СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БЕЛКОВО-ЖИРОВОЙ ЭМУЛЬСИИ Российский патент 2004 года по МПК A23L1/31 A22C11/00 A23J1/02 

Изобретение относится к пищевой и мясной промышленности, а именно к производству белково-жировых эмульсий (БЖЭ) и мясопродуктов с их использованием.

Учитывая Концепцию государственной политики в области здорового питания населения Российской Федерации до 2005 года, на сегодняшний день одним из важных направлений в перерабатывающей промышленности является разработка пищевых продуктов с измененным химическим составом, обеспечивая ликвидацию существующего дефицита витаминов, макро- и микроэлементов (железа, кальция, йода, фтора, селена и др.) в первую очередь в экологически неблагополучных регионах. Одним из путей решения данного вопроса является создание пищевых продуктов - белково-жировых эмульсий, а также мясопродуктов с белково-жировыми эмульсиями, в качестве компонента рецептуры, с повышенным содержанием йода.

Известен способ производства белково-жировой суспензии на основе воды с применением белка пищевого соевого, сухого обезжиренного молока, растительного масла и муки топинамбура с целью обогащения мясопродуктов углеводами, пищевыми волокнами, железом, кремнием, цинком и витаминами (см. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Скворцовой Е.И. Разработка технологии вареных колбас из конины с использованием белково-жировых суспензий с топинамбуром. Улан-Удэ, 2001, с.12,18).

Однако суспензия такого состава обеднена йодом, нет промышленной технологии производства муки из топинамбура, что не позволяет достаточно широко использовать ее в промышленности.

Известны способы производства белково-жировых эмульсий, разработанные ВНИИМПом, где в качестве жирового компонента используют жир-сырец (см. Салаватулина Р.М. Рациональное использование сырья в колбасном производстве. - М.: Агропромиздат, 1983, с.216).

Однако введение жира-сырца не позволяет получить однородную стабильную эмульсию, так как традиционно применяемая степень измельчения жира на куттере недостаточна для его высокого диспергирования. Поэтому вместо животного жира целесообразно использовать растительное масло.

В отличие от белково-жировых эмульсий, содержащих жир-сырец, предлагаемое изобретение содержит жиры в эмульгированном виде, вследствие чего они лучше усваиваются организмом.

Наиболее близким решением по технической сущности к предлагаемому изобретению является приготовление белково-жировой эмульсии по методу ВНИИМПа на основе жирового сырья, в частности растительного масла для производства вареных колбас (см. Забашта А.Г., Молочников М.В., Подвойская И.А. Справочник по производству фаршированных и вареных колбас, сарделек, сосисок и мясных хлебов. -М., 2001 г., с. 140).

Однако известное техническое решение также не позволяет получить продукт с высоким содержанием йода.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание технологии белково-жировой эмульсии с высоким содержанием йода за счет использования жидкого компонента, в качестве которого предусматривается раствор йодида калия с рН 6,7-7,0, а также с высокой степенью прочносвязанного йода.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обогащение йодом мясопродуктов, необходимых в питании людей, проживающих в эндемичных регионах, благодаря использованию в них белково-жировых эмульсий, с высоким содержанием йода.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе производства белково-жировой эмульсии, предусматривающем использование изолированных соевых белков, растительного масла, белкового компонента животного происхождения и жидкого компонента, согласно изобретению в качестве жидкого компонента используют раствор йодида калия с рН 6,7-7,0 для обеспечения содержания йода в готовой белково-жировой эмульсии в количестве 90-120 мкг/100 г продукта, при этом полученную белково-жировую эмульсию выдерживают в течение 22-24 часов при температуре 0-4°С для прохождения процесса связывания йода.

Достижение технического результата происходит также благодаря тому, что в качестве белкового компонента животного происхождения применяют казеинат натрия в количестве 4-6%.

Технический результат достигается также благодаря тому, что в качестве белкового компонента животного происхождения применяют сухое обезжиренное молоко в количестве 10-12%.

Технический результат достигается также благодаря тому, что в качестве белкового компонента животного происхождения применяют шкурку свиную сырую измельченную в количестве 14-16%.

Существенными отличительными признаками предлагаемого изобретения являются изменения качественного состава белково-жировых эмульсий, а именно введением в качестве жидкого компонента раствора йодида калия с рН 6,7-7,0 для обеспечения содержания йода в готовой белково-жировой эмульсии в количестве 90-120 мкг/100 г продукта, а это позволит обогатить мясопродукты йодом, повысить сопротивляемость организма людей к неблагоприятным факторам окружающей среды, например недополучению микроэлемента йод.

При снижении рН менее 6,7 снижается водоудерживающая способность белково-жировой эмульсии, а следовательно снижаются и функционально-технологические свойства белково-жировой эмульсии, в частности стабильность эмульсии, что может привести к ее расслоению. Повышение рН выше 7,0 также нежелательно из-за функциональных свойств белков (способность удерживать влагу и жир), а также при использовании раствора с высоким рН появляется посторонний привкус белково-жировой эмульсии.

Отличительными признаками предлагаемого изобретения являются также, что в качестве белкового компонента животного происхождения в способе производства белково-жировой эмульсии применяют, например, казеинат натрия 4-6%, либо сухое обезжиренное молоко в количестве 10-12%, либо шкурку свиную сырую измельченную в количестве 14-16%. Использование этих компонентов животного происхождения обусловлено необходимостью иметь нужный аминокислотный состав (тирозин, фенилаланин, пролин), которые химически связывают йод (Алешин Б.В., Губский В.И. “Гипоталамус и щитовидная железа”.-М.: Медицина, 1983, с.8-16).

Отличительным признаком способа производства белково-жировой эмульсии является и то, что полученную белково-жировую эмульсию выдерживают 22-24 часа при температуре 0-4°С для прохождения процесса связывания йода, обеспечивая тем самым высокую степень его связывания (70-90%). На диаграмме показана степень связывания йода в зависимости от продолжительности выдержки. Как видно из диаграммы, для того чтобы максимально связался йод предусмотрена выдержка белково-жировой эмульсии 24 часа. Также видно, что на степень связывания йода влияет количественное и качественное соотношение компонентов, применяемых при изготовлении белково-жировой эмульсии. Так белково-жировая эмульсия, содержащая в своем составе изолированный соевый белок, растительное масло и раствор йодида калия через 24 часа связывает 90% йода от внесенного количества; белково-жировая эмульсия, содержащая в своем составе изолированный соевый белок, в качестве белкового компонента животного происхождения - казеинат натрия, растительное масло и раствор йодида калия связывает 77%; белково-жировая эмульсия, содержащая в своем составе изолированный соевый белок, в качестве белкового компонента животного происхождения - сухое обезжиренное молоко, растительное масло и раствор йодида калия связывает 71%; белково-жировая эмульсия, содержащая в своем составе изолированный соевый белок, в качестве белкового компонента животного происхождения - шкурку свиную сырую измельченную, растительное масло и раствор йодида калия - 79%.

Ранее проведенные исследования доказали, что процесс связывания йода при использовании неорганического вещества, такого как KJ, протекает 22-24 часа. Выдержка белково-жировой эмульсии менее 22 часов не дает максимальной степени связывания йода (75-90%). Повышение продолжительности выдержки более 24 часов экономически не выгодно, поскольку процесс связывания стабилизируется и дальнейшего связывания йода не происходит.

Поскольку белково-жировые эмульсии изготавливают на мясоперерабатывающих предприятиях и используют при производстве мясопродуктов, мы старались приблизить наш способ производства белково-жировых эмульсий к промышленным условиям, поэтому нами используется выдержка при температуре 0-4°С, именно эти температурные параметры традиционно предусмотрены в камерах созревания. Изменение этих параметров, т.е. создание новых условий для производства белково-жировых эмульсий, повлечет за собой дополнительные экономические затраты.

Применение в качестве жидкого компонента питьевой воды, в известных способах производства белково-жировых эмульсий, позволяет лишь обеспечить необходимую степень гидратации белков. А применение белкового компонента животного происхождения (казеинат натрия, сухое обезжиренное молоко и шкурку свиную сырую) в аналогах и прототипе позволяет обеспечить только хорошие функционально-технологические свойства белково-жировой эмульсии и высокую пищевую и биологическую ценности продукта.

В предлагаемом же изобретении применение в качестве жидкого компонента раствора йодида калия с рН 6,7-7,0 обеспечивает не только гидратацию белков, но и способствует протеканию химических процессов связывания йода с компонентами белково-жировой эмульсии, обогащая ее этим микроэлементом.

В предлагаемом изобретении в качестве белкового компонента животного происхождения авторы предлагают применение измененного количества содержания казеината натрия (4-6%), либо сухого обезжиренного молока (10-12%), либо шкурки свиной сырой измельченной (14-16%), что позволяет не только обеспечить высокие функционально-технологические свойства и повышение биологической ценности продукта, а главное компоненты животного происхождения могут служить основой для связывания йода, в частности аминокислоты этих белков.

Количество белкового компонента животного происхождения для всех белково-жировых эмульсий подобрано экспериментальным путем таким образом, чтобы все функционально-технологические свойства белково-жировых эмульсий (водоудерживающая способность, жироудерживающая способность, устойчивость, эмульгирующая способность и т.д.) были высокими, например стабильность - 96-98%, и было достаточное содержание аминокислот (фенилаланина, пролина, тирозина).

Таким образом, все выше перечисленные изменения технологии производства белково-жировой эмульсии позволят получить ее с содержанием йода 90-120 мкг/100 г, а также, используя эту белково-жировую эмульсию в качестве одного из компонентов рецептуры, обогатить мясные продукты, обеспечивая 20-25% от суточной потребности человека в йоде. Это будет способствовать расширению ассортимента пищевых продуктов, предназначенных для профилактики эндемичных заболеваний и укрепления защитных функций организма.

Именно заявляемая совокупность отличительных признаков изобретения: новые компоненты, изменение количественного содержания компонентов белково-жировых эмульсий, новые технологические приемы изготовления, выражающиеся в йодировании, обеспечивают технический результат, указанный выше.

Сравнение предлагаемого способа производства белково-жировой эмульсии с другими известными из уровня техники техническими решениями позволило установить, что авторами не выявлены решения, включающие совокупность признаков, сходных или эквивалентных заявляемым. Это позволяет сделать вывод о соответствии предложения критериям “новизна” и “изобретательский уровень”.

Предлагаемый способ поясняется диаграммой, где показана степень связывания йода в зависимости от продолжительности.

Для приготовления белково-жировой эмульсии готовят раствор йодида калия, для чего сначала доводят рН питьевой воды до нейтральной: в 40-45 л воды с температурой 40-50°С растворяют 40-80 г питьевой соды, перемешивают и постоянно замеряют рН. Как только рН максимально приближена к 7,0, что является первым отличием в нашем способе приготовления эмульсии от традиционного, постепенно вносят 375-400 мг KJ и перемешивают до полного его растворения. Раствор йодида калия готов.

При производстве белково-жировых эмульсий сырую свиную шкурку предварительно измельчают на волчке. Белково-жировую эмульсию готовят на куттерах следующим способом.

В куттер подают предусмотренные рецептурой измельченную сырую свиную шкурку в количестве 14-16 кг или казеинат натрия - 4-6 кг и изолированный соевый белок 5-11 кг, 40-45 л раствора йодида калия, после обработки в течение 1-1,5 мин вливают растительное масло 40-45 кг и перемешивают на максимальной скорости 1,5 -2 мин. На последней стадии приготовления эмульсии подают в куттер 10-12 кг сухого обезжиренного молока, обрабатывают 1-1,5 мин. Также новым в способе приготовления является то, что белково-жировую эмульсию необходимо выдержать в течение 22-24 ч при температуре 0-4°С для прохождения процесса связывания йода. Эту готовую белково-жировую эмульсию можно использовать непосредственно после выдержки или хранения в течение 24 ч при температуре 0-4°С. Готовая эмульсия содержит 90-120 мкг/100 г йода.

Предлагаемый способ производства белково-жировой эмульсии поясняется следующими примерами конкретного выполнения:

Пример 1 (без белкового компонента животного происхождения). Для приготовления белково-жировой эмульсии 10,9 кг изолированного соевого белка растворяют в 45 л раствора йодида калия с рН 6,7, куттеруют 1,5 мин, добавляют 44,1 кг растительного масла, перемешивают 1,5 мин. Выдержку белково-жировой эмульсии проводят при t=0°C, продолжительность 24 часа. Данная белково-жировая эмульсия содержит 120 мкг/100 г йода.

Пример 2. Готовый раствор йодида калия с рН 6,8 в количестве 45,9 л перемешивают в куттере с 5,13 кг казеината натрия в течение 1 мин. Затем добавляют 5,8 кг изолированного соевого белка, куттеруют 1 мин и вливают 44,1 кг растительного масла, обрабатывают до образования эмульсии. Общая продолжительность перемешивания 3,5 мин. Выдержку белково-жировой эмульсии проводят при t=2°C, продолжительность 23 часа. Эта белково-жировая эмульсия содержит 107 мкг/100 г йода.

Пример 3. В куттер вносят 9 кг изолированного соевого белка и гидратируют 40 л раствора йодида калия в течение 1 мин, добавляют 40 кг растительного масла, куттеруют 1,5 мин. На последней стадии приготовления эмульсии подают в куттер 11 кг сухого обезжиренного молока и обрабатывают в течение 2 мин. Выдержку белково-жировой эмульсии проводят при t=3°C, продолжительность 22 часа. Готовая белково-жировая эмульсия содержит 90 мкг/100 г йода.

Пример 4. Белково-жировую эмульсию готовят в куттере: 15 кг шкурки свиной, сырой, измельченной перемешивают с 40 л раствора йодида калия с рН 6,9 в течение 1,5 мин. Затем добавляют изолированный соевый белок в количестве 5 кг на 100 кг эмульсии, эмульгируют на максимальной скорости в течение 1,5 мин, вносят 40 кг растительного масла и куттеруют 2 мин. Выдержку белково-жировой эмульсии проводят при t=4°C, продолжительность 24 часа. Белково-жировая эмульсия, приготовленная по данному способу, содержит 110 мкг/100 г йода.

Пример 5. Исходным сырьем для производства вареной колбасы служит жилованное свиное и говяжье мясо. Измельченное мясо с диаметром решетки 2-3 мм солят при t=2-4°C, продолжительность 6 часов. Для приготовления фарша предварительно измельченное и посоленное сырье подают на куттер. Вначале загружают говядину 1с. в количестве 40 кг, добавляют 7,5 г нитрита натрия в виде раствора. После 5-7 мин обработки вводят 30 кг свинины полужирной, 20 кг белково-жировой эмульсии, обогащенной йодом (пример 2), сахар 150 г, перец черный 100 г, перец душистый 100 г, чеснок свежий 120 г и продолжают обработку в течение 3-5 мин. Общая продолжительность обработки фарша на куттере составляет 8-12 мин. Полученный фарш шприцуют в оболочки, батоны перевязывают, накладывают металлические скобы, подвешивают на палки, которые размещают на рамах. Осадку проводят при t=0-2°C, относительной влажности воздуха 80-85% ,продолжительность 2-4 часа. После осадки колбасы подвергаются обжарке при t=60-110°C в зависимости от диаметра батонов, продолжительность 60-180 мин и варке при t=75-85°C, продолжительность 180 мин, до достижения в центре батона 72°С. Затем колбасы охлаждают под душем водой температурой 10-15°С. Охлаждение водой ведут до тех пор, пока температура в толще батонов будет снижена до 30-35°С. Продолжительность охлаждения 10-30 мин в зависимости от диаметра батона. После охлаждения водой колбасные изделия направляют в камеры охлаждения, где поддерживают температуру воздуха 4-6°С и относительную влажность воздуха 85%. Вареные колбасы затем направляют в камеры хранения.

Готовые колбасные изделия содержат 43 мкг/100 г йода, тем самым обеспечивают 20% от суточной потребности взрослого человека в йоде.

Использование заявляемого способа по сравнению с прототипом (см. Забашта А.Г., Молочников М.В., Подвойская И.А. Справочник по производству фаршированных и вареных колбас, сарделек, сосисок и мясных хлебов. - М., 2001 г., с. 140) позволит:

- применить новые технологические приемы, выражающиеся в йодировании;

- получить белково-жировую эмульсию с содержанием йода 90-120 мкг/100 г;

- повысить пищевую ценность белково-жировой эмульсии;

- обогатить йодом мясопродукты через белково-жировую эмульсию, с высоким его содержанием;

- расширить ассортимент пищевых продуктов с повышенным содержанием йода, что позволит говорить о нивелировании йоддефицита.

По предлагаемому изобретению была проведена опытная выработка колбасных изделий с белково-жировыми эмульсиями, обогащенными йодом в г. Усолье-Сибирское Иркутской области, на что имеется акт выработки. Так же на предприятии был проведен лабораторный анализ и дегустация. Колбасные изделия, выработанные с белково-жировой эмульсией, обогащенной йодом, соответствуют ГОСТу и дана дегустационная оценка в 4,8 балла по 5 балльной шкале.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию патентоспособности “промышленная применимость”.

Изобретение относится к пищевой и мясной промышленности, а именно к производству белково-жировых эмульсий (БЖЭ) и мясопродуктов с их использованием. В способе производства БЖЭ предусматривают использование изолированных соевых белков, растительного масла, белкового компонента животного происхождения и жидкого компонента, в качестве последнего используют раствор йодида калия с рН 6,7-7,0 для обеспечения содержания йода в готовой БЖЭ в количестве 90-120 мкг/100 г продукта, при этом полученную БЖЭ выдерживают в течение 22-24 часов при температуре 0-4°С для прохождения процесса связывания йода, а в качестве белкового компонента животного происхождения используют казеинат натрия в количестве 4-6 %, либо сухое обезжиренное молоко в количестве 10-12 %, либо шкурку свиную сырую измельченную в количестве 14-16 %. Способ позволяет обогатить йодом мясопродукты за счет использования в них белково-жировых эмульсий с высоким содержанием йода. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ производства белково-жировой эмульсии, предусматривающей использование изолированных соевых белков, растительного масла, белкового компонента животного происхождения и жидкого компонента, отличающийся тем, что в качестве жидкого компонента используют раствор йодида калия с рН 6,7-7,0 для обеспечения содержания йода в готовой белково-жировой эмульсии в количестве 90-120 мкг/100 г продукта, при этом полученную белково-жировую эмульсию выдерживают в течение 22-24 часов при температуре 0-4°С для прохождения процесса связывания йода.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве белкового компонента животного происхождения применяют казеинат натрия в количестве 4-6%.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве белкового компонента животного происхождения применяют сухое обезжиренное молоко в количестве 10-12%.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве белкового компонента животного происхождения применяют шкурку свиную сырую измельченную в количестве 14-16%.