СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МОДИФИЦИРОВАННОЙ ПИЩЕВОЙ ДОБАВКИ НА ОСНОВЕ КЛЕЙКОВИНЫ Российский патент 2015 года по МПК A23J3/18 A23J3/26 A23J1/12 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к белковым концентратам и способам их производства из источников растительного происхождения, предназначенных для использования в различных отраслях народного хозяйства: пищевой (мясной, молочной, консервной, хлебопекарной, макаронной, кондитерской, пищеконцентратной отраслях промышленности), комбикормовой промышленности при производстве кормов и других производственных отраслях.

В частности, изобретение относится к пищевой промышленности к способу создания нового вида текстурированной пищевой добавки на основе клейковины, полученной методом экструзионной обработки, направленной на обогащение мясных продуктов растительным белковым компонентом и улучшение их функционально-технологических свойств.

В настоящее время наиболее распространенными зерновыми культурами в России являются: пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, тритикале. Злаковые культуры обеспечивают около 50% энергии и дают половину производимого человеком белка, потребляемого среднестатистическим жителем планеты. При переработке пшеницы и других злаковых на крахмал образуются в виде отходов большие количества дешевого белка. Несмотря на низкие функционально-технологические свойства этих белков (растворимость, реологические характеристики, твердость, эмульгирующая способность и др.), из семян злаковых культур получают ценные продукты, содержащие белок - клейковину и белковые концентраты. Перспективы использования белка злаковых в технологии пищевых продуктов очевидны, особенно в регионах, специализирующихся на выращивании конкретных злаковых культур.

Мясо и мясные продукты являются одними из основных в рационе человека продуктов животного происхождения, которые содержат незаменимые полноценные белки, жиры, витамины, минеральные вещества и другие жизненно важные нутриенты. Таким образом, большинство необходимых компонентов можно получить из продукции животного происхождения.

В современной пищевой промышленности находят применение различные способы улучшения качества пищевых продуктов и совершенствование технологического процесса. Наиболее экономически выгодным и легко применимым оказалось применение пищевых добавок, в результате чего пищевые добавки получили широкое распространение в большинстве стран мира.

Основные цели введения пищевых добавок предусматривают:

1. совершенствование технологии подготовки и переработки пищевого сырья, изготовления, фасовки, транспортировки и хранения продуктов питания. Применяемые при этом добавки не должны маскировать последствий использования некачественного или испорченного сырья или проведения технологических операций в антисанитарных условиях;

2. сохранение природных качеств пищевого продукта;

3. улучшение органолептических свойств или структуры пищевых продуктов и увеличение их стабильности при хранении.

Вопрос о применении пищевых добавок в продуктах питания неразрывно связан с изучением их токсичности, под которым обычно понимается способность веществ наносить вред организму. В то же время любое химическое вещество в определенных условиях может быть токсичным, обладающим мутирующим эффектом. Поэтому уместно говорить о безвредности, под которой следует понимать не только отсутствие каких-либо токсических проявлений, но и отсутствие отдаленных последствии: канцерогенных и коканцерогенных свойствах (способность вызывать развитие злокачественных опухолей), а также мутационных, тератогенных, гонадотоксических (способность вызывать мутации, уродства) и других свойств, влияющих на потомство.

При разработке изобретения принимались во внимание вышеуказанные факторы, которые привели нас к выводу, что использование клейковины является перспективным, поскольку это не наносит вред здоровью человека, соответствует вышеуказанным требованиям к пищевым добавкам и является дешевым отходом сырья отечественного производства - пшеницы.

Также при разработке изобретения принималось во внимание, что экструзионная обработка - один из самых перспективных и высокоэффективных процессов, который совмещает термо-гидро- и механическую обработку сырья, что позволяет получить продукты и компоненты нового поколения с заданными свойствами, с новой структурой.

При экструзионной обработке можно получить ряд преимуществ в сравнении с традиционными технологиями.

Заложенные в экструзионном способе возможности гомогенизации сырья и его термической обработки позволяют обеспечить решение наиболее важных проблем, связанных с качеством продуктов: сохранение биологической и пищевой ценности, подавление развития патогенной микрофлоры, формирование заданных структурно-механических свойств и органолептических характеристик.

Экструзионную технологию можно отнести к разряду полифункциональных процессов, позволяющих при непрерывности производства быстро осуществлять смешивание и влаготермическую обработку, стерилизацию, выпрессовывание, формование и грануляцию, а также получать продукты с регулируемыми свойствами, варьируя состав и параметры обработки сырья.

В источнике информации ("Preparation of soy protein Concentrate and isolate from extruded-expelled Soybean Meals", by H.Wang, L, Al Johnson and T.Wang in "Journal of the American Oil Chemists Society", 2004, 81(7), 713-717 [1]) описан новый подход к производству белковых концентратов, основанный на использовании традиционных методов экстракции растительного сырья, предварительно обработанного экструзионно-экспеллерным методом обработки растительных источников сырья. Такая предварительная обработка проводилась при температуре 135-140°C, давлении 20-50 атм, влажности источников сырья, не превышающей 10-12%, в течение 15-30 с. Следует подчеркнуть, что здесь используется так называемый процесс сухой экструзии источников сырья без какого-либо дополнительного их увлажнения, протекающий при содержании влаги, не превышающем, как правило, 10%. Следует подчеркнуть, что данный способ обработки источников сырья весьма далек от процесса традиционной классической экструзии для получения качественных текстурированных белковых продуктов, имитирующих структуру мясной ткани продуктов слоистой, пластинчатой тонкопористой структуры. Приведенные условия обработки сырья позволяли регулировать и сохранять определенную часть белков в неденатурированном состоянии, обеспечивали разрыв клеточных стенок и облегчали вытекание содержащегося в них масла при последующем прессовании, в значительной степени подавляли активность присутствующих в сырье антинутриентов, таких как ингибиторы трипсина и уреазы, активность которой падала до значений 0,1-0,2 единиц pH. Использование традиционных описанных выше экстракционных методов к источникам сырья, обработанным описанным в данном изобретении способом, позволило получать продукты, по химическому составу и функциональным свойствам аналогичные продуктам, получаемым из стандартных источников сырья.

Данный способ производства белковых концентратов представляет несомненный научно-практический интерес, расширяя круг сырьевых источников за счет возможности использования жирного нативного или полуобезжиренного зернобобового сырья, но, к сожалению, не всегда может обеспечить экономически целесообразный выход целевого продукта и требуемый уровень его качества. В частности, предложенный способ не обеспечивает получение уровня содержания липидов в конечном продукте, доля которых может достигать значений более чем 20%. Такие продукты, как известно, подвержены окислительной порче при хранении. Ввиду стремления максимального сохранения нативности составных органелл сырья, в которых заключены основные запасные белки, данному способу также присущ набор всех описанных выше недостатков других способов производства концентратов белков, обусловленный механизмом диффузионных экстракционных процессов.

Заявленное авторами изобретение направлено на преодоление вышеупомянутых недостатков, таких как непреднамеренный ввод информации, несанкционированный доступ постороннего лица, при сохранении портативности и малых габаритов устройств и удобства операции.

Также из уровня техники известно (WO 2009/003721 А1, 08/01/2009[2]) изобретение, предназначенное для использования в пищевой промышленности, и касается получения экструдированного пищевого продукта, содержащего от около 25% до около 77% мясного и/или растительного белка. Способ предусматривает непрерывное внесение в экструдер компонентов пищевого продукта, включающих мясной и/или растительный белок, смешивание их в экструдере с получением смеси, нагревание смеси в экструдере, экструдирование пищевого продукта через формующую головку и охлаждение пищевого продукта. Продукт может дополнительно содержать пластификаторы и по существу не содержать соединений, образующих поперечные связи. Экструдер имеет высокую величину соотношения «длина: диаметр» и содержит ряд цилиндров, вращающиеся в них вокруг параллельных осей двойные шнеки и установленные на цилиндрах нагревательные устройства. Группа изобретений обеспечивает получение продукта, являющегося аналогом или заменителем мяса и имеющего характерный для мяса волокнистый, текстурированный внешний вид.

Также из уровня техники известен (US 6379738 В1, 30.04.2002 [3]) Способ получения эмульсии, включающей белок и жир, и заключающийся в измельчении и нагревании мясной эмульсии до температуры не менее 132°C, воздействии на мясную эмульсию давлением не менее 689 кПа (100 фунтов на кв. дюйм) для образования основы, состоящей, по меньшей мере, частично из множества волокнообразных структурных образований, сформированных в единую массу. Мясной эмульсионный продукт включает основу, состоящую, по меньшей мере, частично из множества волокнообразных структурных образований, сформированных в единую массу, содержащую не менее 29% мас. белка и не более 7% мас. жира. Изобретение позволяет получить продукты, по внешнему виду максимально приближенные к мясу.

Наиболее близким к заявляемому способу является (US 5097017, Konwinski, Arthur Н. [4]) «Процесс изготовления соевого белкового концентрата». Данный способ производства соевого концентрата направлен не на прямую, а на косвенную интенсификацию процесса его получения за счет решения крайне сложной проблемы - присутствия большой доли в сырье тонко размолотых фрагментов лепестков, порошкообразного материала или даже тонкодисперсной пылевидной фракции, получаемых в процессе производства белого лепестка, содержание которых в некоторых сырьевых источниках достигает 30%-50%. Дело в том, что использование такого нефракционированного сырья в традиционном способе производства концентрата противоточной погружной или перколяционной экстракцией водными растворами спиртов снижает эффективность экстракции за счет забивания отверстий в днищах экстракционных устройств фракций, их отложения на внутренних поверхностях корпусов экстракционных устройств, а за счет оседания и отложения этих тонких фракций на поверхностях нагревающих элементов падает эффективность теплопередачи, снижая, таким образом, общую производительность процесса производства. Это явление вызывает также необходимость частых остановок всей линии, проведения внеплановой очистки, что также резко уменьшает производительность и увеличивает расходы на обслуживание. Одно из решений - отделение тонкой фракции сырья на стандартном американском сите №25, которое, однако, уменьшает количество сырья для производства концентрата, а также требует поиска других направлений использования отделенной тонкой фракции.

Сущность способа производства белковых концентратов, описанного в ближайшем аналоге, сводится к следующему. Тонкоизмельченный источник сырья смешивают с водой и паром до конечной влажности массы от 18% до 30%, преимущественно 20-25%, и экструдируют в экструдерных устройствах двухшнекового типа или одношнековых экструдерах-экспандерах, которые модифицируют путем удаления концевых матриц для обеспечения свободного выхода массы, прошедшей влаготермическую обработку при температурах, не превышающих 151,1°C, и для предотвращения создания дополнительного давления и возникновения сдвиговых деформаций в концевой выходной части устройств. В результате такой обработки достигается агломерирование частиц исходного сырья в непрерывную тестовую массу макропористой структуры и частичная денатурация белков сырья, которая, однако, сопровождается незначительным изменением внутренней структуры входящих в агломерат исходных частичек. Об этом свидетельствуют представленные в патенте микрофотографии исходного сырья и агломерированного продукта, данные об изменении индекса NSI продукта, который меняется от начальных значений в 50-80 единиц до значений в 25-45 единиц после его обработки, и ферментативной активности фермента уреазы, которая незначительно меняется в результате используемых в изобретении режимов обработки. По утверждению автора описываемого изобретения, предлагаемый им способ представляет собой уникальный процесс, промежуточный между используемым для производства уплотненных гранулированных продуктов из жирного лепестка на экструдерах-эспандерах и текстурированных продуктов из обезжиренного сырья - высокопористых, слоистых, имитирующих структуру мясной ткани продуктов, производимых на двухшнековых экструдерах. Как известно, для этих продуктов характерно значение индекса PDI 18-20 единиц, а активность уреазы менее 0,01 единицы. Об этом также свидетельствует сопоставление приведенных в патенте микрофотографий гистологических срезов продуктов с использованием световой микроскопии, полученных при реализации различных режимов экструзии (агломерирования, экструдерно-экспандерной и двухшнековой экструзии). Для традиционной классической экструзии получения текстурированных белковых продуктов в экструдерных шнековых устройствах или экструдерах-эспандерах, как известно, обязательным условием производства качественных текстурированных продуктов является наличие ограничительных матриц в концевой зоне оборудования, которые препятствуют свободному выходу обработанной массы и обеспечивают создание в этих концевых зонах этих устройств значительных давлений и высоких сдвиговых деформационных воздействий. Именно эти условия обработки обеспечивают получение продукта слоистой, пластинчатой тонкопористой структуры. В случае получения крупноразмерных кусков агломерированных белковых концентратов из модифицированных экструзионных устройств их в случае необходимости измельчают во влажном и горячем состоянии в режущих устройствах типа «Комитроль» до достижения оптимального размера образованных гранул агломератов, соответствующих размеру стандартного американского сита №4 (размер ячеек сита 0,187 дюйма). При таком измельчении доля частиц малого размера, препятствующих проведению последующей экстракции, не превышает, как правило, 5%, что не вызывает сильного влияния на процесс последующей экстракции. Полученные гранулы агломерированного материала экстрагируют водными растворами спиртов. Оптимальными условиями экстракции полученных частиц являются: интервал концентраций спирта в воде 60-70% и температура экстракционной среды 125-165°F (51,7-73,9°C).

К числу основных недостатков описанного способа получения концентратов белков можно отнести традиционное для всех описанных выше способов сохранение структуры органелл исходного сырья, а значит, и традиционного механизма экстракции, основанного на медленных диффузионных процессах растворителя и экстрагированных веществ. Это приводит к невозможности достижения полноты извлечения экстрактивных веществ сырья за реальное время осуществления процесса экстракции и использованию относительно узкого приведенного выше концентрационного диапазона концентраций растворителя. Ввиду присутствия относительно высокой доли неденатурированных белков применение более низких концентраций спиртов в растворе будет приводить к существенным потерям белка в экстрагент. Кроме того, для описанного изобретения наиболее выгодно и целесообразно использовать только полученную в результате экстракции органическими растворителями обезжиренную тонкую фракцию сырья. Использование всего объема лепестка неэффективно в результате увеличения затрат на переработку и отсутствия какого-либо дополнительного положительного эффекта. Это обстоятельство существенно сужает сырьевую базу для осуществления описанного способа производства белковых концентратов.

До настоящего времени не осуществлялось производства текстурированных продуктов на основе клейковины. До этого ее не рассматривали как добавку, способную не только улучшить структуру продукта, но и повысить его биологическую ценность за счет высокого процента содержания белка в клейковине более 70%. Поэтому можно считать, что полученный текстурат клейковины также может выступать в роли заменителя мясного сырья в рецептуре, и это не приведет к ухудшению качественных показателей продукта.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении качества целевого продукта, сохранении на высоком уровне биологической и пищевой ценности сырья, подавлении патогенной микрофлоры и получении продукта с заданными показателями и высоким содержанием белка в тестурате.

Поставленная задача решается следующим образом.

Способ производства модифицированной пищевой добавки на основе клейковины, характеризуется тем, что нативную клейковину вводят в зону технологической обработки, находящейся непосредственно в камере двухшнекового экструдера, где ее увлажняют до 35-45% путем введения воды/водяного пара в эту камеру, а также подвергают непрерывной экструзионной обработке в течение 30-50 с, при скорости вращения шнеков 300-350 об/мин и давлении 50-70 атм.(5-7 МПа), при этом нагревают за 30-50 с до температуры обработки - 155-165°C и с удельной механической энергией в пределах 380-410 кДж/кг, затем обработанную нативную клейковину перемещают из зоны технологической обработки в матрицу и далее, полученную белковую массу продавливают вращающимися шнеками через диаметр отверстий фильеры матрицы - 3 мм, после чего осуществляют резку выходящего жгута текстурата на гранулы и далее осуществляют их охлаждение и сушку.

В одном из вариантов исполнения изобретения при введении нативной клейковины в зону технологической обработки ее увлажняют до 40%, при скорости вращения шнеков 350 об/мин и давлении 58 атм., и нагревают до температуры 160°C.

Также в одном из вариантов исполнения изобретения исходная влажность нативной клейковины до введения в зону технологической обработки составляет 10%.

Экструзия при вышеуказанной совокупности характеристик позволяет качественно и количественно изменять структуру, состав и пищевую ценность нативной клейковины в белковый текстурат.

При термопластической экструзии высококонцентрированные водные суспензии белка подвергают механической обработке при высоких температурах. При этом наблюдается взаимодействие между аминогруппами и карбоксильными боковыми группами белка, приводящее к слипанию полипептидных цепей, а также взаимодействие между группами лизина и карбонильными группами сахара (реакция Майяра). В результате общие потери биологически доступных остатков лизина достигают 30% и более.

Молекулы крахмала подвергаются максимальной деструкции в процессе выхода из экструдера. В результате обработки в экструдерах резко снижается содержание крахмала с соответствующим увеличением содержания водорастворимых сахаров и декстринов, улучшается атакуемость крахмала глюкоамилазой, что обеспечивает высокую питательную ценность продуктов.

Витамины, в большинстве своем, являются термонестабильными веществами. Установлено, что сохраняемость витаминов B1, В6, В12 и фолиевой кислоты возрастала с уменьшением продолжительности обработки сырья и увеличения его влажности. С увеличением диаметра отверстий возрастает сохраняемость витамина В1, а на содержание витамина В2 диаметр матриц не влияет.

В процессе разработки технического решения было выявлено, что для всех температурных режимов при одинаковом значении температуры с увеличением скорости вращения шнека в пределах исследуемых диапазонов происходит увеличение коэффициента взрывчатости. Наиболее приемлемые значения коэффициента взрывчатости достигаются при параметрах экструзионной обработки - температуре 160°C и скорости вращения шнека 350 об/мин.

Значение удельной механической энергии 380-410 кДж/кг в процессе экструдирования влияет на влагопоглотительную способность получаемой текстурируемой клейковины и достигает при этих показателях максимального значения 450-510%.

Указанные данные удельной механической энергии устанавливаются путем увлажнения перерабатываемой клейковины в экструдере в пределах 35-45%. При этом регулированием значения влажности клейковины достигается варьирование реологии перерабатываемого сырья (динамическая вязкость).

При этих параметрах наблюдается увеличение диаметра продукта, коэффициента взрывчатости и снижение работы резания, натяжения среза, объемной массы по отношению к более низким температурным режимам (150-155°C) и меньшим значениям скорости вращения шнека (250, 300 об/мин). См. таблица 1.

Таблица 1 - Изменение структурно-механических показателей экструзионных продуктов в зависимости от температуры и скорости вращения шнека.

Изменение структурно-механических показателей экструзионных продуктов происходит в зависимости от температуры и скорости вращения шнека.

Возможность реализации устойчивого процесса также определяется такими факторами, как диаметр отверстии фильеры, средним размером и концентрации частиц дисперсной фазы, а также распределения их по размерам. Очевидно, что средний размер дисперсных частиц должен быть значительно меньше диаметра отверстия. В противном случае отверстие будет забиваться. Вероятность забивания отверстий, а следовательно, обрыва волокна увеличивается при повышении концентрации дисперсной фазы (белкового материала), так как при этом возрастает вероятность образования агломератов дисперсных частиц с размерами, превышающими диаметр отверстия. В нашем случае при указанных в п.1 формулы признаках, характеризующих способ, оптимальный диаметр фильеры 3 мм. Он существенно влияет на текстурированне продуктаю. Текстурирование продукта проводят через узкие отверстия в матрице диаметром 3,0 мм с последующим нарезанием продукта концевым вращающимся ножом режущего устройства с получением максимальных размеров поперечника частиц, выходящих из экструдера, не превышающих 3-5 мм, которые могут непосредственно, без предварительной сушки поступать на экстракционные устройства или с целью их накопления или длительного хранения высушиваться и применяться на стадии экстракции в сухом виде. Предлагаемый способ производства белковых концентратов может быть реализован и при выпуске крупнокусковых форм экструзионных продуктов, обычно используемых при выпуске специальных продуктов (основы так называемых аналогов мясопродуктов или крупномерных изделий типа гуляша, или фрикаделек, или шницелей) после дополнительного измельчения получаемых кусков текстурированных продуктов до указанных оптимальных размеров, не превышающих в поперечнике 3-5 мм.

Сущность способа сводится к следующему.

Нативную клейковину влажностью 10% смешивают с водой и паром до конечной влажности 35-45%, вводят в камеру зоны технологической обработки, которая находится непосредственно в двухшнековом экструдере, и экструдируют при скорости вращения шнеков 300-350 об/мин, давлении 50-70 атм., нагревают за 30-50 сек до температуры обработки - 160°C, обработанную нативную клейковину перемещают через зону технологической обработки в матрицу и полученную белковую массу продавливают через диаметр отверстий фильеры матрицы - 3 мм, далее осуществляют резка жгута текстурата на гранулы, а затем - охлаждение и сушку при комнатной температуре или в сушилке. В результате такой обработки достигается агломерирование частиц исходного сырья в непрерывную тестовую массу макропористой структуры и частичная денатурация белков сырья, которая, однако, сопровождается незначительным изменением внутренней структуры входящих в агломерат исходных частичек. Об этом свидетельствуют представленные, данные об изменении индекса NSI продукта, который меняется от начальных значений в 50-80 единиц до значений в 25-45 единиц после его обработки, и ферментативной активности фермента уреазы, которая незначительно меняется в результате используемых в изобретении режимов обработки. Предлагаемый способ представляет собой уникальный процесс, промежуточный между используемым для производства уплотненных гранулированных продуктов из жирного лепестка на экструдерах-эспандерах и текстурированных продуктов из обезжиренного сырья - высокопористых, слоистых, имитирующих структуру мясной ткани продуктов, производимых на двухшнековых экструдерах. Как известно, для этих продуктов характерно значение индекса PDI 18-20 единиц, а активность уреазы менее 0,01 единицы. Для традиционной классической экструзии получения текстурированных белковых продуктов в экструдерных шнековых устройствах или экструдерах-эспандерах, как известно, обязательным условием производства качественных текстурированных продуктов является наличие ограничительных матриц в концевой зоне оборудования, которые препятствуют свободному выходу обработанной массы и обеспечивают создание в этих концевых зонах этих устройств значительных давлений и высоких сдвиговых деформационных воздействий. Именно эти условия обработки обеспечивают получение продукта слоистой, пластинчатой тонкопористой структуры.

Пример исполнения.

Для проведения исследований была выбрана нативная сухая пшеничная клейковина «Cargill» с содержанием белка - 70% и углеводов - 15%. влажность самой клейковины - 6,5%.

Отработка технологических режимов экструзионной обработки проводилась на двухшнековом экструдере марки «Werner und Pfleiderer».

Диаметр отверстия фильеры составлял 3 мм и оставался неизменным. Напряжение среза и работу резания определяли на приборе «Инстрон».

В процессе проведения экструзионной обработки клейковины с содержанием влаги 40% было выявлено, что диаметр продукта остается равным диаметру фильеры (3 мм), и продукт на выходе из экструдера имеет светло-желтый цвет (бежевую окраску) и рассыпчатую структуру. Давление в экструдере изменялось с повышением температуры и скорости вращения шнека эти и другие параметры взаимосвязаны и оказывают существенное влияние на конечный результат.

Экструзионной обработка была произведена при: Т=160°C, скорость вращения шнека n=350 об/мин, Р=58 атм.

В результате определения химического состава полученного текстурата были получены следующие данные

Химический состав образцов

70±0,5 белка, 4,28±0,5 жиров, 6,52±0,5 влаги, 4,2±0,5 золы, 15±0,5 углеводов

Содержание незаменимых аминокислот

Лизин - 1,8±0,02

Треонин - 2,6±0,02

Лейцин - 7,6±0,02

Изолейцин - 4,6±0,02

Валин - 4,7±0,02

Триптофан - 1,1±0,02

Фенилаланин+тирозин - 8,5±0,02

Метионин+цистин - 3,8±0,02

Гистидрин - 2,3±0,02

Общая сумма НАК - 37±0,02

По результатам применения технического решения видно, что образцы с текстурированной клейковиной обладают лучшими показателями, нежели просто нативная клейковина, а именно - степень гидратации, ВСС и ЖСС у них на порядок выше.

Полученный текстурат используем на обогащение мясных продуктов, при этом процент введения выбранного текстурата клейковины до 8%.

Способ введения в мясные системы - в гидратированном или сухом виде, с последующим добавление воды на его гидратацию (1:3,5) для равномерного распределения текстурата в фарше;

Также возможно использование текстурата клейковины для обогащения мясных рубленных полуфабрикатов и колбасных изделий в качестве заменителя мясного сырья.

Кроме того, возможно использование для обогащения продуктов, предназначенных для питания людей больных всеми формами диабета (продукт с низким декстрозным и гликолитическим эквивалентами).

Таким образом, подходы по обогащению мясных рубленных полуфабрикатов включают в себя: выбор текстурата и способа его введения в мясные продукты.

Учитывая все факторы, рекомендуется вводить текстурат клейковины внутрь продукта в сухом виде, с последующим добавлением необходимого количества воды на его гидратацию в процессе составления фарша, или же сразу в гидратированном виде. При этом текстурат замачивают в холодной воде в зависимости от влагопоглащения и выдерживают 10-15 минут. Гидратированный текстурат имеет разрыхленную структуру, что способствует его лучшему распределению в фарше. Затем гидратированный образец добавляют к мясной массе в мешалку или куттер в начале процесса фаршесоставления для увеличения поверхностной площади частиц за счет нарушения целостности субъединиц текстурата. Все это позволяет ему быть равномерно распределенным по всему объему мясной системы.

Таким образом, обеспечивается повышение качества целевого продукта, сохранение на высоком уровне биологической и пищевой ценности сырья, подавление патогенной микрофлоры и получению продукта с заданными показателями и высокого содержания белка в тестурате.

Таблица 1   Изменение структурно-механических показателей экструзионных продуктов в зависимости от температуры и скорости вращения шнека.  

Температура, °C Скорость вращения шнека, об/мин Диаметр образца, ×10^-3 м Коэффициент взрывчатости Объемная масса, ×10^-3 кг/л Напряжение среза, ×10⁵ Н/м² Работа резания, Дж   250 3,01 1,05 419 3,84 925,13 150   ±0,15 ±0,05 ±7,33 ±0,13 ±25,15   300 3,23 1,15 376 3,65 873,00     ±0,22 ±0,07 ±8,52 ±0,06 ±26,98   350 3,32 1,19 342 3,22 823,00     ±0,24 ±0,09 ±9,47 ±0,17 ±23,02   250 3,11 1,11 402 3,78 921,68 155   ±0,20 ±0,08 ±8,62 ±0,13 ±29,6   300 3,54 1,25 339 3,55 866,72     ±0,23 ±0,08 ±7,31 ±0,10 ±25,36   350 3,86 1,34 326 3,20 817,33     ±0,15 ±0,06 ±5,95 ±0,18 ±24,03   250 3,15 1,13 388 3,71 917,27 160   ±0,26 ±0,08 ±9,74 ±0,11 ±28,63   300 3,65 1,29 331 3,49 856,46     ±0,21 ±0,07 ±6,21 ±0,12 ±22,18   350 3,97 1,36 310 3,15 809,28 ±25,00

    ±0,11 ±0,04 ±5,63 ±0,10  

Изобретение относится к пищевой промышленности. Нативную клейковину вводят в зону технологической обработки, находящейся непосредственно в камере двухшнекового экструдера. Клейковину увлажняют до 35-45% путем введения воды/водяного пара в камеру, подвергают непрерывной экструзионной обработке 30-50 с при скорости вращения шнеков 350 об/мин и давлении 50-70 атм. При этом нагревают за 30-50 с до температуры обработки - 160°C. Удельная механическая энергия в пределах 380-410 кДж/кг. Обработанную нативную клейковину перемещают из зоны технологической обработки в матрицу. Полученную белковую массу продавливают вращающимися шнеками через диаметр отверстий фильеры матрицы - 3 мм. Режут выходящий жгут текстурата на гранулы, охлаждают и сушат. Изобретение направлено на повышение качества целевого продукта, сохранение на высоком уровне биологической и пищевой ценности сырья, подавлении патогенной микрофлоры и получение продукта с заданными показателями, с высоким содержанием белка в текстурате. 1 табл.

Способ производства модифицированной пищевой добавки на основе пшеничной клейковины для обогащения мясных продуктов, отличающийся тем, что нативную клейковину вводят в зону технологической обработки, находящейся непосредственно в камере двухшнекового экструдера, где ее увлажняют до 35-45% путем введения воды/водяного пара в эту камеру, а также подвергают непрерывной экструзионной обработке в течение 30-50 с при скорости вращения шнеков 350 об/мин и давлении 50-70 атм, при этом нагревают за 30-50 с до температуры обработки - 160°C и с удельной механической энергией в пределах 380-410 кДж/кг, затем обработанную нативную клейковину перемещают из зоны технологической обработки в матрицу и далее полученную белковую массу продавливают вращающимися шнеками через диаметр отверстий фильеры матрицы - 3 мм, после чего осуществляют резку выходящего жгута текстурата на гранулы и далее осуществляют их охлаждение и сушку.