Антиоксидантная композиция для производства рыбных консервов с пролонгированным сроком годности и способ ее получения Российский патент 2019 года по МПК A23L3/34 

Изобретение относится к области пищевой и рыбоперерабатывающей промышленности, и может быть использовано для производства рыбных консервов, предназначенных для хранения в течение 3-4 и более лет. Также представлен способ получения указанной композиции. Предлагаемая согласно изобретению антиоксидантная композиция позволяет увеличить срок годности рыбных консервов в 1,25-2,5 раза. В 2,5 раза в сравнении с консервами без использования антиоксидантной композиции и в 1,25 раза в сравнении с консервами с применением антиоксидантной композиции по ближайшему аналогу.

Традиционно рыбные консервы используют в качестве источника животного белка, поскольку жиры рыб обладают высокой пищевой ценностью. Вследствие большого содержания ненасыщенных жирных кислот жиры рыб очень нестойки, легко окисляются и прогоркают. Окисление жира сопровождается потемнением его окраски, нарастанием кислотности и ухудшением органолептических свойств (запаха и вкуса). Из ненасыщенных жирных кислот в состав жиров рыб входят олеиновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая, клупанодоновая и ряд других кислот.

Окисление жировых компонентов рыбных продуктов является одной из важнейших проблем рыбоперерабатывающей промышленности. Окислительные процессы снижают пищевую ценность, главным образом, за счет изменения химического состава жиров (высвобождения жирных кислот, образования перекисей и вторичных продуктов окисления) и снижения содержания жирорастворимых витаминов (А, Д, Е, К, биотин, каротиноиды).

Многочисленные исследования ученых и мировая производственная практика показывают, что успешно контролировать окисление жиров в рыбных продуктах возможно применением антиокислителей. При этом антиокислители не только защищают жировой компонент пищевого продукта, но и ингибируют действие свободных радикалов на организм человека.

Применение индивидуальных антиокислителей не всегда позволяет предохранить продукты от окислительной порчи. Поэтому целесообразнее использовать несколько антиокислителей одновременно. При этом проявляется явление синергизма - взаимное усиление антиокислительной способности при смешении нескольких антиоксидантов.

Таким образом, разумно предположить, что смесь антиоксидантов с разным механизмом действия может оказаться существенно более эффективной, чем отдельно взятые антиоксиданты. Роль этого эффекта имела большое значение при разработке антиоксидантного комплекса. Также при подборе компонентов антиоксидантной композиции учитывались разные механизмы действия с возможностью увеличения эффективности антиоксидантной композиции за счет использования антиоксидантов разного механизма действия и химической структуры.

Лецитин - пищевая добавка, представляющая собой гомогенную текучую жидкость от светло-желтого до темно-коричневого цвета, содержащая не менее 60% веществ, нерастворимых в ацетоне, и около 40% триацилглицеринов свободных жирных кислот и других сопутствующих веществ. Лецитин жидкий пищевой преимущественно выбирают из группы лецитинов (Е-322), представляющих собой комплексную смесь ацетоннерастворимых фосфолипидов по ГОСТ 32052-2013 «Добавки пищевые. Лецитины Е322. Общие технические условия».

Пищевая добавка дигидрокверцетин (далее - ДГК) представляет собой мелкокристаллический порошок от белого до кремового или светло-желтого цвета - флавоноид, получаемый из природного растительного сырья - комлевой части древесины сибирской лиственницы (LarixsibiricaLedeb), лиственницы Гмелина или даурской лиственницы [Larixgmelini (Rupr) Rupr, синоним L. dahuricaTurcz], предназначенный для использования в пищевой промышленности в качестве антиокислителя, должен соответствовать ГОСТ 33504-2015 «Добавки пищевые. Дигидрокверцетин. Технические условия».

Аскорбиновая кислота (витамин С, L-аскорбиновая кислота) представляет собой кристаллический порошок от белого до слабо-желтого, является производным моносахарида и имеет индекс Е 300, применяется в пищевой промышленности как антиоксидант.

Все пищевые добавки соответствуют TP ТС 029/2012.

Из патента РФ (RU №2458584, публ.) известна антиоксидантная композиция, включающая бикарбонат калия, органическую кислоту, дигидрокверцетин, поваренную соль, но данная композиция не является масляной композицией.

Из уровня техники также известно решение, относящееся к антиоксидантному премиксу из патента РФ (RU №2514414, публ.), содержащему лецитин, синтетические пищевые антиоксиданты, дигидрокверцетин и триглицериды каприловой и каприновой кислот. Известное решение позволяет увеличить срок годности пищевого сырья, в частности кормов для сельского хозяйства, но состоит из многих синтетических антиоксидантов, что недопустимо для рыбных консервов.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является антиоксидантная композиция с синергетическим эффектом для пролонгации сроков годности, в частности, рыбных консервов.

Техническим результатом является синергетический антиоксидантный эффект, проявляющийся при производстве рыбных консервов, в частности, в масляной заливке. Предлагаемая согласно изобретению антиоксидантная композиция позволяет увеличить срок годности рыбных консервов в 1,25-2,5 раза. В 2,5 раза в сравнении с консервами без использования антиоксидантной композиции и в 1,25 раза в сравнении с консервами с применением антиоксидантной композиции по ближайшему аналогу.

Ближайшим аналогом заявленного изобретения является антиоксидантная композиция, раскрытая в РФ (RU №2560948, публ.), содержащая ресвератрол, аскорбиновую кислоту и дигидрокверцетин. Данная композиция используется в способе производства рыбных консервов с добавлением масла для длительного хранения.

Отличием заявляемого изобретения является отсутствие в композиции ресвератрола, а также наличие лецитина.

Из уровня техники известно, что ресвератрол является сильным антиоксидантом. Для специалиста в уровне техники является неочевидным, что при исключении из антиоксидантной композиции сильного антиоксиданта, антиоксидантные свойства композиции сохранятся даже на прежнем уровне, а тем более могут быть усилены.

Лецитин также является антиоксидантом. Однако общеизвестным фактом является то, что ресвератрол более сильный антиоксидант, чем лецитин. Следовательно, специалисту в данной области техники неочевидно, что замена ресвератрола лецитином приведет не только к сохранению антиоксидантных свойств композиции на прежнем уровне, а тем более они могут быть усилены.

Далее технический результат ближайшего аналога - создание рыбных консервов длительного срока хранения со свойствами продукта для функционального питания.

Данный технический результат, как указано в описании ближайшего аналога, достигается за счет использования подсолнечного масла с высоким содержанием олеиновой кислоты в комплексе с антиоксидантами. Такое масло имеет более высокую ценовую категорию, чем традиционное, что удорожает производство рыбных консервов. При этом в ближайшем аналоге отсутствуют сведения, раскрывающие содержание каждого из компонентов антиоксидантной композиции. То есть специально не оговорено, даже в виде возможных диапазонов, какое количество аскорбиновой кислоты и дигидрокверцитина при совместном использовании является эффективным.

Таким образом, для специалиста неочевидно, что исключение использования именно такого подсолнечного масла по-прежнему позволит получать консервы с пролонгированным сроком хранения.

Кроме того, на основании известного уровня техники специалист не может предполагать, какие из количественных значений при совместном использовании аскорбиновой кислоты и дигидрокверцитина, окажутся более эффективными.

Цена лецитина несоизмеримо ниже цены ресвератрола.

Из сказанного вытекает, что вторым техническим результатом, проявляющимся в сравнении с ближайшим аналогом, является удешевление производства рыбных консервов с пролонгированным сроком хранения.

Сущность изобретения поясняется следующим описанием.

Производство рыбных консервов с пролонгированным сроком годности предусматривает подготовку рыбного сырья, укладку его в тару, добавление масляной заливки, включающей подсолнечное масло и антиоксидантную композицию, добавление соли и пряностей, после чего осуществляют эксгаустирование, укупоривание, стерилизацию при температуре 112°С в течение 110-120 минут, охлаждение, созревание при температуре от 0°С до 15°С в течение 10-15 дней и последующее хранение.

Использование антиоксидантной композиции в масляной заливке обеспечивает лучшую защиту от гидролиза и окисления жиров рыбных консервов, т.к. антиоксиданты хорошо растворяются в жировой фазе.

Внесение определенных антиоксидантов в масляную заливку преследует определенные цели, исходя из их функционального действия, а также основную цель - проявление эффекта синергизма в композиции.

Таким образом, антиоксидантная композиция для производства рыбных консервов с пролонгированным сроком годности характеризуется тем, что она изготовлена из дигидрокверцетина, аскорбиновой кислоты, лецитина и подсолнечного масла, при следующем соотношении исходных компонентов, мас. %:

дигидрокверцетин - 0,02;

аскорбиновая кислота - 0,02;

лецитин - 0,01;

подсолнечное масло - остальное.

А способ получения антиоксидантной композиции для производства рыбных консервов с пролонгированным сроком годности характеризуется тем, что включает загрузку в реактор при работающей мешалке подсолнечного масла и его нагркв до температуры не выше 60-70°С; внесение при перемешивании порошка дигидрокверцетина, и сразу после получения взвеси дигидрокверцетина в масле загрузку в реактор жидкого лецитина, растворение их при интенсивном перемешивании при поддерживаемой температуре 60-70°С; внесение после интенсивного перемешивания в течении 30 минут аскорбиновой кислоты; интенсивное перемешивание всей смеси до полного растворения компонентов и охлаждение до температуры 22-24°С.

Композиция и способ поясняются следующими примерами.

Пример 1.

Антиоксидантную композицию согласно изобретению можно приготовить следующим образом:

- В реактор при работающей мешалке загружают расчетное количество растительного (подсолнечного) масла и нагревают до температуры не выше 60-70°С.

- Далее при перемешивании вносят порошок дигидрокверцетина, и сразу после получения взвеси ДГК в масле в реактор загружают расчетное количество лецитина жидкого и при интенсивном перемешивании начинают растворение при поддержании температуры 60-70°С.

- После интенсивного перемешивания в течение 30 минут вносят расчетное количество антиоксиданта Е300.

- Всю смесь интенсивно перемешивают до полного растворения компонентов, далее охлаждают до температуры 22-24°С.

- После перемешивания и охлаждения приготовленную антиоксидантную композицию вносят дозатором в нужном объеме непосредственно в наполненные рыбой банки.

Пример 2

Эффективность комбинаций исследовалась в широком диапазоне концентраций и соотношений антиоксидантов путем методики ускоренного старения на моделях «растительное масло + антиоксидант / антиоксиданты».

В таблице 1 приведены результаты по физико-химическим показателям качества (перекисное число, кислотное число) моделей после проведения методики ускоренного старения в течение 30 дней.

Проведенные модельные исследования образцов антиоксидантных композиций помогли установить наиболее эффективное соотношение концентраций антиоксидантов в композиции - аскорбиновая кислота 0,02 : дигидрокверцетин 0,02 : лецитин 0,01.

По значениям перекисного (ммоль (1/2 O)/кг) и кислотного числа (мг КОН/кг) представленных в таблице 2 заключено, что композиция с внесением ресвератрола менее эффективна нежели заявленная композиция (аскорбиновая кислота 0,02 : дигидрокверцетин 0,02 : лецитин 0,01).

В целях оценки синергетического эффекта разработанной антиоксидантной композиции и оценки технологического удобства ее внесения, были изготовлены партии рыбных консервов на рыбоперерабатывающем предприятии.

Полученные рыбные консервы после процесса созревания подвергали термическому старению в течение 18 месяцев при температуре 35°С и 45°С и хранению при стандартных условиях (до +15°С). При этом в процессе хранения при повышенных температурах проводили оценку качества по органолептическим, физико-химическим показателям и показателям безопасности.

В таблице 3 приведены результаты балльной органолептической оценки с добавлением антиоксидантной композиции, обладающей синергетическим эффектом.

Параллельно исследованию влияния антиоксидантных композиций на качество рыбных консервов проводился мониторинг изменения качества консервов партии без антиоксидантной композиции, произведенной из аналогичного сырья и на том же предприятии-изготовителе. Результаты органолептической оценки рыбных консервов без добавления антиоксидантной композиции приведены в таблице 4.

Органолептическую оценку проводили по 100-балльной шкале по следующим органолептическим показателям: состояние бульона, цвет бульона, состояние рыбы, цвет мяса, запах, вкус, консистенция мяса и костей.

Значительное снижение органолептических показателей в рыбных консервах без добавления антиоксидантной композиции обусловлено влиянием повышенных температур на рыбные консервы, вследствие чего в консервах появилась горечь, суховатая консистенция и окисленный цвет мяса и бульона.

Для оценки степени окисленности жиров в рыбных консервах определяли показатели: «перекисное число» (ПЧ) и «анизидиновое число» (АЧ), также наряду с определением данных показателей оценивали показатель «totox-число» («концепция общего окисления»). Данный показатель является арифметической комбинацией значений ПЧ и АЧ, но не простой суммой этих двух показателей, а суммой удвоенного значения ПЧ и значения АЧ (таблица 4, 5).

Как видно из таблиц 6, 7, 8 значение показателя «totox-число» в образцах, содержащих антиоксидантную композицию по изобретению, ниже, чем в образцах без антиоксидантов, как следствие интенсивного окисления липидов.

Анализируя полученные данные, можно говорить о пролонгации срока годности рыбных консервов с добавлением масла за счет внесения масляной заливки, включающей подсолнечное масло и антиоксидантную композицию.

При соблюдении условий хранения срок годности рыбных консервов с добавлением масла составляет не более 24 месяцев, по результатам прогнозирования сроков годности рыбных консервов с добавлением масла с внесением антиоксидантной композиции по изобретению составляет до 60 месяцев включительно.

Прогнозирование срока годности рассчитывается из математической модели, зависящей от характера изменений, формирующих качество продукции (созревание, старение консервов) в процессе хранения, а также от условий хранения (срок хранения, температура хранения).

Взаимосвязь между временем хранения (Т) и уровнем качества продукции (Qn) составляет линейную зависимость:

где Qп - прогнозируемый уровень качества (балл);

Qи - исходный уровень качества (балл);

Т - продолжительность хранения (дней);

k - температурный коэффициент.

Коэффициент k является отрицательным числом, поскольку качество в процессе хранения снижается. Основываясь на полученные результаты органолептической оценки образцов рыбных консервов, прогнозируемый срок годности рыбных консервов рассчитывается по формуле 2:

Математическую обработку результатов термического старения и последующий расчет прогнозной продолжительности хранения с определением срока годности для стандартных условий хранения производили автоматически по программе с помощью персонального компьютера.

В ближайшем аналоге прогнозируемый срок хранения составляет 48 месяцев.

Таким образом, применение антиоксидантной композиции, состоящей из дигидрокверцетина, аскорбиновой кислоты и лецитина, обладает эффектом синергизма, значительно снижает окислительную порчу жиров, предотвращает снижение органолептических показателей качества и пищевой ценности рыбных консервов.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложена антиоксидантная композиция для производства рыбных консервов с пролонгированным сроком годности, которая изготовлена из дигидрокверцетина, аскорбиновой кислоты, лецитина и подсолнечного масла. Также предложен способ получения данной композиции, который включает загрузку в реактор при работающей мешалке подсолнечного масла и его нагрев, внесение при перемешивании порошка дигидрокверцетина, и сразу после получения взвеси дигидрокверцетина в масле загрузку в реактор жидкого лецитина. Затем проводят растворение компонентов и внесение аскорбиновой кислоты. Перемешивание всей смеси до полного растворения компонентов, с последующим охлаждением. Изобретение обеспечивает получение композиции, обладающей синергетическим эффектом, для производства рыбных консервов с пролонгированным сроком годности. 2 н.п. ф-лы, 8 табл.

1. Антиоксидантная композиция для производства рыбных консервов с пролонгированным сроком годности, характеризующаяся тем, что она изготовлена из дигидрокверцетина, аскорбиновой кислоты, лецитина и подсолнечного масла, при следующем соотношении исходных компонентов, мас. %:

Дигидрокверцетин 0,02 Аскорбиновая кислота 0,02 Лецитин 0,01 Подсолнечное масло остальное

2. Способ получения антиоксидантной композиции по п. 1, характеризующийся тем, что включает загрузку в реактор при работающей мешалке подсолнечного масла и его нагрев до температуры не выше 60-70°С; внесение при перемешивании порошка дигидрокверцетина, и сразу после получения взвеси дигидрокверцетина в масле загрузку в реактор жидкого лецитина, растворение их при интенсивном перемешивании при поддерживаемой температуре 60-70°С; внесение после интенсивного перемешивания в течение 30 минут аскорбиновой кислоты; интенсивное перемешивание всей смеси до полного растворения компонентов и охлаждение до температуры 22-24°С.