СПОСОБ ХРАНЕНИЯ ПИЩЕВОГО ПРОДУКТА Российский патент 2018 года по МПК A23L3/15 A23L3/3418 A23L3/3445 

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу горячего хранения пищевого продукта, имеющего признаки п.1 формулы изобретения. Пищевой продукт может представлять термообработанный или предварительно термообработанный, но в некоторых случаях он может представлять оба, как термообработанный, так и храненный при использовании описанного ниже способа.

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к специфической области хранения в течение длительного периода времени пищевых продуктов и продовольственных товаров, которые прошли термообработку или предварительную термообработку, и применимому, в частности, но не исключительно для способов хранения пищевых продуктов, используемых на предприятиях буфетно-ресторанного обслуживания, например в ресторанах, столовых и тому подобном, супермаркетах, системах предприятий и организаций общественного питания и системах предприятий и организаций питания военных.

В настоящее время хранение термообработанного и предварительно термообработанного пищевого продукта осуществляется различными способами согласно заданному времени хранения.

В случае заданного времени хранения, исчисляемого днями или неделями, используют первый способ хранения, осуществляемый замораживанием.

В случае заданного времени хранения, исчисляемого несколькими днями, используют второй способ хранения, осуществляемый охлаждением (например, при температуре 4°C).

В случае заданного времени хранения, исчисляемого несколькими часами, используют другой способ хранения, осуществляемый хранением продукта в горячем состоянии в устройстве для поддержания температуры (например, при температуре 70°C).

В случае, когда термообработанный пищевой продукт потребляют непосредственно после приготовления или в течение пары часов после приготовления, используют другой способ хранения, осуществляемый хранением при комнатной температуре.

Также известны способы хранения пищевого продукта в модифицированной атмосфере, например хранение готовых к потреблению прошедших быструю технологическую обработку продуктов (таких как жаренные на гриле овощи) в холодильнике течение нескольких дней.

Использование в первом и втором способах замораживания и холодильного хранения холодильной цепочки вызывает множество проблем.

Первое ограничение состоит в том, что пищевой продукт должен быть доведен до относительно высокой температуры перед его подачей и, следовательно, требуется значительный период времени.

Дополнительно, эти способы требуют множества обработок, поскольку пищевой продукт изначально должен быть охлажден, а затем должен быть доведен снова до температуры, при которой его потребляют, что в результате приводит к высоким расходам.

При использовании холодильной цепи при хранении органолептические свойства пищевого продукта также ухудшаются в большей или меньшей степени в результате термического и механического стрессов (в частности, в процессе замораживания) и за счет бактериального воздействия, которое снижается, но не исключается полностью.

Также холодильная цепочка имеет высокое удельное потребление энергии для этих трех существенных стадий: снижения температуры, хранения и восстановления температуры до температуры подачи.

В последних двух указанных способах, в которых хранение осуществляют при комнатной температуре и/или в модифицированной атмосфере, время хранения при таких температурах также ограничивается несколькими часами из-за бактериального воздействия и очень быстрой деградации органолептических характеристики.

Во многих случаях идеальным временем хранения является несколько дней, например, на предприятиях общественного питания, причем цикл, как правило, недельный.

Сущность изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в создании способа хранения термообработанного и предварительно термообработанного пищевого продукта, созданного для предотвращения или задержки микробиологических, физических и химических изменений в термообработанном или предварительно термообработанном пищевом продукте с сохранением при этом его органолептических характеристик неизменными или улучшенными во время хранения в течение около одной недели или более.

Другая задача изобретения состоит в создании способа хранения, позволяющего сохранить качество неосновных характеристик быстро сохраняемого пищевого продукта перед его подачей на стол, например, для обеспечения хрустящей поверхности.

Другая задача изобретения состоит в снижении до нескольких минут времени, требуемого для подачи пищевого продукта из устройства для его хранения на стол.

Другая задача изобретения состоит в создании способа горячего хранения пищевого продукта, который требует ограниченного количества энергии для всего процесса с момента термообработки до подачи.

Другая задача изобретения состоит в термообработке пищевого продукта при низкой температуре и хранении его в том же самом устройстве, в котором он прошел термообработку.

Следует отметить, что используемый здесь термин «горячий» относится к температуре выше 57,2°C (135°F), как указано в Законе США о пищевых продуктах, для предотвращения порчи пищевого продукта под воздействием бактерий.

Авторы настоящего изобретения не обнаружили в технической литературе, относящейся к уровню техники, соответствующих исследований или изысканий по горячему хранению пищевого продукта в течение периода около одной недели или более или в любом случае в течение нескольких дней.

Эти и другие задачи, которые будут ясны ниже, достигаются при использовании способа горячего хранения пищевого продукта по настоящему изобретению в соответствии с объемом притязаний по настоящему изобретению, изложенным в приложенной формуле изобретения.

Признаки и преимущества настоящего изобретения будут более ясны из следующего подробного описания некоторых предпочтительных примеров вариантов выполнения настоящего изобретения, приведенных только для иллюстрации и не ограничивающих объем притязаний настоящего изобретения.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения

В способе хранения по настоящему изобретению пищевой продукт, подвергшийся стадии термообработки или стадии предварительной термообработки в подходящем устройстве для термообработки или непосредственно в устройстве, используемом для горячего хранения при температурах, конкретно указанных для этого хранения, подвергают стадии хранения, на которой термообработанный или предварительно термообработанный пищевой продукт хранят в камере хранения.

Следовательно, возможно использование этой камеры хранения только для хранения пищевого продукта, который прошел термообработку или прошел предварительную термообработку в другом устройстве, или применение ее для обеих стадий, и для стадии термообработки, и для стадии хранения, в случае определенных пищевых продуктов.

Камера хранения представляет собой камеру с контролируемой атмосферой, и способ хранения в соответствии с комбинацией основных характеристик обеспечивает хранение пищевого продукта в камере при выбранной заданной температуре в пределах от 57,2°C до 90°C для времени хранения по меньшей мере более чем 24 часа, парциальное давление кислорода в этой камере поддерживают менее 10 кПа.

Предпочтительно выбирают температуру хранения, имеющую заданный показатель в пределах от 58°C до 72°C. Выбор показателя в указанных выше пределах также может зависеть от типа сохраняемого пищевого продукта (например, типа мяса, рыбы или овощей). Например, овощи наилучшим образом хранятся при температуре на несколько градусов ниже таковой, определенной для хранения мяса.

При указанных выше температурах хранения бактериальное воздействие на пищевой продукт, по существу, незначительно и деградация органолептических характеристик вызывается главным образом:

- химическими реакциями, такими как окисление, и химическими реакциям преобразования, иными чем окисление, оказывающими негативное влияние на соединения в пищевых продуктах под воздействием тепла, и

- физическими процессами, например, влиянием парциального давления водяных паров (влажность) на пищевой продукт, в частности на его поверхность.

Физическим процессом, который может оказать наибольшее влияние на органолептические характеристики пищевого продукта, является процесс, обусловленный испарением влаги и ее проникновением в пищевой продукт, по существу, через поверхность. Может иметь место, например, потеря поверхностью оригинальной хрусткости во время хранения и быстрой термообработки при высокой температуре, требуемой для его восстановления перед подачей. Такая термообработка также может быть обеспечена в способе по настоящему изобретению, поскольку не оказывает влияния на принципиальные характеристики способа.

Химические реакции преобразования, иные чем окисление, оказывающие негативное влияние на соединения в пищевом продукте, протекают очень медленно при указанных выше температурах хранения и, следовательно, оказывают очень незначительное негативное влияние. Конечно, в некоторых случаях, таких как относящиеся к мясу, указываемому как «постное мясо», то есть с большим количеством соединительной ткани, при хранении в течение нескольких дней при таких температурах улучшается качество, поскольку усиливается желатинизация коллагенового белка, повышая таким образом мягкость мяса.

Следовательно, из всех химических реакций, происходящих при указанных выше температурах хранения, окисление является основной причиной деградации органолептических характеристик.

Следовательно, удаление кислорода или снижение концентрации кислорода в контролируемой атмосфере камеры, в которой сохраняется пищевой продукт, является важнейшим, если время хранения должно составить несколько дней.

Могут быть рассмотрены следующие технологии снижения окисления или его предотвращения, обеспеченные способом по настоящему изобретению:

- замещение кислорода другим не окисляющим газом, например азотом, и/или водяным паром, и/или диоксидом углерода, и/или оксидом азота. Азот обладает преимуществом, состоящим в его химической нейтральности в отношении прошедшего термообработку пищевого продукта, недорогой и легкодоступен; водяной пар может быть получен перед или после введения азота в камеру, в которой сохраняется пищевой продукт. Не окисляющий газ может быть получен, например, из газовых баллонов или в результате сжигания воздуха с углеводородами или другими углеродными соединениями с получением смеси газов, которая, как правило, содержит азот, диоксид углерода и водяной пар. Дополнительно, увлажнение может быть проведено перед введением в камере не окисляющего газа для предотвращения высыхания во время хранения пищевого продукта;

- приложение более высокого или более низкого вакуума согласно достигнутым концентрациям кислорода;

- хранение пищевого продукта при давлении насыщенного водяного пара при температуре хранения замещением воздуха водяным паром. Например, при температуре 65°C давление насыщенного пара составляет 0,25 бар. Очевидно, что это может быть сделано для всех пищевых продуктов, которые не подвергаются необратимым изменениям, если их оставить в среде, насыщенной водяным паром, в течение периода хранения.

При замещении кислорода другим не окисляющим газом в предпочтительном варианте воплощения способа по настоящему изобретению в камере хранения с контролируемой атмосферой поддерживают атмосферное давление и заданную температуру в пределах от 57,2°C до 90°C, предпочтительно от 58°C до 72°C, в течение периода хранения по меньшей мере более чем 24 часа, парциальном давлении кислорода в камере, поддерживаемом на уровне менее 10 кПа, замещая по меньшей мере частично кислород, присутствующий в камере, азотом, который вводят в камеру. Азот может быть введен, например, подачей в камеру хранения из газового баллона.

Если рассматривать в первом приближении и для простоты, то воздух, присутствующий в камере, состоит только из кислорода и азота в обычных массовых процентах, а именно 21% и 79%, соответственно, и атмосферное давление в первом приближении составляет равное около 100 кПа, парциальное давление этих газов, при условии, что они ведут себя, как идеальные газы, может предположительно составлять 21 кПа (кислород) и 79 кПа (азот), соответственно. Исходя из этих условий, согласно способу по настоящему изобретению кислород частично замещают азотом введением последнего в камеру хранения до достижения соответствующих концентраций кислорода и азота, составляющих 10% кислорода и 90% азота, с достижением, таким образом, соответствующего парциального давления 10 кПа для кислорода и 90 кПа для азота. Процесс замещения, который, как указано выше, проводят при атмосферном давлении, может проводиться до заданного показателя парциального давления кислорода (менее чем 10 кПа).

Для улучшения эффективности указанных выше технологий также могут быть обеспечены следующие операции:

- добавление антиоксидантов в пищевой продукт,

- введение в камеру, в которой хранят пищевой продукт, вещества, которое реагирует с кислородом, для снижения его концентрации, либо за счет другого химического процесса (реакция) или физического процесса (например, абсорбция или адсорбция).

Не существует ни одной концентрации кислорода, которая бы являлась наилучшей в абсолютном выражении, поскольку она зависит от:

- заданного времени хранения,

- температуры хранения,

- относительной влажности и

- степени хранения органолептических характеристик, считающейся приемлемой.

Для достижения времени хранения около одной недели для блюд на основе мяса, рыбы или овощей без какой-либо существенной деградации органолептических характеристик храненного прошедшего термообработку пищевого продукта способ по настоящему изобретению осуществляют следующим подходящим образом с обеспечением:

- концентрации кислорода в пределах от чнм (частей на миллион), эквивалентной парциальному давлению в несколько десятков Па (Паскалей), до нескольких десятков чнм, эквивалентной нескольким сотням Па (или даже в некоторых случаях нескольким тысячам Па или выше); ясно, что чем ниже концентрация кислорода, тем лучше достигаемое в результате хранение, с несколькими исключениями (например, некоторые овощи, такие как бобовые),

- температуры в пределах от 57,2°C до 90°C, предпочтительно от 58°C до 72°C,

- очень высокой относительной влажности, близкой к пределу насыщения; в частности, в закрытой среде хранения и после достижения психометрического равновесия давление паров влаги в пищевом продукте равно парциальному давлению пара в камере хранения, таким образом, происходит предотвращение испарения влаги с поверхности пищевого продукта. Если требуется, во избежание негативного влияния на органолептические характеристики жидкая вода и/или водяной пар могут быть введены в начале времени хранения, например, одновременно с введением не окисляющего газа, таким образом, условия психометрического равновесия достигаются быстро и предотвращается испарение влаги с поверхности пищевого продукта.

При установлении оптимальной концентрации кислорода важно, чтобы она не превышалась со временем или в любом случае сохранялась в заранее определенных пределах; в противном случае увеличивается скорость процесса окисления, способствуя, таким образом, хранению органолептических характеристик.

Наконец, экспериментально было установлено, что во время хранения (которое длится в течение нескольких дней) кислород выделяется из пищевого продукта с такой скоростью, что повышается его концентрация в среде для хранения (которая представляет собой закрытую среду с объемом, адаптированным к сохраняемому пищевому продукту). Это повышение часто не является незначительным и требует восстановления условий начальной концентрации. Следовательно, устройство для хранения предпочтительно должно быть обеспечено системой восстановления начальной концентрации кислорода.

Такая система восстановления начальной концентрации кислорода может быть, например:

- автоматической, то есть на основе устройства для измерения концентрации кислорода и системы, которая восстанавливает его концентрацию, как функцию этого измерения, или

- на основе расчета, который позволяет учитывать тип пищевого продукта, его количество, объем устройства для хранения и скорость выделения кислорода.

Как указано выше, способ по настоящему изобретению также может быть применен для термообработки и хранения пищевого продукта; то есть пищевого продукта, прошедшего термообработку в той же самой камере хранения. Это относится, в частности, к пищевым продуктам, которые прошли термообработку при относительно низких температурах (например, множество сортов рыбы и определенных типов овощей). По прошествии термообработки в камере хранения пищевой продукт может быть хранен в ней в течение нескольких дней, следуя процедурам, описанным для термообработанного и предварительно термообработанного пищевого продукта (с контролем концентрации кислорода и температуры и влажности, если требуется).

В этом случае термообработка может быть проведена при заданной температуре хранения или другой температуре в присутствии окисляющего газа или иного газа и с введением или без введения и/или продуцирования водяного пара. Для сокращения периода термообработки температура термообработки может быть подходящим образом установлена на более высоком уровне, чем температура хранения, позже устанавливаемая в камере хранения.

Следовательно, настоящее изобретение обеспечивает решение поставленных задач с достижением, таким образом, заявленных преимуществ по сравнению с известными решениями.

Главное преимущество способа горячего хранения по настоящему изобретению состоит в том, что термообработанный или предварительно термообработанный пищевой продукт может быть хранен в течение периода хранения более чем 24 часа и удобно хранен в течение нескольких дней с хранением органолептических характеристик пищевого продукта и предотвращением или замедлением микробных, физических и химических изменений в термообработанном или предварительно термообработанном пищевом продукте с преимуществом, что качество характеристик поверхности пищевого продукта может быть быстро восстановлено перед подачей, снижая, таким образом, до нескольких минут время, требуемое для подачи пищевого продукта из устройства для хранения на стол, и с дополнительным преимуществом, состоящим в ограничении требуемого для процесса хранения удельного потребления энергии.

Предлагаемое изобретение относится к хранению пищевых продуктов в особых условиях. Способ хранения термообработанного и предварительно термообработанного пищевого продукта, в котором термообработанный или предварительно термообработанный пищевой продукт хранят в камере хранения с контролируемой атмосферой, по существу, при атмосферном давлении и при заранее определенной температуре в пределах от 58 до 72°C, в течение периода хранения по меньшей мере более чем 24 часа. При этом парциальное давление кислорода в камере поддерживают менее 10 кПа по меньшей мере частичным замещением кислорода, присутствующего в камере, другим не окисляющим газом, который вводят в камеру. Предлагаемый способ хранения термообработанного и предварительно термообработанного пищевого продукта обеспечивает предотвращение или задержку микробиологической порчи пищевого продукта, физических и химических изменений, при этом его органолептические характеристики не изменяются или улучшаются во время хранения в течение около одной недели или более. 9 з.п. ф-лы.

1. Способ хранения термообработанного и предварительно термообработанного пищевого продукта, характеризующийся тем, что термообработанный или предварительно термообработанный пищевой продукт хранят в камере хранения с контролируемой атмосферой при атмосферном давлении и заданной температуре в пределах от 58 до 72°C, а парциальное давление кислорода поддерживают в камере ниже 10 кПа путем по меньшей мере частичного замещения кислорода, присутствующего в камере, другим не окисляющим газом, который вводят в камеру, так что термообработанный или предварительно термообработанный пищевой продукт может храниться в течение срока хранения более чем по меньшей мере 24 часа.

2. Способ по п.1, в котором в термообработанный пищевой продукт, который хранят в камере, вводят антиоксидантное вещество.

3. Способ по п.1, в котором в течение периода хранения парциальное давление кислорода в камере поддерживают менее 100 Па.

4. Способ по любому из пп.1-3, в котором проводят мероприятия, чтобы измерять концентрацию кислорода в камере хранения в течение периода хранения и чтобы восстанавливать концентрацию кислорода, коррелирующую с заданным уровнем парциального давления кислорода согласно сделанному измерению.

5. Способ по любому из пп.1-3, в котором проводят расчет уровня восстановления концентрации кислорода относительно начальной концентрации как функции от типа пищевого продукта, количества пищевого продукта, содержащегося в камере хранения, объема камеры и скорости выделения кислорода пищевым продуктом.

6. Способ по любому из пп.1-3, в котором газ, замещающий кислород, представляет собой азот, и/или диоксид углерода, и/или оксид азота.

7. Способ по любому из пп.1-3, в котором в камеру хранения вводят водяной пар или в ней производят водяной пар во время хранения, или одновременно с введением не окисляющих газов, или в другое время.

8. Способ по любому из пп.1-3, в котором в камере хранения создают более высокую или более низкую степень вакуума, коррелирующую с показателем концентрации кислорода, получаемого в камере.

9. Способ по любому из пп.1-3, в котором пищевой продукт подвергают термообработке или предварительной термообработке перед стадией хранения в камере с контролируемой атмосферой и температурой.

10. Способ по любому из пп.1-3, в котором термообработку или предварительную термообработку пищевого продукта проводят в камере хранения в присутствии окисляющего газа или иного газа и с введением или без введения и/или продуцирования водяного пара.