паром продукта по всему объему, при этом начинается выделение сока. Сок, выделившийся из ягод, стекает вниз через отверстия перфорированного днища емкости 1 в емкость для сбора сока 2, а выделяющийся из ягод пар, проходя через ягоды, конденсируется на стенках емкости 1 и крышке 3, после чего также стекает в нижнюю емкость 2, обмывая ягоды, дополнительно прогревая их и смывая сок. Отверстия в перфорированном днище емкости 1 выполнены диаметром 2 5 мм. При диаметре отверстий менее 2 мм происходит залипание отверстий соком, что снижает выход сока и нарушает работу. При диаметре отверстий более 5 мм залипание отверстий не происходит, но возможно проваливание мелких ягод или их семечек из лопнувших ягод в емкость 2, что приводит к засорению сока и требует в последующем его фильтрации.

После истечения заданного времени 5 30 мин СВЧ-печь отключается. Дверца открывается, и устройство из элементов 1, 2, 3 с остатком ягод и соком вынимают. Емкость 1 с остатком ягод и крышкой 3 снимают с емкости 2 с соком и отставляют в сторону. В емкости 2 находится натуральный сок, стерилизованный СВЧ-излучением, обычно в количестве 20 60% от массы ягод. Сок может быть использован для пищевых и технических целей. Выход сока из ягод по предлагаемому способу получения на 10-15% меньше, чем при работе обычных паровых соковарок, но качество его выше (нет лишней воды от внешнего пара), сохраняется естественный цвет и вкус и меньше затраты времени и средств на получение порции сока. Режим работы СВЧ-печи 5 30 мин подбирается в зависимости от количества ягод в СВЧ-печи, вида ягод, их влажности и требуемого качества сока. Объем ягод подбирается из расчета активной мощности СВЧ-печи в рабочей камере в пределах 0,5 3 В на грамм ягод. При мощности СВЧ-поля менее 0,5 В/г затягивается процесс прогрева ягод, выделения пара и сока, при этом время работы СВЧ-печи требуется более 30 минут, что снижает эффективность способа. При мощности СВЧ-поля в бытовой СВЧ-печи более 3 В на грамм продукта происходит местный перегрев ягод и взрывной эффект работы, при этом время СВЧ- обработки резко сокращается (менее 5 мин) и снижается качество сока вследствие попадания в сок мякоти ягод, что требует затрат времени на дополнительную фильтрацию сока.

Объем емкости для сбора сока принимается от 0,5 до 1 объема емкости для ягод, исходя из того, чтобы собранный сок не выплескивался при нагреве в СВЧ-печи и был отделен воздушной прослойкой от ягод, что снижает его нагрев и сохраняет качество.

Предлагаемый способ может использовать как для получения натуральных соков из ягод и фруктов, так и для получения сладких (подслащенных) соков. Для получения сладких соков в емкость 1 одновременно с ягодами или фруктами насыпают мелкий сахарный песок или сахарную пудру, так как крупный сахарный песок с частицами более 0,5 мм за время СВЧ-обработки и получения сока не успевает полностью раствориться и остается неиспользованным.

Режимы получения сладкого сока по предлагаемому способу практически те же. Количество сахара подбирается по желанию потребителя, но не должно превышать 30% от массы ягод, иначе сахар остается нерастворенным.

Практическим путем установлено, что для быстрого извлечения высококачественного сока из ягод в бытовых СВЧ-печах с частотой 2350-2450 МГц необходимо поддерживать мощность СВЧ-поля в рабочей камере микроволновой печи 0,5 3,0 В на грамм ягод при времени СВЧ-обработки 30 5 мин.

Предлагаемые режимы работы СВЧ-печи позволяют получать из ягод высококачественный сок естественного цвета и вкуса в бытовых условиях при наличии микроволновых печей и простых дополнительных устройств быстро и с минимальными затратами, что особенно важно для детского и диетического питания.

Пример 1. 600 г отсортированных ягод черной смородины помещают в емкость из термостойкой пластмассы объемом 1 л с перфорированным дном (диаметр отверстий перфорации 2 мм), закрывают крышкой, ставят на кастрюлю из жаропрочного стекла объемом 0,5 л и помещают в рабочую камеру бытовой СВЧ-печи "Титан". Активная мощность в рабочей камере 600 В. Время СВЧ-обработки 10 мин. Режим работы "сильный нагрев". После отключения СВЧ- печи получено 280 мл натурального сока. Температура сока 70^oC. Цвет ярко-малиновый. Вкус и запах соответствуют вкусу и запаху свежей смородины.

Пример 2. 1500 г малины помещают в емкость с перфорированным днищем объемом 2 л, закрывают крышкой, ставят на кастрюлю из жаропрочного стекла объемом 1 л и помещают в рабочую камеру СВЧ-печи "Титан". Время СВЧ-обработки 20 мин. Режим работы 5 мин "сильный нагрев" и 15 мин "умеренный нагрев". Выход сока 600 мл. Температура сока 80^oC. Цвет чистый ярко-малиновый. Вкус и запах соответствуют вкусу и запаху свежей малины.

Предложенный способ извлечения сока из ягод и фруктов при помощи пара из самих продуктов с использованием бытовых микроволновых печей позволяют решить проблему получения небольших объемов различных натуральных соков детского и диетического питания, улучшить условия труда на кухне и разнообразить меню при минимальных затратах энергии, времени и средств. Для внедрения способа потребуется только доработать технологические режимы для бытовых СВЧ-печей различной мощности и объемов рабочих камер и освоить выпуск посуды из радиопрозрачного материала с перфорированным дном, совместимой по габаритам с существующими кастрюлями для СВЧ- печей, которые могут использоваться для сбора сока.

Натуральные соки по предложенному способу могут быть получены как из свежих, так и из замороженных ягод вне зависимости от времени года и в объемах по желанию потребителя как для разового потребления (1 стакан за 5 мин), так и для длительного хранения при массовой переработке ягод во время сбора.