БЕЛКОВОЕ ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ И СПОСОБ ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК A23C19/16 

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к сыродельной ее отрасли, и касается вопроса приготовления белкового защитного покрытия. Оно может найти применение также в мясной и других отраслях промышленности.

Известны различные защитные покрытия для пищевых продуктов, применяемые для предохранения их от плесневения и усушки в процессе хранения. Известны также способы их приготовления. Среди известных защитных покрытий наиболее перспективными являются покрытия, содержащие только пищевые компоненты, не обладающие посторонним вкусом и запахом и являющиеся физиологически безвредными.

Так, известно защитное покрытие и способ его приготовления, в состав покрытия входит обезжиренный сыр (обрезки, отходы), динатрийфосфат и вода [1]
Согласно этому известному способу для получения 10 кг защитного покрытия берут 4 кг измельченного обезжиренного сыра, 0,4 кг динатрийфосфата и 6 л воды. Смесь перемешивают и нагревают до 90^оС с выдержкой в течение 30 мин. После охлаждения до 20^оС покрытие готово для нанесения на продукт.

Однако положительный эффект достигается только в случае хранения продукта с нанесенным покрытием в сухих камерах. В противном случае на покрытии может развиваться поверхностная микрофлора. Это требует дополнительной обработки продукта.

В состав другого известного защитного покрытия входят желатин, полисахариды (например, каррагенан, ксантан), пластификатор (глицерин или сорбит), поваренная соль и вода [2]
Часть этих компонентов весьма дефицитна.

Известны также защитное покрытие и способ его приготовления, являющиеся наиболее близкими к предлагаемым [3] Они разработаны быв. Литовским филиалом Всесоюзного научно-исследовательского института маслодельной и сыродельной промышленности. Этот способ заключается в следующем. Белоксодержащий компонент в виде обезжиренного сыра после прессования и механического измельчения перемешивают с водным раствором двухзамещенного фосфорнокислого натрия или калия и плавят при 70-90^оС в течение 30 мин. Во время плавления массу перемешивают. За 10 мин до окончания плавления добавляют поваренную соль в количестве 1,5-3,0% Полученную массу охлаждают до 20-30^оС и добавляют тонкоизмельченную сорбиновую кислоту (в качестве фунгицидного средства для предотвращения продуктов от плесневения), после чего смесь тщательно перемешивают.

Полученный сплав защитного покрытия имеет следующий состав, мас. Обезжиренный сыр 4,0-15,0
Двухзамещенный
фосфорнокислый натрий или калий 3,5-3,0 Поваренная соль 1,5-3,0 Сорбиновая кислота 1,0-1,5 Вода Остальное
Однако это известное покрытие и способ его приготовления предусматривают использование в качестве белоксодержащего вещества обезжиренного сыра, процесс приготовления которого сам по себе трудоемкий, к тому же организовать его можно только на специализированном предприятии, имеющем соответствующее оборудование. Кроме того, это покрытие, несмотря на наличие в нем сорбиновой кислоты, предохраняет сыр от плесневения только на стадии его созревания, после чего продукт необходимо парафинировать.

Исходя из этого, основной задачей при разработке предлагаемого изобретения является снижение себестоимости покрытия, повышение его надежности и удлинение срока его защитного действия. Так, в случае нанесения покрытия на сыр будет исключена необходимость в парафинировании сыра после окончания процесса созревания и появится возможность хранить сыр в этом покрытии до реализации. Разработанное покрытие, как показали исследования, можно применять и для хранения других пищевых продуктов, в частности мяса.

Для решения указанной выше задачи предлагаемое защитное белковое покрытие, включающее белоксодержащий компонент, двухзамещенный фосфорнокислый натрий или калий, воду, поваренную соль, дополнительно содержит карбоксилметилцеллюлозу и этиловый спирт, а в качестве белоксодержащего компонента сухой или влажный казеин или казеинат натрия при следующем соотношении компонентов, мас. Казеин или казеинат натрия 3-14 Двухзамещенный фосфорнокислый натрий или калий 0,75-2,1 Поваренная соль 3,0-6,5 Карбоксилметил- целлюлоза 1,0-6,5 Этиловый спирт 1,0-24,0 Вода Остальное
Согласно предлагаемому способу приготовления белкового защитного покрытия, предусматривающему приготовление смеси белоксодержащего компонента с двухзамещенным фосфорнокислым натрием или калием и водой, ее нагревание с выдержкой, внесение поваренной соли и охлаждение, смесь исходных компонентов нагревают до 60-70^оС и выдерживают 15-20 мин, а затем до 92-95^оС и выдерживают 10-15 мин, а между этими стадиями вводят карбоксилметилцеллюлозу, причем поваренную соль вносят одновременно с этим компонентом. Кроме того, согласно этому способу охлаждение ведут до 60-70^оС, после чего в охлажденное до указанной температуры покрытие добавляют этиловый спирт.

Таким образом, использование указанных компонентов в оптимальном соотношении и осуществление процесса приготовления защитного покрытия согласно описанным в способе приемам и при указанных режимах обеспечивают решение поставленной перед разработчиками технической задачи.

Так, в частности, подобранное оптимальное соотношение казеина или казеината натрия и двухзамещенного фосфорнокислого натрия или калия обеспечивают рН среды, близкое к нейтральному значению. Наличие стабилизаторов (ионов соли K₂HPO или Na₂HPO), поддержание рН среды на указанном уровне обеспечивают получение годрозоля, характеризующегося высокой степенью агрегативной устойчивости. Кроме того, введение соли Na₂HPO или K₂HPO в защитное покрытие приводит к приобретению им антиокислительных свойств [4]
Добавление к полученному золю казеина карбоксилметилцеллюлозы направлено на предотвращение растрескивания пленки при высыхании, при этом качество пленки значительно улучшается, если карбоксилметилцеллюлозу (и поваренную соль) вводят после нагревания смеси компонентов до 60-70^оС и выдержки 10-15 мин (т.е. в уже подготовленный золь).

Структура комплекса казеин-карбоксилметилцеллюлоза позволяет получать пленку различной толщины, вязкости, а также регулировать температуру гелеобразования и скорость высыхания пленки. Количество карбоксилметилцеллюлозы, используемой при приготовлении белкового защитного покрытия, должно быть таким, чтобы температура гелеобразования была выше температуры окружающей среды, т.е. находилась бы в пределе от 35 до 90^оС, преимущественно от 60 до 70^оС. Наличие в пленке поваренной соли предусмотрено для придания ей бактерицидных свойств. Роль пластификатора пленки играет добавляемый в раствор этиловый спирт. С его использованием уменьшается вязкость раствора при его нанесении на поверхность продуктов, ускоряется высыхание пленки.

Предлагаемое защитное покрытие (рабочий раствор) имеет следующий состав, мас.

Казеин или казеинат натрия 3,0-14,0
Двухзамещенный
фосфорнокислый натрий или калий 0,75-2,1 Поваренная соль 3,0-6,5
Карбоксилметил- целлюлоза 1,0-6,5 Этиловый спирт 1,0-24,0 Вода Остальное
Качество предлагаемого покрытия зависит не только от вида используемых компонентов, но и от их количества.

Так, при дозировке казеина менее 3,0% и двухзамещенного фосфорнокислого натрия или калия менее 0,75% пленка может не образоваться, т.к. раствор будет очень жидким.

При внесении указанных выше компонентов соответственно более 14,0 и 2,1% получаемый рабочий раствор чрезмерно вязкий, и получить из него защитную пленку на продукте не представляется возможным. При внесении в раствор карбоксилметилцеллюлозы менее 1,0% пленка, образующаяся после высыхания, очень тонкая и жесткая, не исключено образование трещин.

При дозировке этого компонента более 6,5% раствор очень вязкий, пленка плохо высыхает, т. к. толщина ее большая, количество расходуемого раствора увеличивается, технология нанесения покрытия нарушается.

Если расходовать поваренной соли менее 3,0% то не исключена возможность появления плесени при хранении продуктов в пленке.

При дозировке поваренной соли более 6,5% скорость высыхания пленки резко замедляется.

Качество пленки во многом зависит также от количества используемого этилового спирта. Так, при внесении в раствор менее 1,0% спирта процесс сушки пленки резко замедляется, вязкость раствора увеличивается, после образования пленки в ней образуются трещины.

Увеличение количества спирта более 24,0% приводит к получению очень жидкого раствора, из которого пленка может не образоваться.

Приготовленное защитное покрытие наносят на продукты намазкой, окункой (сыр) или напылением (мясо), при этом температура его должна быть 60-70^оС. При более низкой температуре увеличивается вязкость раствора, а при более высокой он становится очень жидким.

Ниже приведены примеры приготовления защитного покрытия согласно предлагаемому способу. При расходе сырья не учтены потери.

П р и м е р 1. Для приготовления 1000 кг жидкого белкового защитного покрытия берут 30,0 кг сухого казеина и 4,5 кг двухзамещенного фосфорнокислого натрия (Na₂HPO). Компоненты смешивают и растворяют в 595,5 кг теплой воды. Затем раствор нагревают до 60^оС и выдерживают 20 мин, после чего добавляют 65 кг карбоксилметилцеллюлозы (КМЦ) и 65,0 кг поваренной соли (NaCl).

Приготовленный таким образом рабочий раствор белкового защитного покрытия нагревают до 92^оС и выдерживают 15 мин для пастеризации.

После этого его охлаждают до 60^оС и вносят 240 кг этилового спирта. Емкость с приготовленным покрытием закрывают крышкой и перемешивают в течение 3 мин.

Полученный рабочий раствор покрытия готов для нанесения на продукт. Он имеет жидкую слабовязкую консистенцию, белый цвет. Содержание сухих веществ покрытия около 17%
П р и м е р 2. Для приготовления 1000 кг жидкого белкового защитного покрытия берут 100 кг сухого казеина, 15 кг Na₂HPO, смешивают и растворяют в 625 кг теплой воды. Смесь нагревают до 65^оС и выдерживают 18 мин, а затем добавляют 40 кг КМЦ и 40 кг NaCl и перемешивают.

Полученную смесь пастеризуют путем нагревания до 95^оС и выдержки в течение 10 мин. Прежде чем добавить этиловый спирт смесь после пастеризации охлаждают до 70^оС. Количество расходуемого этилового спирта в этом примере составляет 180 кг. Полученное покрытие закрывают крышкой и перемешивают 3 мин.

Готовое покрытие имеет слабовязкую консистенцию, белый цвет, содержание сухих веществ покрытия около 19,5%
П р и м е р 3. Согласно этому примеру для приготовления защитного покрытия расходуют 140 кг сухого казеината натрия, 21 кг K₂HPO, компоненты смешивают и растворяют в 699 кг теплой воды. Раствор нагревают до 70^оС и выдерживают 15 мин, добавляют 10 кг КМЦ и 30 кг NaCl, после чего перемешивают до полного растворения компонентов и равномерного их распределения по всей массе. Затем раствор пастеризуют, нагревая до 90^оС и выдерживая 15 мин. После охлаждения раствора до 60^оС в него вносят 100 кг этилового спирта.

Полученное защитное покрытие после внесения этилового спирта закрывают крышкой и перемешивают в течение 4 мин. Количество приготовленного по этому примеру белкового защитного покрытия составляет 1000 кг. Оно имеет вязкую консистенцию, белый цвет, содержание сухих веществ составляет около 19%
П р и м е р 4. Белковое защитное покрытие готовят по примеру 1. При этом количество расходуемого сырья для получения 1000 кг целевого покрытия составляет: 100 кг казеината натрия, 15,0 кг Na₂HPO, 770 л воды, 30 кг КМЦ, 30 кг NaCl и 10 кг этилового спирта.

Содержание сухих веществ в готовом покрытии составляет около 18,0% его консистенция вязкая, цвет белый.

Для приготовления белкового защитного покрытия можно использовать вместо сухих казеина или казеината натрия влажные. В этом случае их количество необходимо пересчитать, исходя из содержания сухих веществ.

Приготовленные по примерам 1,2 и 3 покрытия использовали для нанесения на сыр "Атлет", а по примерам 3 и 4 для нанесения на мясо. При этом до нанесения покрытия на образцы сыра его хранили после посолки в сырохранилище при температуре 10-12^оС и относительной влажности воздуха 75-85% восемь дней до подсыхания корочки.

На сыр защитное покрытие наносили намазкой, а на мясо напылением. Мясо с напыленным покрытием хранилось две недели в камере при температуре 6-8^оС, после чего оно было снято с хранения для органолептической оценки.

Образцы сыра с защитным покрытием хранились 40 дней, после чего были сняты с хранения и продегустированы. Результаты дегустации сыра и органолептической оценки мяса представлены в таблице.

Таким образом, все образцы сыра "Атлет" были стандартными, в них не появилась плесень, не было обнаружено наличие постороннего запаха и вкуса, защитная пленка не имела повреждений.

В результате оценки мяса, снятого с хранения, было установлено следующее.

Поверхность мяса чистая, без признаков порчи, без повреждений, пленка плотно прилегала к его поверхности. Мясо не имело постороннего запаха.

После снятия защитной пленки (растворением в теплой воде или механическим отделением от поверхности мяса) мясо имело темно-красный цвет. Его варили 90 мин до готовности. Был получен прозрачный бульон с ароматом, свойственным бульону из свежего мяса. При разрезе оно имело ровный серый цвет, консистенцию, вкус и запах, свойственные вареному мясу.

Предлагаемое защитное покрытие может найти использование не только для хранения сыра и мяса, но и для других пищевых продуктов.

Для организации промышленного использования этого защитного покрытия в настоящее время разрабатывается техническая документация и подготавливается освоение его выпуска на трех предприятиях. (56) 1.Миргородский Б.Г. Применение защитных покрытий при созревании и расфасовке сыров. М. Пищевая промышленность, 1976, с.87.

2. Патент Франции N 2608901, кл.А 23 И 4/10, A 23 C 19/16, опублик. 01.07.88.

3.Авторское свидетельство СССР N 340397, кл. A 23 C 19/16, 22.10.70.

4. Козин Н. И. Применение эмульсий в пищевой промышленности. М. Пищевая промышленность, 1966.

Использование: в пищевой промышленности при получении защитных покрытий для пищевых продуктов. Сущность изобретения: готовят смесь казеина или казеината натрия двухзамещенным фосфорнокислым натрием или калием и водой, ее нагревают до температуры 60-70°С с выдержкой 15-20 мин, вносят поваренную соль и карбоксиметилцеллюлозу, смесь нагревают до 92-95°С с выдержкой 10-15 мин, охлаждают до 60-70°С и в охлажденную смесь добавляют этиловый спирт. 2 с.п. ф-лы, 1 табл.

1. Белковое защитное покрытие для пищевых продуктов, включающее белоксодержащий компонент, двузамещенный фосфорнокислый натрий или калий, поваренную соль и воду, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит карбоксиметилцеллюлозу и этиловый спирт, а в качестве белоксодержащего компонента казеин или казеинат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.

Казеин или казеинат натрия 3 14
Двузамещенный фосфорнокислый натрий или калий 0,75 2,1
Поваренная соль 3,0 6,5
Карбоксиметилцеллюлоза 1,0 6,5
Этиловый спирт 1,0 24,0
Вода Остальное
2. Способ приготовления белкового защитного покрытия для пищевых продуктов, предусматривающий приготовление смеси белоксодержащего компонента с двузамещенным фосфорнокислым натрием или калием и водой, ее нагревание с выдержкой, внесение поваренной соли и охлаждение, отличающийся тем, что нагревание смеси ведут в две стадии: до 60 70^oС с выдержкой 15 20 мин, а затем до 92 95^oС с выдержкой 10 15 мин, поваренную соль вносят между стадиями и одновременно с ней добавляют карбоксиметилцеллюлозу, охлаждение ведут до 60 70^oС и в охлажденную смесь добавляют этиловый спирт.