СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК A23B4/15 A23L1/325 

Изобретение относится к пищевой промышленности и касается способа получения структурированных формованных продуктов из рыбы и мяса, в том числе и из рыбы с высоким содержанием воды (более 80%) и хранившихся в мороженом виде длительное время.

Известен способ (а. с. СССР N 1762875, кл. A 23 L 1/325) приготовления структурированных продуктов, который предусматривает подготовку, смешивание компонентов и последующее экструдирование под давлением 3-4 МПа при температуре 180-190^oC. Для осуществления такого процесса необходимо специальное оборудование (экструдеры, компрессоры, смесители и др.) и требуются значительные энергозатраты.

В другом известном методе (патент СССР N 1212314, кл. A 23 L 1/325) получение структурированных продуктов их рыб пониженной товарной ценности достигается химической обработкой подготовленного сырья гидрофильными органическими растворителями (спиртом). При этом на каждой стадии органический растворитель берут в объеме, значительно превышающему объем сырья. Процесс отличается высоким потреблением химических реагентов - гидрофильных органических растворителей (например, на 2 кг филе минтая необходимо расходовать 8 л этилового спирта). Для осуществления процесса необходимы специальные устройства с регулированием и стабилизацией температуры (в цикле необходимо выдерживание на одной стадии температуру смеси 0-10^oC, на второй - 40^oC), сушилку и разнообразное химическое оборудование. Из-за этого, кроме энергозатрат, имеют место экологические проблемы утилизации отработанных химических реагентов.

Известно (патент СССР N 1833162, кл. A 23 L 1/325), что можно получать продукты из рыбы независимо от качества сырья путем подготовки сырья с введением структурофиксаторов и вкусовых компонентов и последующим структурированием путем замораживания этой массы. Получение конечного продукта предусматривает управляемое замораживание в течение длительного времени, что требует значительных энергетических затрат и специального холодильного оборудования.

Наиболее близким по существу является способ приготовления пищевых продуктов, предложенный в (патент РФ N 2067397, кл. A 23 B 4/015), который заключаются в приготовлении пищевых продуктов путем обработки их интенсивными потоками отрицательно заряженных аэроионов кислорода. В этой технологии воздействием отрицательно заряженных аэроионов интенсифицируются физико-химические процессы липидно-белковых превращений, которые определяют созревание и готовность продуктов. Однако, данный способ и предлагаемое устройство для его осуществления предусматривает использование только отрицательно заряженных аэроинов кислорода с исключением всех других продуктов ионизации.

Наиболее близким по технической сущности устройством для осуществления данного способа является устройство для приготовления пищевого продукта (патент РФ N 2067397, кл. A 23 B 4/015), включающее корпус, вентилятор, воздуховоды, средства для кондиционирования воздуха по влажности и по температуре, датчик температуры, датчик относительной влажности, раму для размещения продукции, двухступенчатый электроразрядный генератор аэроионов, соединенный с кондиционером воздуховодом, датчик плотности и датчик концентрации аэроинов.

Недостатком этого устройства является то, что при интенсивном удалении влаги под действием отрицательно заряженных аэроионов создаваемая структура продукта не дает необходимой плотности и однородности, если обрабатывается рыба с высоким содержанием воды или длительно хранившейся в мороженом виде.

Задачей, решаемой изобретениями, является получение пищевого структурированного формованного продукта из рыбы и мяса, в том числе и из рыб с высоким содержанием воды или хранившихся долгое время в мороженом виде, с высокими потребительскими свойствами с малыми энергетическими и материальными затратами.

Согласно предлагаемого изобретения, структурирование продукта для получения им заданных показателей достигается путем выдерживания подготовленного сырья (полуфабриката) при обычной комнатной температуре в воздушно-ионной смеси с объемной концентрацией положительно заряженных ионов равной 5•10⁷ - 10•10⁷ ион/см³.

Новое в предлагаемом способе - использование воздушно-ионной смеси с высокой объемной концентрацией положительно заряженных ионов для создания элеткрохимических связей между компонентами продукта с целью модификации исходной структуры полуфабриката.

Воздействие воздушно-ионной смеси с объемной концентрацией положительно заряженных ионов не менее 5•10⁷ ион/см³ приводит к образованию электростатических связей между оболочками мышечных волокон, что приводит к устранению промежутков между отдельными волокнами и фрагментами продукта. Мышечная ткань уплотняется и, в результате, формируется структура продукта с плотной, ровной и однородной консистенцией, положительно отличающаяся от структуры исходного материала.

Эти процессы осуществляются при температуре и влажности окружающей среды с низкими энергетическими затратами и минимальной себестоимостью продукта, без дополнительных химических реагентов.

Следовательно, данный процесс позволяет создавать экологически чистую технологию производства продуктов питания.

Положительные аэроионы одновременно оказывают заметное бактерицидное и бактериостатическое действие на микроорганизмы на поверхности продукта, что способствует сохранению его высокого качества в течение времени, отведенного на реализацию.

Рыбу (свежую или мороженую) разделывают на филе, которое порционируют на порции определенных размеров и массы или приготовляют из филе фарш. Полученные из филе продукты заданной формы или сформированные из фарша с различными добавками выдерживают в камере воздушно-ионной смесью, насыщенной положительно заряженными аэроионами с концентрацией 5•10⁷ - 10•10⁷ ион/см³.

Процесс обработки осуществляют при температуре и влажности окружающего воздуха, что снижает энергетические затраты.

Полученный продукт отличается плотной и однородной консистенций с заданным содержанием влаги.

Иногда для приготовления продукта, готового к употреблению, используют последовательное воздействие положительно и отрицательно заряженных аэроионов.

Для реализации способа предлагается новое устройство.

Согласно изобретению, устройство для структурирования пищевых продуктов состоит из корпуса 1 (см. фиг. 1), системы воздухооборота: кондиционеров 2, вентилятора 3, воздуховодов 4, датчика температуры 5, датчика относительной влажности 6, электроразрядного ионизатора 7, датчика плотности аэроионов 8, датчика концентрации аэроионов 9, рамы для размещения изделий 10, двух автономных источников высоковольтного стабилизированного питания электроразрядного ионизатора напряжением положительной 11 и отрицательной 12 полярности, силовых высоковольтных цепей 13, а также коммутатора 14 цепей подключения ионизатора к высоковольтным источником 11 и 12.

В этом устройстве ионизатор 7 может быть выполнен одноступенчатым или двухступенчатым, как в приведенном прототипе, для возможности пропускания через него кондиционированного воздуха и получения ионно-воздушной смеси с заданными параметрами по температуре и влажности.

Устройство работает следующим образом. Подготовленный полуфабрикат помещается внутрь рабочей камеры на рамы для размещения продукции (10). Питание аэроионного генератора переключается (14) на источник высокого напряжения положительной полярности (11). Устанавливается нужная концентрация положительных аэроионов, температура ионно-воздушной смеси и влажность, которые автоматически поддерживаются с помощью датчика температуры (5), датчика относительной влажности (6), датчика плотности аэроинов (8) и датчика концентрации аэроионов (9). Воздух вентилятором (3) по воздуховодам подают через кондиционеры (2) на панели аэроионного генератора (7).

В установленном режиме полуфабрикат выдерживается время, определяемое требованиями технологического регламента.

Реализация предложенного способа иллюстрируется примерами.

Пример 1. Два образца продукта из мяса минтая заданной формы и одинаковой массы помещаются в две камеры.

В одной продукт выдерживается в атмосфере положительно заряженными аэроионами с объемной концентрацией выше 5•10⁷ ион/см³, в другой - при тех же условиях, но в атмосфере, где аэроионы отсутствуют.

В обеих камерах температура воздуха составляет 20^oC, влажность - 60%. Продолжительность обработки 24 ч.

Изменение структуры готового продукта определяли с помощью световой микроскопии.

На фиг. 2 и 3 показана структура образцов продукта необработанного и обработанного положительно заряженными аэроионами.

Как видно из фиг. 2 мышечная ткань образца без аэроионной обработки разрыхления, волокна гетероморфные, связь между ними слабая, видны обширные пустоты.

На фиг. 3 заметно отчетливое изменение структуры мышечной ткани. Обработка образца положительно заряженными аэроионами привела к уплотнению мышечной ткани. Волокна плотно прилегают друг к другу, пустоты отсутствуют.

Пример 2. Два образца продукта из мяса терпуга, отличающегося от минтая более высоким содержанием липидов, заданной формы и одинаковой массы помещали в две камеры и выдерживали в условиях, описанных в примере 1, но с объемной концентрацией аэроинов, равной 7•10⁷ ион/см³.

На фиг. 4 и 5 приведены фотографии срезов образцов мышечной ткани терпуга необработанного и обработанного положительно заряженными аэроионами.

Из приведенных данных, что изменение структуры мышечной ткани терпуга, обработанного положительно заряженными аэроионами, аналогично описанному в первом примере. То есть мышечная ткань существенно уплотнилась (фиг. 5) в отличие от необработанного образца.

Таким образом, в случае обработки положительно заряженными аэроионами рыбы с высоким содержанием липидов, структура ее отчетливо изменяется в положительную сторону.

Пример 3. Мороженый минтай размораживают, разделывают на филе без кожи.

Филе измельчают на мясорубке с решеткой, имеющей диаметр отверстий 3 мм. Из полученного фарша отделяют излишнюю влагу прессованием или центрифугированием. Затем фарш тщательно перемешивают и формуют из него пластики прямоугольной формы массой 50 г.

Полученный формованный продукт помещают в две камеры и выдерживают в условиях, описанных в примере 1, но при объемной концентрации аэроионов, равной 10•10⁷ ион/см³.

На фиг. 6 и 7 показаны фотографии срезов образцов необработанных и обработанных положительно заряженными аэроионами.

Как видно из приведенных данных, структура образца, обработанного положительно заряженными аэроионами выгодно отличается от структуры необработанного.

Необработанные образцы имеют структуру со значительным количеством пустот.

У обработанного образца пустоты полностью отсутствуют, структура сплошная, плотная.

Пример 4. 50 кг мороженого терпуга, размораживают, разделывают на филе без кожи. Филе обваливают посольной смесью, состоящей из 1 кг поваренной соли помола N1, 0,5 кг сахара, 0,05 кг лимонной кислоты.

Выдерживают 2 ч. После этого полуфабрикат ополаскивают водой с температурой не выше 10^oC.

Затем филе порционируют на прямоугольные пластики массой 20 г и выдерживают в камере в атмосфере, насыщенной положительно заряженными аэроионами с объемной концентрацией 5•10⁷ ион/см³.

Обработка проводится в течение 24 ч при температуре окружающего воздуха.

Полученный продукт имеет плотную, сочную консистенцию, вкус, цвет и запах, свойственные данному виду продукции.

Пример 5. 50 кг мороженого минтая размораживают, разделывают на филе без кожи.

Филе обваливают посольной смесью, включающей 1 кг поваренной соли помола N1, 0,5 кг сахара, 0,05 кг лимонной кислоты и 0,005 кг порошка сандалового дерева.

Выдерживают 2 ч. После этого полуфабрикат ополаскивают водой с температурой не выше 10^oC. После этого филе порционируют аналогично примеру 4, а после этого выдерживают в воздушно-ионной смеси в течение 18 ч при объемной концентрации положительно заряженных аэроионов, равной 6•10⁷ ион/см³.

Полученный продукт имеет плотную сочную структуру, розовый цвет, вкус и запах, свойственные данному виду продукции.

Пример 6. 50 кг мороженого минтая размораживают, разделывают на филе без кожи.

Филе измельчают на волчке с решеткой, имеющей диаметр отверстий 3-4 мм. Излишки влаги отделяют прессованием или центрифугированием.

Полученный фарш перемешивают с вкусовыми, ароматическими и красящими добавками (% к массе фарша):
поваренная соль - 1
сахара - 0,5
лимонная кислота - 0,005
пищевой краситель - 0,01
Фарш с добавками смешивают в аппарате тонкого измельчения до получения однородной массы.

Из полученного фарша формуют пластики прямоугольной формы толщиной 10 мм и массой 50 г.

Полуфабрикат помещают в камеру и выдерживают в течение 18 ч при объемной концентрации положительно заряженных аэроионов 6•10⁷ ион/см³.

Полученный продукт имеет цвет розовый различных оттенков с плотной структурой, эластичной консистенцией.

Вкус и запах, свойственный данному вида продукта.

Пример 7. 25 кг мороженого минтая и 25 кг мороженого терпуга размораживают и разделывают на филе без кожи.

Филе минтая и филе терпуга измельчают на волчке с решеткой с диаметром отверстий 3 мм.

Излишки влаги отделяют прессованием или центрифугированием.

Полученный фарш перемешивают со вкусовыми, ароматическими добавками, формуют пластики, как в примере 6.

Полуфабрикат (пластики) выдерживают в атмосфере положительно заряженных аэроионов в течение 24 ч при объемной концентрации заряженных частиц 5•10⁷ ион/см³.

Полученный продукт имеют плотную структуру, эластичную консистенцию, вкус и запах, свойственные данному виду продукции с содержанием воды не более 40%, стабилен при хранении и удобен в транспортировке.

Пример 8. 50 кг мороженого минтая размораживают, разделывают на филе без кожи. Филе измельчают на волчке с решеткой с диаметром 3 мм.

Излишки влаги отделяют прессованием или центрифугированием.

Фарш перемешивают со вкусовыми, ароматическими и красящими добавками (% к массе фарша):
поваренная соль - 1
сахара - 0,5
лимонная кислота - 0,001
жир растительного или животного происхождения - 10
пищевой краситель - 0,01
пряности - 0,05
Фарш с добавками смешивают в аппарате тонкого измельчения до получения однородной массы.

Фаршевую смесь шприцуют в оболочки (натуральные или искусственные) диаметром 30 мм и формируют колбаски массой 50 г.

Полуфабрикат помещают в камеру в атмосферу положительно заряженных аэроионов и выдерживают в течение 48 ч при концентрации 10•10⁷ ион/см³.

Полученные колбаски имеют сухую поверхность, плотную однородную структуру, вкус, цвет и запах, свойственные данному виду продукции. Продукт стабилен в хранении, содержание влаги составляет 40%.

Пример 9. 25 кг мороженого минтая, 25 кг мороженого терпуга размораживают и разделывают на филе без кожи.

Полученное филе измельчают на волчке с решеткой с диаметром отверстий 3 мм.

Излишки влаги отделяют прессованием или центрифугированием.

Фарш перемешивают со вкусовыми, ароматическими добавками (% к массе фарша):
поваренная соль - 1
сахара - 0,5
лимонная кислота - 0,01
жир растительного или животного происхождения - 5
пищевой краситель - 0,01
пряности - 0,05
коптильный ароматизатор - 0,1
Фарш с добавками смешивают в аппарате тонкого измельчения до получения однородной массы.

Фаршевую смесь шприцуют в оболочки (натуральные или искусственные) диаметром 30 мм и формируют колбаски массой 50 г.

Полуфабрикат выдерживают в камере с положительно аэроионами с концентрацией 8•10⁷ ион/см³ на 56 ч.

Полученный продукт имеет сухую поверхность, плотную однородную структуру, вкус, цвет и запах, свойственные данному виду продукта.

Продукт содержит влаги не более 40%, стабилен в хранении.

Пример 10. Приготовление сыровяленой колбасы типа "суджук".

20 кг мяса говядины и 20 кг жирной свинины измельчают на волчке с решеткой с диаметром отверстий 7 мм.

Перемешивают со вкусовыми, ароматическими добавками (% к массе фарша):
поваренная соль - 1
перец душистый - 0,001
перец горький - 0,001
чеснок - 0,1
Подготовленную смесь при помощи шприца набивают в натуральную оболочку диаметром 45-60 мм и формируют колбаски массой 200 г.

Колбаскам придают плоскую форму. Для этого их выдерживают под нагрузкой 40 г на 10 см² в течение 24 ч при температуре 0-5^oC.

После этого колбаски помещают в камеру и выдерживают в воздушно-ионной смеси с объемной концентрацией положительно заряженных аэроионов, равной 7•10⁷ ион/см³. Выдерживают сутки для создания необходимой плотной однородной структуры. После окончания обработки продукта положительно заряженным аэроионами его досушивают до содержания влаги 35-40% в атмосфере с отрицательно заряженными аэроионами с концентрацией 4•10⁷ ион/см³.

Изобретение может быть использовано в пищевой промышленности для приготовления широкого ассортимента структурированных формовочных продуктов питания, а также деликатесных продуктов питания из малоценных видов рыбы, с высоким содержанием воды. Подготовленный полуфабрикат выдерживают в воздушно-ионной смеси, насыщенной положительно заряженными аэроионами с объемной концентрацией, равной 5•10⁷ ион/см³. Это приводит к образованию многочисленных молекулярных связей между оболочками мышечных волокон и образованию структуры, где практически отсутствуют промежутки между отдельными волокнами и фрагментами продукта. Компоненты подготовленного полуфабриката уплотняют и формируется продукт с плотной, равной и однородной консистенцией. Процесс осуществляется при температуре и влажности окружающей среды. Положительные аэроионы одновременно оказывают заметное бактерицидное и бактериoстатическое действие на микроорганизмы и способствуют сохранению продукции. Устройство для осуществления способа содержит источники высокого напряжения соответственно положительной и отрицательной полярности, соединенные через коммутатор с электроразрядным генератором аэроионов. Изобретение позволит получить структурированный формованный продукт с высокими потребительскими свойствами с малыми энергетическими и материальными затратами. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Способ приготовления пищевых продуктов, включающий подготовку сырья и обработку его аэроионами воздуха, отличающийся тем, что получение структурированного формованного продукта с заданными свойствами достигается путем выдерживания полуфабриката в воздушно-ионной смеси с объемной концентрацией положительно заряженных аэроионов, равной 5•10⁷-10•10⁷ ион/см³. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительное после выдерживания полуфабриката в воздушно-ионной смеси с положительно заряженными аэроионами проводят обработку отрицательно заряженными аэроионами кислорода. 3. Устройство для приготовления пищевых продуктов, включающее корпус, вентилятор, воздуховоды, кондиционеры, раму для размещения полуфабриката, датчики температуры, относительной влажности, датчики плотности аэроионов и концентрации аэроионов, электроразрядный генератор аэроионов, соединенный с кондиционером воздуховодом, отличающееся тем, что оно снабжено источником высокого напряжения положительной полярности и источником высокого напряжения отрицательной полярности, соединенными через коммутатор с электроразрядным генератором аэроионов. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что генератор аэроионов расположен вне рабочей камеры и сообщается с ней воздуховодом через отверстия в стенках. 5. Устройство по п. 3 или 4, отличающееся тем, что генератор аэроионов может быть выполнен одно- или двухступенчатым.