СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДНОГО РАСТВОРА ПОСОЛОЧНЫХ ВЕЩЕСТВ Российский патент 2012 года по МПК A23L1/31 

Описание патента на изобретение RU2442439C1

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам приготовления водных растворов посолочных веществ в производстве продуктов и полуфабрикатов преимущественно из измельченной биомассы. Оно может быть использовано при посоле предварительно измельченных мяса, рыбы и морепродуктов, а также пищевого сырья растительного происхождения.

Известен способ приготовления водного раствора посолочных веществ, путем обработки его в кавитационном реакторе [Патент РФ 2245624, МПК7 A23L 1/31, 2005]. Отличительной особенностью этого способа является повышенная гидратация и гидратационная структуризация белков биомассы водой, являющейся средой раствора, что особенно важно при производстве эмульсионных продуктов, таких, например, как вареные колбасы. Однако этот способ не дает возможности значимо влиять на влагоудерживающую способность биомассы, так как приготавливаемые им растворы не могут давать щелочную реакцию среды, которая, как известно, позволяет биомассе связать больше влаги.

Известен способ приготовления водного раствора посолочных веществ на основе натрия хлорида с использованием кавитационной обработки [Патент РФ №2323578, МПК7 A23L 1/31, 2008], в котором приготовленный раствор дает щелочную реакцию среды. Для этого в качестве растворителя используют фракцию слабоминерализованной воды, полученную в катодном пространстве диафрагменного электролизера - католит, обладающий высокими значениями рН. Кавитация же способствует образованию в растворе ионных комплексов и отдельных гидратированных ионов, увеличивая его экстрагирующую способность в отношении водо- и солерастворимых белков.

Этот способ наилучшим образом характеризует технический уровень в области предмета изобретения, является самым близким техническим решением к заявленному и выбран в качестве прототипа. Недостатком прототипа является потребность при его осуществлении использования диафрагменного электролизера и затраты электроэнергии, необходимой для его функционирования. Например, диафрагменные электролизеры непрерывного действия СТЭЛ имеют среднее удельное энергопотребление при выработке католита из слабых растворов электролитов 20…30 кВт·ч/м3, что соизмеримо с затратами энергии на нагревание воды от комнатной температуры до температуры денатурации белков.

Техническим результатом изобретения является снижение энергозатрат на приготовление водных растворов посолочных веществ и повышение связываемости входящей в их состав воды солимой биомассой.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе приготовления с помощью кавитационной обработки водного раствора посолочных веществ на основе натрия хлорида со щелочной реакцией среды, в качестве среды раствора используют водный раствор пищевых фосфатов, а отношение их растворенной в воде массы к массе входящего в состав остальных посолочных веществ натрия хлорида составляет 0,07-0,18.

Сущность изобретения заключается в следующем. В пищевой промышленности широко используются соли щелочных металлов - калия и натрия, отвечающие ортофосфорной кислоте - пищевые фосфаты. Ортофосфаты и гидроортофосфаты, растворяясь в воде, дают щелочную реакцию раствора. При этом водородный показатель используемых в пищевой промышленности растворов фосфатов имеет то же значение, как и у используемых в прототипе рН католитов. Однако при производстве, например, вареных колбас они вводятся в биомассу не на этапе предварительного посола сырья, а при составлении фаршей. Но, используя пищевые фосфаты для получения имеющих щелочную реакцию среды растворов посолочных веществ для посола сырья, не нужно будет осуществлять электродиализ растворяющей среды, затрачивая на него энергию, и использовать специализированное оборудование. А если после растворения посолочных веществ, в состав которых будут входить и пищевые фосфаты, обработать раствор кавитацией, то она вместе с другими электролитами усилит и степень диссоциации их молекул и позволит создать гидратные оболочки вокруг дополнительно образовавшихся ионов из дополнительно образовавшихся мономолекул воды, сделав их стабильными. Это даст возможность получить сверхсуммарный эффект по сравнению с совместным использованием кавитационной обработки и фосфорных солей, если последние вносятся в биомассу отдельно от обрабатываемого кавитацией раствора посолочных веществ, как это традиционно и делается.

Сравнение электрохимических свойств раствора натрия хлорида, полученного способом, выбранным прототипом изобретения, и растворов натрия хлорида в смеси с фосфатами (натрия ортофосфатом, натрия гидроортофосфатом) заявленным способом, осуществлено посредством образцов, приготовленных следующим путем. Готовили слабый раствор натрия хлорида марки ХЧ в воде с исходным уровнем минерализации в пересчете на NaCl, позволяющим получать при электродиализе катодную фракцию с рН, равным 9,0±0,1, получали ее и доводили содержание NaCl в ней, контролируя его электрокондуктометром, до 10 г в 100 г. Полученный образец №1 соответствовал приготовленному способом-прототипом. Для получения образцов №2 и №3, приготовленных в соответствии с граничными значениями диапазона содержаний фосфатов в заявленном способе, а также образцов №4 и №5 - за границами этого диапазона, растворяли NaCl до содержания также 10 г в 100 г раствора, затем растворяли по 0,7 г и 1,8 г, а также по 0,6 г и 2,0 г Na3PO4 и Na2HPO4 соответственно. В результате у образцов растворов получены следующие параметры (числитель дроби относится к Na3PO4, знаменатель - к Na2HPO4):

СПОСОБ Прототип Изобретение (при содержании в растворе фосфатов к NaCl) 0,07 0,18 0,06 0,20 ПАРА-
МЕТР
образец 1 образец 2 образец 3 образец 4 образец 5
рН раствора 9,0

Из таблицы видно, что соответствующие изобретению образцы 2 и 3 растворов с фосфатами имеют водородный показатель не ниже, чем у образца 1 раствора, приготовленного на основе католита, но при их приготовлении не потребовалось осуществлять электродиализ, используя диафрагменный электролизер, и затрачивать на это электроэнергию.

Кроме того, из курса общей химии известно, что рН однопроцентного раствора ортофосфата натрия равен 12,1, а гидроортофосфата 8,9. В растворе, соответствующем признакам изобретения (например, образец 2), содержание смеси этих веществ составляло по отношению к воде 0,78%, а рН при этом получился выше, даже чем у двухзамещенного ортофосфата, что характеризует более высокую степень диссоциации, обеспеченную кавитационной обработкой. При количестве фосфатов ниже нижнего предела патентуемого диапазона содержания фосфатов в растворе водородный показатель раствора гидроортофосфата (образец 4) не обеспечивает рН, как у прототипа (образец 1). При превышении верхнего предела диапазона содержания фосфатов в растворе (образец 5) не обеспечивается допустимое содержание фосфатов, которое в соответствии с законодательством РФ, например, в колбасах не должно превышать 0,40% к мясной массе. Содержание же соли к массе мяса по ГОСТ 23670-79 составляет 2,2% и, если содержание фосфатов в рассоле к соли составляет 0,2, т.е. 20%, то содержание их к массе мяса будет 0,44%.

Предлагаемый способ может быть реализован в промышленности следующим образом. Например, рассол для предварительного мокрого посола мяса в виде шрота с размером частиц 10…15 мм при производстве изделий по ГОСТ 23670-79 готовят из фосфатной смеси АБАСТОЛ-2018, производимой химическим заводом BUDENHEIM (Германия) специально для мясной промышленности, и поваренной соли пищевой по ГОСТ Р 51574-2000. При этом сначала растворяют в воде фосфатную смесь из расчета 23…24 г/л, затем доводят раствор до насыщения поваренной солью. Приготовление раствора посолочных веществ можно осуществлять, например, в установке для приготовления рассолов типа CLB производства Inject Star (Австрия). Осуществляя сонохимическую обработку, на смешивание с измельченным мясом рассол можно подавать через реактор ультразвукового промышленного процессора типа UIP производства Hielscher systems GmbH (Германия) в комплектации, предназначенной для пищевой и фармацевтической промышленности или отечественный кавитационный реактор типа РКУ по ТУ 5130-002-26784341-08.

С помощью последнего на предприятии мясной промышленности, выпускающим колбасные изделия, мясные кулинарные изделия и полуфабрикаты, заявителем были проведены производственные испытания технологии сонохимической обработки растворов посолочных веществ, составленных в соответствии с изобретением. Испытания показали экономию основного сырья за счет повышения его влагоудерживающей способности, увеличение вкуса и аромата изготовленных колбасных изделий за счет лучшей гидратации посолочных веществ и коллоидов солимой биомассы, что позволило им противостоять денатурации при термообработке. При использовании прототипа для производства раствора посолочных веществ с аналогичными окислительно-восстановительными свойствами потребовалось бы дополнительно около 30 кВт·ч/м3 электроэнергии и эксплуатация нескольких диафрагменных электролизеров.

Похожие патенты RU2442439C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОСОЛА МЯСА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МЯСОПРОДУКТОВ 2007
  • Шестаков Сергей Дмитриевич
RU2323578C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МЯСОПРОДУКТОВ 2004
  • Шестаков С.Д.
RU2245624C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ МЯСА ЦЫПЛЯТ-БРОЙЛЕРОВ 2014
  • Потороко Ирина Юрьевна
  • Цирульниченко Лина Александрова
  • Красуля Ольга Николаевна
RU2561266C1
СПОСОБ ПОСОЛА МЯСА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МЯСОПРОДУКТОВ 2010
  • Осадченко Иван Михайлович
  • Горлов Иван Фёдорович
  • Храмова Валентина Николаевна
  • Шинкарева Светлана Валерьевна
  • Злобина Елена Юрьевна
RU2440001C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ВАРЕНЫХ КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ 2013
  • Красуля Ольга Николаевна
  • Богуш Владимир Иванович
RU2525270C1
СПОСОБ СОНОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РАССОЛА 2009
  • Шленская Татьяна Владимировна
  • Красуля Ольга Николаевна
  • Богуш Владимир Иванович
  • Шестаков Сергей Дмитриевич
  • Артемова Яна Александровна
  • Косарев Александр Евгеньевич
  • Бефус Алексей Петрович
RU2402909C1
Цельномышечный запеченный продукт из свинины 2023
  • Божкова Светлана Евгеньевна
  • Горлов Иван Федорович
  • Сложенкина Марина Ивановна
  • Жигалова Наталья Олеговна
  • Храмова Валентина Николаевна
  • Григорян Луиза Фергатовна
  • Лубчинский Кирилл Александрович
  • Храмова Ярославна Игоревна
RU2811954C1
Цельномышечный запеченный продукт из свинины 2023
  • Божкова Светлана Евгеньевна
  • Храмова Валентина Николаевна
  • Жигалова Наталья Олеговна
  • Храмова Ярославна Игоревна
  • Лубчинский Кирилл Александрович
RU2811952C1
СПОСОБ ВОСПОЛНЕНИЯ ВЛАГИ В ИЗМЕЛЬЧЕННОМ МЯСЕ И ПОЛУЧАЕМЫЙ ИЗ НЕГО МЯСОПРОДУКТ 2006
  • Шестаков Сергей Дмитриевич
RU2337577C2
СПОСОБ ГИДРАТАЦИИ БИОПОЛИМЕРОВ И ПРОДУКТ ИЗ ГИДРАТИРОВАННОЙ БИОМАССЫ 2006
  • Шестаков Сергей Дмитриевич
RU2331478C1

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДНОГО РАСТВОРА ПОСОЛОЧНЫХ ВЕЩЕСТВ

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способам приготовления растворов посолочных веществ в производстве продуктов и полуфабрикатов преимущественно из измельченной биомассы, в состав которых входит искусственно вносимая вода. Изобретение может быть использовано при посоле мяса, рыбы и морепродуктов, преимущественно предварительно измельченных, а также пищевого сырья растительного происхождения. Способ включает приготовление с помощью кавитационной обработки водного раствора посолочных веществ на основе натрия хлорида со щелочной реакцией среды. В качестве среды раствора используют водный раствор пищевых фосфатов. Отношение их растворенной в воде массы к массе входящего в состав остальных посолочных веществ натрия хлорида составляет 0,07-0,18. Изобретение позволяет снизить энергетические затраты, обеспечивает экономию основного сырья за счет повышения его влагоудерживающей способности, а также улучшает вкус и аромат изготавливаемых пищевых продуктов. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 442 439 C1

Способ приготовления с помощью кавитационной обработки водного раствора посолочных веществ на основе натрия хлорида со щелочной реакцией среды, отличающийся тем, что в качестве среды раствора используют водный раствор пищевых фосфатов, а отношение их растворенной в воде массы к массе входящего в состав остальных посолочных веществ натрия хлорида составляет 0,07-0,18.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2442439C1

СПОСОБ ПОСОЛА МЯСА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МЯСОПРОДУКТОВ 2007
  • Шестаков Сергей Дмитриевич
RU2323578C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МЯСОПРОДУКТОВ 2004
  • Шестаков С.Д.
RU2245624C1
Способ посола мясопродуктов 1988
  • Будилов Михаил Алексеевич
  • Федотов Вячеслав Алексеевич
SU1717063A1

RU 2 442 439 C1

Авторы

Шленская Татьяна Владимировна

Красуля Ольга Николаевна

Шестаков Сергей Дмитриевич

Богуш Владимир Иванович

Артемова Яна Александровна

Даты

2012-02-20Публикация

2010-06-29Подача