СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА РАСТИТЕЛЬНОГО ПИЩЕВОГО ПРОДУКТА, ЗАМЕНЯЮЩЕГО МЯСО, И РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКТ, ПОЛУЧЕННЫЙ ЭТИМ СПОСОБОМ Российский патент 2023 года по МПК A23J3/14 A23J3/22 A23L33/00 A23L33/185 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности, к способу производства растительного пищевого продукта, заменяющего мясо, и к растительным пищевым продуктам, которые могут быть получены этим способом.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В пищевой промышленности известны различные способы получения искусственно изготавливаемых пищевых продуктов, в том числе заменителей мяса растительного происхождения.

Так называемое «растительное мясо» - это богатый растительным белком продукт, имитирующий вид, вкус, цвет, запах и консистенцию традиционных мясных и рыбных аналогов. Основой для таких продуктов служат растительные белки, и прежде всего соевый белок, пшеничный глютен и гороховый белок. Производство этих трех видов белков в виде обезжиренной муки, концентратов и изолятов освоено пищевой промышленностью во второй половине ХХ века. Преимуществами растительного мяса является то, что такой продукт не содержит холестерина, обладает более высокой усвояемостью белка в сравнении, например, с говядиной, и содержит клетчатку.

Для придания растительным белкам структуры, напоминающей мясо, его текстурируют, превращая обезжиренный белок в волокнистые структуры, подобные животному мясу, для чего используют технологию пищевой экструзии. Суть метода экструзии состоит в том, что смесь белкового порошка и воды подвергается обработке в специальных аппаратах - экструдерах, в которых происходит продавливание белковой массы при высокой температуре и давлении через отверстия малого диаметра с последующим быстрым охлаждением. Таким образом получают волокнистый продукт - так называемый «текстурат», хорошо имитирующий текстуру мяса.

Известные способы изготовления растительных пищевых продуктов, заменяющих мясо, обычно включают смешивание растительного белка в виде порошка или текстурата с водой, жирами, пищевыми красителями, вкусоароматическими и другими добавками. В результате этого получают фарши. Из фарша производители формируют котлеты и другие конечные продукты. При необходимости продукты замораживают, фасуют и отправляют на холодный или морозильный склад.

В некоторых случаях, как в патенте RU2710724, основанном на международной заявке WO2016055940, растительный белок в виде муки в сухом виде смешивают с жидкими компонентами, включающими воду и/или жир, нагревают смесь и под давлением получают эмульсию пищевого продукта в виде теста, которое затем формуют.

В других случаях, как в патентах RU2442430 и EP2084972, основанных на международной заявке WO2008054189, растительный белок смешивают с водой и красителем, гидратируют под вакуумом, а затем гидратированный растительный белок смешивают с мясом, текстурирующими продуктами и подвергают термообработке, получая продукт из комбинации животного белка и растительного белка.

В других случаях, как в международных заявках WO2021009043 и WO2019134992, для получения продукта, имеющего структуру, напоминающую натуральное мясо, используют текстурированный растительный белок, который либо в виде дисперсии в воде, либо в предварительно гидратированном виде смешивают с жирами.

Так, согласно документу WO2019134992, являющемуся наиболее близким аналогом заявленного изобретения, способ производства растительного заменителя мяса включает:

а) приготовление смеси, состоящей из одного или нескольких красящих веществ, с водой для получения жидкой красящей смеси;

b) получение твердого экструдированного растительного белкового материала, происходящего из гороха или сои;

c) смешивание жидкой смеси красителей и твердого экструдированного белкового материала;

d) гидратацию смеси твердого экструдированного растительного белка и смеси жидкого красителя с получением гидратированного окрашенного белка;

e) добавление растительного жира, являющегося твердым при комнатной температуре, такого как кокосовый жир, к гидратированному окрашенному белку; причем выполнение указанных операций осуществляют при температуре окружающей среды или ниже.

Традиционно искусственно изготавливаемое растительное мясо использовалось для снижения стоимости некоторых пищевых продуктов, часто заменяя все или некоторую долю натурального мяса растительными заменителями. Однако в последнее время наблюдается тенденция создания растительных продуктов, предназначенных для полной замены продуктов из мяса, которые могли бы заменить их в рационе людей, не включающих в свой рацион продукты животного происхождения, таких как вегетарианцы и веганы. Важно, чтобы такая замена животного продукта растительным обеспечивала максимальное соответствие его аминокислотного состава потребностям организма в аминокислотах (прежде всего, незаменимых) для синтеза белка и степенью их усвоения организмом.

Для полного усвоения белка пищи содержание в нем аминокислот должно находиться в определенном соотношении, то есть быть сбалансированным. На основе многолетних медико-биологических исследований Продовольственная и Сельскохозяйственная Организация ООН (ФАО, от англ. Food and Agriculture Organization, FAO) и Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) установили критерий для определения качества белка - эталон, имеющий наилучшую сбалансированность по незаменимым аминокислотам. Состав так называемого «эталонного» или «идеального» белка впервые был принят ФАО/ВОЗ в 1973 году, и с тех пор неоднократно корректировался.

Аминокислотный состав «идеального» белка по шкале ФАО/ВОЗ 2011 г. приведен в следующей таблице:

Состав «идеального» белка

Наименование аминокислоты Содержание незаменимых аминокислот, г/100г белка Валин 4 Изолейцин 3 Лейцин 6,1 Лизин 4,8 Метионин + цистеин 2,3 Фенилаланин + тирозин 4,1 Треонин 2,5 Триптофан 0,66 Гистидин 1,6

Следует отметить, что «идеальный» белок содержит не только незаменимые аминокислоты (НАК) в определенных пропорциях, но и определенную долю заменимых аминокислот (ЗАК).

По сбалансированности аминокислотного состава «идеальному» белку наиболее близки белки животного происхождения. Животные белки (например, белки молока, мяса, яйца, рыбы) являются полноценными.

Биологическая ценность растительных белков ниже, растительные белки (например, белки пшеницы, кукурузы и других злаковых) являются неполноценными, поскольку аминокислотный состав этих белков не содержит полного набора незаменимых аминокислот, для них характерно низкое содержание лизина, триптофана и треонина. Поэтому по сбалансированности аминокислотного состава они не соответствуют «идеальному» белку.

Наряду с аминокислотным составом биологическая ценность белков определяется также и степенью их усвоения после переваривания. Животные белки имеют более высокую усвояемость, чем растительные, которые усваиваются организмом не полностью. Так в составе бобовых содержатся ингибиторы протеиназ, что снижает усвоение белка из них. Что касается изолятов и концентратов белков из бобовых, то их аминокислотный состав и усвояемость близки к таковым у белка животного происхождения. При этом белок из продуктов растительного происхождения усваивается организмом на 62-80 %.

Как указано выше, наиболее часто для изготовления растительного мяса используют соевый белок, пшеничный глютен и гороховый белок.

Соевый белок легко подвергается эмульгированию и текстурированию. Кроме того, соевый белок приближается по аминокислотному составу к животным белкам - в его состав входят все девять незаменимых аминокислот (лейцин, изолейцин, лизин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин и гистидин). Соя содержит ряд необходимых для организма человека элементов, которые способствуют активизации метаболических процессов и действуют как антиоксиданты. Это такие микроэлементы, как цинк, железо, и макроэлементы - натрий, калий, кальций, магний и фосфор, а также витамины группы В (В1, В2, РР, В4, В5, В6, В9) бета-каротин (витамин А), витамины С, Е, Н. Однако в ней, как и в других бобовых, недостает таких важных аминокислот как метионин и цистеин, и в отличие от мяса, соя не содержит витамина В12, поэтому она не является полноценной заменой животного белка.

Пшеничный глютен часто используется при изготовлении искусственного мяса, напоминающего говядину, курицу, утку, рыбу и свинину для обеспечения дополнительного белка и в вегетарианской диете. Однако он может представлять проблемы для людей с целиакией (непереносимостью глютена) и чувствительностью к глютену.

Гороховый белок содержит большое количество заменимых и незаменимых аминокислот. Он является рекордсменом по аминокислоте аргинин - её содержание в гороховом белке выше, чем в любом другом растительном источнике белка. Гороховый белок также богат незаменимой аминокислотой лизином и важной аминокислотой глутамином, и, в отличие от соевого белка, имеет высокий уровень содержания ценных аминокислот с разветвлённой цепью (BCAA, от англ. branched-chain amino acids), имеющих большое значение для наращивания мышечной массы и защиты мышц, в частности, в бодибилдинге. Однако он обладает рядом недостатков, к числу которых относятся низкая усвояемость, риск пищеварительного дискомфорта, выраженный бобовый вкус и запах. Кроме того, полноценность горохового белка лимитирована серосодержащими аминокислотами метионин и цистеин.

В качестве источника растительного белка также может использоваться рисовый белок. Он обладает всем спектром незаменимых аминокислот, содержит натрий, калий, магний, фосфор, витамины В1, В2 и РР. В его состав входят также биотин, амилопектин и цинк, значительное количество крахмала, который легко усваивается организмом человека, немного клетчатки (до 1 %), моно- и дисахаридов (до 0,4 %). Он быстро усваивается и не мешает перевариванию других продуктов.

Однако ни один из этих видов растительного белка не является полноценной заменой животного мяса и не имеет оптимального соотношения аминокислот, соответствующего требованиям ФАО/ВОЗ к полноценному «идеальному» белку.

В ряде документов предшествующего уровня техники для изготовления пищевых продуктов, заменяющих мясо, предлагалось использовать смеси различных видов растительных белков (см., например, упомянутые выше RU2710724, WO 2021/009043) или растительных масел (RU2728653 и EP3628173, основанные на WO 2015/153666).

В документе KR20210100254 предлагалось использовать как смеси различных видов растительных белков, так и смеси различных масел. Описанный в этом документе способ требует осуществления обработки при повышенных температурах, при которых происходит свертывание белка и разрушение некоторых витаминов, присутствующих в растительных белках и маслах, а именно, пропаривание белка осуществляют при температуре от 90°С до 95°С, а приготовление эмульсии масел - при температуре от 75°С до 85°С. Кроме того, необходимым ингредиентом в изготавливаемом этим способом продукте является глютен, который, как указано выше, может вызывать нежелательные реакции у людей с непереносимостью глютена.

Ни в одном из известных документов не рассматривалась задача создания растительного пищевого продукта, имеющего сбалансированную композицию растительных белков, имеющую аминокислотный состав, соответствующий составу «идеального» белка согласно требованиям ФАО/ВОЗ, а также имеющего оптимальное соотношение Омега-6 и Омега-3 жирных кислот. Конкретные качественные и количественные составы смесей растительных белков и масел ни в одном из известных документов не указаны.

Определения

Если не указано иное, все термины, используемые при описании изобретения, включая технические и научные термины, имеют значения, обычно известные специалистам в области техники, к которой относится настоящее изобретение.

Употребление в настоящей работе формы единственного числа относится как к единственному, так и множественному числам, если из контекста не следует иное.

Употребляемые в настоящей работе термины «включает», «включают», «включающий» являются синонимами терминов «содержит», «содержат», «содержащий» и имеют неисключающее или допускающее изменения значение, которое указывает на присутствие перечисленных далее объектов, например, этапов, операций, компонентов, и не исключает или не предотвращает присутствия дополнительных, не названных этапов, операций, компонентов, признаков, элементов, известных в данной области техники или описанных в настоящей работе.

Употребляемый в настоящей работе термин «приблизительно», относящийся к измеряемому значению, такому как параметр, количество, отрезок времени и к подобным величинам, включает вариации величин, составляющие ±20% или менее, предпочтительно ±10% или менее, предпочтительнее ±5% или менее, более предпочтительно ±1% или менее и более предпочтительно ±0,1% или менее от указанной величины, при условии, что эти вариации не препятствуют осуществлению настоящего изобретения. При этом следует понимать, что величина, к которой относится модификатор «приблизительно», также включена в объем изобретения.

Если не указано иное, употребляемый в настоящем описании термин «масс.%» (массовый процент) относится к относительной массе соответствующего компонента в пересчете на общую массу композиции или соответствующего элемента композиции.

Указание числовых диапазонов в виде граничных значений включает все числа и дробные величины, заключенные внутри диапазона, а также указанные граничные значения, если явно не указано или иным образом не обозначено иное.

При использовании в контексте настоящего изобретения термин «и/или» относится к любым возможным комбинациям и охватывает любые возможные комбинации одного или более соответствующих указанных элементов, а также отсутствие комбинаций при интерпретации в альтернативной форме («или»).

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей и техническим результатом настоящего изобретения является создание простого и эффективного способа производства растительного пищевого продукта, имеющего текстуру и внешний вид, подобный мясному фаршу и продуктам из него, сбалансированный аминокислотный состав, соответствующий или по меньшей мере максимально приближенный к составу «идеального» белка, рекомендованному ФАО/ВОЗ, а также оптимальное соотношение Омега-6 и Омега-3 жирных кислот, и предпочтительно обогащенного витаминами В12 и D3.

Задачей и техническим результатом настоящего изобретения также является получение полностью растительного пищевого продукта с «идеальным» белком (согласно рекомендациям ФАО/ВОЗ 2011 г.), который при употреблении в пищу будет способствовать наращиванию мышечной массы, пригодного для употребления вегетарианцами и веганами, обладающего сбалансированным аминокислотным составом, оптимальным соотношением Омега-6 и Омега-3 жирных кислот, и предпочтительно обогащенного витаминами В12 и D3, которые являются наиболее дефицитными у людей, не включающих в свой рацион продукты животного происхождения, а также людьми, соблюдающими религиозный пост.

Как указано выше, ни один из отдельно взятых растительных белков не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к «идеальному» белку. Поэтому для достижения сбалансированного аминокислотного состава растительного пищевого продукта, заменяющего мясо, необходимо использовать комбинацию нескольких различных растительных белков, которые за счет разного количества в их составе незаменимых аминокислот дополняют друг друга, в результате чего получается продукт с «идеальным» белком (согласно рекомендациям ФАО/ВОЗ). Автор настоящего изобретения установил, что такой сбалансированный аминокислотный состав может быть получен путем комбинирования определенных количеств соевого, горохового и рисового белка.

Основными формами белковых препаратов являются обезжиренная мука, концентрат и изолят. В обезжиренной муке содержится от 56 до 59 % белка, содержание белка в белковых концентратах лежит в пределах от 65 до 72 %, а препараты с содержанием белка не менее 90 % относят к белковым изолятам.

Автор настоящего изобретения установил, что для решения поставленной задачи наиболее оптимальной будет комбинация, включающая (в пересчете на общую массу комбинации белков):

- от 25 до 35 масс.% изолята горохового белка,

- от 10 до 20 масс.% изолята рисового белка и

- от 50 до 60 масс.% концентрата соевого белка.

Благодаря использованию комбинации белков гороха, риса и сои именно в таком соотношении за счет разного количества в их составе незаменимых аминокислот эти белки дополняют друг друга, обеспечивая сбалансированный аминокислотный состав, в результате чего получается продукт с «идеальным» белком, способный служить полноценной заменой мясных продуктов, который при употреблении в пищу будет способствовать наращиванию мышечной массы.

Для того чтобы растительный пищевой продукт имел текстуру и внешний вид, подобный мясному фаршу, необходимо использовать комбинацию указанных белков в виде текстурата. Этот текстурат растительных белков получают путем совместной экструзии смеси указанных изолята горохового белка, изолята рисового белка и концентрата соевого белка в указанных количествах.

Для того чтобы растительный пищевой продукт мог служить полноценной заменой мясных продуктов, он также должен иметь сбалансированный жирнокислотный состав, в частности, оптимальное соотношение Омега-6 и Омега-3 жирных кислот, а также соотношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. Автор настоящего изобретения установил, что такой сбалансированный жирнокислотный состав может быть получен путем комбинирования определенных количеств рапсового, кокосового и подсолнечного масла, а именно (в пересчете на общую массу комбинации масел):

- от 19 до 29 масс.% подсолнечного масла,

- от 37 до 47 масс.% рапсового масла и

- от 29 до 39 масс.% кокосового масла.

Для того чтобы растительный пищевой продукт мог служить полноценной заменой мясных продуктов для людей, не употребляющих продуктов животного происхождения, таких как вегетарианцы и веганы, также желательно включить в состав растительного пищевого продукта витамины В12 и D3, которые по данным Института питания РАМН (Федеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищи) являются наиболее дефицитными у таких людей.

С учетом изложенного, объектом настоящего изобретения является способ производства растительного пищевого продукта, заменяющего мясо, включающий следующие стадии:

(а) гидратация текстурата растительных белков, включающего соевый белок, гороховый белок и рисовый белок;

(б) приготовление эмульсии растительных масел, включающей подсолнечное, рапсовое и кокосовое масла;

(в) приготовление фарша путем смешивания гидратированного текстурата растительных белков с эмульсией растительных масел.

Текстурат растительных белков получают путем совместной экструзии смеси изолята горохового белка, изолята рисового белка и концентрата соевого белка при следующем соотношении компонентов (в пересчете на общую массу указанной смеси):

от 25 до 35 масс.% изолята горохового белка,

от 10 до 20 масс.% изолята рисового белка и

от 50 до 60 масс.% концентрата соевого белка.

Конкретное процентное соотношение белков в этой смеси выбирают в пределах указанных диапазонов с учетом конкретного содержания белка в используемом исходном растительном сырье, которое может слегка варьироваться в зависимости от источника растительного сырья (сорта, условий произрастания, технологии получения и т.п.).

Предпочтительно смесь для получения текстурата растительных белков включает (в пересчете на общую массу указанной смеси):

от 29 до 31 масс.% изолята горохового белка,

от 15 до 16 масс.% изолята рисового белка и

от 54 до 56 масс.% концентрата соевого белка;

Наиболее предпочтительно смесь для получения текстурата растительных белков включает (в пересчете на общую массу указанной смеси):

30 масс.% изолята горохового белка,

15 масс.% изолята рисового белка и

55 масс.% концентрата соевого белка.

Эмульсия (комбинация) растительных масел включает растительные масла в следующем соотношении (в пересчете на общую массу растительных масел):

от 19 до 29 масс.% подсолнечного масла,

от 37 до 47 масс.% рапсового масла и

от 29 до 39 масс.% кокосового масла.

Конкретное процентное соотношение масел в этой эмульсии выбирают в пределах указанных диапазонов с учетом конкретного содержания жирных кислот в используемом исходном растительном сырье, которое может слегка варьироваться в зависимости от источника растительного сырья (сорта, условий произрастания, технологии получения масла и т.п.).

Предпочтительно эмульсия растительных масел включает растительные масла в следующем соотношении (в пересчете на общую массу растительных масел):

от 23 до 25 масс.% подсолнечного масла,

от 41 до 43 масс.% рапсового масла и

от 33 до 35 масс.% кокосового масла.

Наиболее предпочтительно эмульсия растительных масел включает растительные масла в следующем соотношении (в пересчете на общую массу растительных масел):

24 масс.% подсолнечного масла,

42 масс.% рапсового масла и

34 масс.% кокосового масла.

Автор изобретения обнаружил, что для получения пищевого продукта, имеющего текстуру и внешний вид, подобный мясному фаршу, выполнение стадий (а), (б) и (в) необходимо выполнять особым образом.

Поэтому способ согласно изобретению характеризуется следующими особенностями.

На стадии (а) гидратация описанного выше текстурата растительных белков включает следующие этапы:

(а1) смешивание сухого текстурата растительных белков с водой и их перемешивание;

(а2) выдерживание полученной смеси с получением гидратированного текстурата растительных белков.

Для того чтобы получаемый продукт имел цвет, подобный цвету натурального мяса, можно придать ему этот цвет с использованием пищевого красителя, например, карамельного красителя, свекольного экстракта или другого красителя, предпочтительно - натурального красителя растительного происхождения.

Для того чтобы получаемый продукт мог служить полноценной заменой мяса у людей, не включающих в свой рацион продукты животного происхождения, его предпочтительно дополнительно обогатить витаминами, которые являются наиболее дефицитными у таких людей, в частности, витаминами В12 и D3.

Поэтому при необходимости введения в состав продукта красителей и витаминов, перед смешиванием сухого текстурата растительных белков с водой на этапе (а1) осуществляют растворение одного или более пищевых красителей и/или водорастворимых витаминов, предпочтительно представляющих собой витамины В12 и D3, в воде, в которой затем будет осуществляться гидратация текстурата.

Для обеспечения желаемой текстуры, имитирующей текстуру натурального мясного фарша, и соответствующих органолептических свойств необходимо использовать связующие компоненты, такие как целлюлоза, её производные, и/или их смеси. Производные целлюлозы могут быть выбраны из производных, допущенных к использованию в качестве пищевых добавок, таких как метилцеллюлоза Е461, этилцеллюлоза Е462, гидроксипропилцеллюлоза Е463, гидроксипропил-метилцеллюлоза Е464, метилэтилцеллюлоза Е465, натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы Е466, этилгидрокси-этилцеллюлоза Е467. Эти вещества служат в качестве эмульгаторов, текстураторов, а также препятствуют слеживанию и комкованию. Согласно настоящему изобретению эти связующие компоненты вводят в состав продукта на этапе приготовления эмульсии масел. Для обеспечения равномерного распределения связующих веществ в воде после введения их в воду осуществляют перемешивание на средней скорости, предпочтительно - приблизительно 100 об./мин. Понятно, что режим перемешивания может варьироваться в зависимости от используемого оборудования и объема загрузки.

Также для обеспечения желаемой текстуры, имитирующей текстуру натурального мясного фарша, и соответствующих органолептических свойств в состав продукта могут быть введены пищевые волокна (клетчатка). Пищевые волокна, кроме того, регулируют перистальтику, снижают уровень холестерина в крови, связывают желчные кислоты, нормализуют состав микрофлоры пищеварительной системы, проявляют пребиотическое действие - способствуют бактериальному синтезу витаминов В2, B6, РР.

Для того чтобы предотвратить нежелательные процессы разрушения аминокислот в процессе технологической обработки и обеспечить длительный срок хранения получаемого продукта, при осуществлении способа желательно осуществлять его приготовление при температуре не выше температуры окружающей среды.

Поэтому растворение красителя и витаминов, гидратацию текстурата, перемешивание связующих веществ с водой предпочтительно осуществляют при температуре окружающей среды и ниже, наиболее предпочтительно - при температуре от +15°С до +17°С. При такой температуре для достижения полной гидратации текстурата (на этапе (а2)) обычно требуется приблизительно от 10 до 15 минут. Время, необходимое для гидратации, может варьироваться в зависимости от температуры и размеров частиц текстурата.

При этом следует учитывать, что температура начала застывания кокосового масла, которое должно быть введено в состав эмульсии для обеспечения желаемого жирнокислотного состава, составляет 24°С, а температура его плавления - от 26°С до 28°С, а для приготовления однородной эмульсии трёх используемых в способе масел необходимо, чтобы все масла находились в жидком состоянии. Поэтому для приготовления эмульсии необходимо растопить кокосовое масло перед смешиванием его с другими маслами. Растапливание кокосового масла осуществляют при температуре выше температуры его плавления, предпочтительно - при температуре от +35°С до +40°С.

С учетом изложенного выше, на стадии (б) приготовление эмульсии растительных масел включает следующие этапы:

(б1) внесение в воду связующих компонентов, выбранных из целлюлозы, её производных и их смесей, и осуществление перемешивания до получения однородной массы;

(б2) растапливание кокосового масла до жидкой консистенции;

(б3) добавление к растопленному кокосовому маслу подсолнечного масла и рапсового масла и перемешивание указанных масел;

(б4) постепенное добавление смеси масел к предварительно приготовленной смеси воды со связующими компонентами при интенсивном перемешивании; предпочтительно скорость перемешивания на этом этапе составляет от 500 об./мин. до 700 об./мин., причем следует понимать, что эта скорость может варьироваться в зависимости от используемого оборудования и объема загрузки;

(б5) после внесения в смесь воды со связующими компонентами всей смеси масел осуществляют эмульгирование смеси при интенсивном перемешивании до образования эмульсии в виде густой белой массы.

На последнем этапе эмульгирования перемешивание желательно осуществлять с максимальной интенсивностью, которую позволяет используемое оборудование. Предпочтительно осуществлять его при скорости от приблизительно 1000 об./мин. до приблизительно 3000 об./мин. или более, в частности - приблизительно 2500 об./мин. При таком режиме эмульсия желаемой консистенции обычно образуется приблизительно за 5-7 минут.

Для облегчения образования эмульсии на этапе (б) может добавляться эмульгатор - лецитин, предпочтительно - соевый лецитин. В этом случае лецитин добавляют к растопленному кокосовому маслу после этапа (б2) и перед этапом (б3), и перемешивают полученную смесь до полного растворения лецитина.

После приготовления гидратированных текстурированных растительных белков и эмульсии растительных масел, как описано выше, осуществляют приготовление фарша.

Для приготовления фарша на вышеописанной стадии (в) осуществляют следующие этапы:

(в1) загрузка в мешалку гидратированного текстурата растительных белков;

(в2) внесение в мешалку эмульсии растительных масел и перемешивание до получения однородной массы растительного пищевого продукта, заменяющего мясо, в виде фарша.

Для того чтобы придать фаршу желаемый вкус и запах, на этапе приготовления фарша в него могут быть введены соль, специи и/или вкусоароматические вещества. Альтернативно, указанные компоненты могут не вноситься при приготовлении фарша, а поставляться отдельно или вместе с готовым фаршем, например, для внесения их потребителем по своему вкусу при самостоятельном приготовлении блюда из фарша. Если указанные компоненты вводят в фарш при его приготовлении, то после этапа (в1) и перед этапом (в2) в гидратированный текстурат растительных белков вносят сухие компоненты, включающие соль, специи и/или вкусоароматические вещества, и осуществляют перемешивание текстурата с сухими компонентами до получения однородной массы.

Если полученный в результате описанных выше этапов растительный пищевой продукт, заменяющий мясо, предполагается поставлять в виде фарша в охлажденном виде в торговую сеть или для последующего приготовления из него полуфабрикатов, то после завершения приготовления фарша, как описано выше, готовый фарш охлаждают до температуры не выше +6°С и при необходимости упаковывают.

Если фарш предполагается поставлять в торговую сеть в замороженном виде или хранить для последующего приготовления из него полуфабрикатов, то способ согласно изобретению может дополнительно включать этапы формования, замораживания и/или упаковки.

Срок годности продукта, полученного описанным выше способом, при температуре не выше минус 18°С составляет 180 суток.

Большинство этапов способа согласно изобретению (за исключением этапа приготовления текстурата) не требует использования для приготовления продукта высокого давления, вакуума или высоких температур, а потому способ может быть выполнен экономически эффективно, без высоких затрат энергии.

Объектом настоящего изобретения также является растительный пищевой продукт, заменяющий мясо, полученный описанным выше способом.

При соблюдении вышеуказанных соотношений белков в текстурате и масел в комбинации масел, которые определяют достижение технического результата заявленного изобретения, количества ингредиентов, используемых для получения продукта, могут варьироваться в зависимости от желаемых свойств и вида получаемого продукта в достаточно широких пределах.

Так, общее количество сухого текстурата растительных белков, используемого на этапе (а1) для получения продукта, может составлять от 5 масс.% до 80 масс.% сухого текстурата в пересчете на общую массу конечного продукта, а при изготовлении определенных видов продукта (например, такого как растительные наггетсы) может составлять даже менее 5 масс.%, например, от 1 масс.% до 50 масс.%.

Общее количество комбинации растительных масел может составлять от 3 масс.% до 38 масс.% в пересчете на общую массу конечного продукта.

Лецитин (предпочтительно - соевый лецитин) используется в количестве, эффективном для стабилизации эмульсии масел, например, в количестве от 0,01 масс.% до 1 масс.% в пересчете на общую массу конечного продукта.

Целлюлоза и её производные могут использоваться в количестве от 0,1 масс.% до 5 масс.% в пересчете на общую массу конечного продукта.

Компоненты, не являющиеся обязательными в составе продукта, при необходимости их введения в его состав могут использоваться в описанных ниже количествах, где количества указаны в пересчете на общую массу конечного продукта.

Пищевые волокна могут использоваться в количестве от 0,05 масс.% до 5 масс.%.

Количество витамина B12 может составлять от 0,000015 масс.% до 0,00003 масс.%, предпочтительно 0,00002 масс.%, а количество витамина D3 может составлять от 0,0005 масс.% до 0,001 масс.%, предпочтительно 0,0005 масс.%. Также при изготовлении продукта в него может быть добавлен биотин (витамин B7), в частности, в количестве от 0,00001 масс.% до 0,00002 масс.%.

Один или более пищевых красителей используют в количестве, эффективном для получения желаемого цвета конечного продукта. Например, карамельный краситель может использоваться в количестве от 0,05 масс.% до 1 масс.%, свекольный экстракт - в количестве от 0,05 масс.% до 2,7 масс.%. Для получения желаемого цвета продукта эти красители могут использоваться по отдельности, либо вместе, а также в комбинации с другими пищевыми красителями.

Соль, специи и вкусоароматические вещества вносят в количестве, эффективном для получения желаемых вкусовых свойств конечного продукта. В частности, количество соли может составлять до 4 масс.%, специй - до 3,5 масс.%, а вкусоароматических веществ - от 0,1 масс.% до 10 масс.%. В качестве вкусоароматических веществ в рецептуру продукта может быть включен лук, например, в количестве от 0,1 масс.% до 7 масс.%.

При изготовлении различных вариаций пищевого продукта для повышения питательной ценности или придания желаемой консистенции кроме описанного выше текстурата из комбинации растительных белков, в рецептуру может дополнительно быть добавлен изолят соевого белка в количествах от 0,2 масс.% до 3 масс.% или от 0,5 масс.% до 5 масс.%.

Исходя из описанного выше, обобщенная (но не ограничивающая) рецептура продукта, изготавливаемого способом согласно изобретению, может быть представлена следующим образом:

При этом состав и соотношение растительных белков в текстурате растительных белков, а также состав и соотношение масел в комбинации растительных масел должно соответствовать описанному выше.

Растительный пищевой продукт, заменяющий мясо, согласно изобретению может быть выполнен в форме фарша, замороженного или охлажденного, предпочтительно - замороженного.

Также растительный пищевой продукт, заменяющий мясо, полученный способом согласно изобретению, может представлять собой полуфабрикат, и может быть выполнен в виде котлет, котлет для бургеров, наггетсов, фрикаделек.

Растительный пищевой продукт, заменяющий мясо, полученный способом согласно изобретению и выполненный в виде фарша, может быть использован в качестве начинки для пельменей, мантов, хинкали, блинчиков, чебуреков или других подобных продуктов.

Растительный пищевой продукт, заменяющий мясо, согласно изобретению предпочтительно не содержит никаких продуктов животного происхождения и может применяться для полноценной замены мясных продуктов людьми, не включающими в свой рацион продукты животного происхождения, такими как вегетарианцы и веганы.

Следует отметить, что, как указано выше, состав «идеального» белка, установленный ФАО/ФОЗ периодически пересматривается и корректируется. Кроме того, содержание белка может слегка варьироваться в используемом исходном растительном сырье в зависимости от источника этого растительного сырья (сорта, условий произрастания, технологии получения и т.п.). Также в зависимости от источника растительного сырья может слегка варьироваться и состав жирных кислот в используемых растительных маслах.

Тем не менее, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что способ получения растительного пищевого продукта, заменяющего мясо, согласно настоящему изобретению способен обеспечить получение такого продукта при вариациях аминокислотного и жирнокислотного состава сырья и продукта вследствие вышеуказанных причин, и что этот состав может быть желаемым образом скорректирован в пределах заявленного объема путем соответствующего изменения процентного соотношения белков в белковой смеси и масел в комбинации масел, для того чтобы обеспечить получение продукта, имеющего сбалансированный аминокислотный состав, соответствующий «идеальному» белку и оптимальное соотношение Омега-6 и Омега-3 жирных кислот при вариациях аминокислотного и жирнокислотного состава сырья и продукта вследствие вышеуказанных причин.

При этом основные этапы способа, их последовательность, качественный и количественный состав белков в белковой смеси и масел в комбинации масел, а также другие ингредиенты, отраженные в прилагаемой формуле изобретения, обеспечивают получение продукта, имеющего не только желаемый аминокислотный и жирнокислотный состав, но и текстуру, наилучшим образом имитирующую текстуру фарша из натурального рубленого мяса.

Далее изобретение описано со ссылками на иллюстративные примеры, демонстрирующие варианты осуществления изобретения, но не предназначенные для ограничения заявленного объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пример 1

Изготовление растительного пищевого продукта, заменяющего мясо

1. Подготовка текстурированных растительных белков

В одну транспортировочную тележку загружают расчетное количество растительного текстурата, полученного путем совместной экструзии смеси, включающей 30 масс.% изолята горохового белка, 15 масс.% изолята рисового белка и 55 масс.% концентрата соевого белка.

Во вторую транспортировочную тележку загружают расчетное количество воды с температурой от +15°С до +17°С, красителя, пищевых волокон и водорастворимых витаминов, если они используются, затем перемешивают вручную, с помощью лопатки, до полного растворения растворимых сухих компонентов.

После этого в лопаточную мешалку переносят заранее взвешенный текстурат и раствор воды с красителем и витаминами, равномерно перемешивают и выдерживают до завершения гидратации текстурата в течение 10-15 минут.

2. Приготовление эмульсии

Количество масел рассчитывают, исходя из того, чтобы готовая эмульсия содержала: 24 масс.% подсолнечного масла, 42 масс.% рапсового масла и 34 масс.% кокосового масла.

В чашу смесителя добавляют расчетное количество воды с температурой от +15°С до +17°С. При средней скорости (100 об./мин.) к воде добавляют необходимое количество связующих компонентов и смесь перемешивают до получения однородной массы без комочков.

В жиротопке при температуре от +35°С до +40°С растапливают расчетное количество кокосового масла до жидкой консистенции, откуда масло стекает в емкость для купажа масел. Затем при постоянно работающей мешалке в расплавленное масло, по необходимости, добавляют расчетное количество лецитина. Смесь перемешивают до полного растворения лецитина.

В емкость для купажа масел к кокосовому маслу добавляют расчетное количество подсолнечного и рапсового масел, смесь перемешивают в течение 3 - 5 минут. Необходимое количество купажа масел отвешивают в канистры. Затем к смеси воды со связующими компонентами при повышенных оборотах (500 - 700 об./мин.) тонкой струйкой постепенно добавляют смесь масел.

После внесения всего объема масла, смесь эмульгируют на максимальных оборотах (3000 об./мин.) до образования белой густой массы в течение 5 - 7 минут.

3. Составление фарша

При составлении фарша ингредиенты загружают в мешалку в следующей последовательности:

1) Гидратированный текстурат;

2) Сухие компоненты (соль, специи, вкусоароматические вещества);

3) Эмульсия масел.

После внесения всех сухих компонентов в подготовленный текстурат фарш перемешивают до получения однородной массы в течение 4 минут. Затем вносят эмульсию, и фарш перемешивают до получения однородной массы в течение 6 минут. Температура готового фарша не должна превышать +15°С.

4, Формование, замораживание, упаковывание и хранение

При необходимости полученный фарш формуют, замораживают, упаковывают и отправляют на хранение.

Замораживание предпочтительно осуществляют в аппаратах шоковой заморозки при температуре от минус 30°С до минус 35°С. Замораживание полуфабрикатов обычно осуществляют до достижения температуры внутри продукта не выше минус 18°С. Время, необходимое для достижения такой температуры при шоковой заморозке обычно составляет около 1,5 час., но может варьироваться в зависимости от характеристик оборудования, размеров упаковки и объема загрузки.

Замороженные полуфабрикаты упаковывают согласно утвержденным требованиям для каждого рынка сбыта.

Альтернативно, фарш в охлажденном виде могут направлять для последующего изготовления из него на том же предприятии полуфабрикатов, которые также могут быть заморожены после их изготовления. Полуфабрикаты, такие как котлеты, котлеты для бургеров, наггетсы, фрикадельки, блинчики с начинкой, пельмени, манты, чебуреки или другие подобные продукты могут быть изготовлены из указанного фарша способами, известными в области пищевой промышленности.

Растительные полуфабрикаты, упакованные в транспортную упаковку, перемещают в камеру хранения с температурой не выше минус 18°С.

Пример 2

Ниже приведены рецептуры растительных пищевых продуктов, заменяющих мясо, которые были приготовлены в условиях производства с использованием способа согласно настоящему изобретению, как описано в Примере 1.

Для всех указанных продуктов был предварительно приготовлен методом экструзии текстурат растительных белков состава, указанного в Примере 1.

Продукты, изготовленные согласно приведенным выше рецептурам, имеют текстуру и внешний вид, подобный мясному фаршу и соответствующим изготовленным из него формованным продуктам. Эти продукты изготовлены исключительно из растительного сырья и при этом они имеют сбалансированный аминокислотный состав, соответствующий составу «идеального» белка, рекомендованному ФАО/ВОЗ в 2011 г., а также оптимальное соотношение Омега-6 и Омега-3 жирных кислот, а потому могут служить полноценной заменой мясных продуктов для людей, не включающих в свой рацион продукты животного происхождения, таких как вегетарианцы и веганы. Кроме того, эти продукты дополнительно обогащены витаминами В12 и D3, которые являются наиболее дефицитными у таких людей.

Полученные продукты могут храниться при температуре не выше минус 18°С не менее 180 суток.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способу и к растительным пищевым продуктам, которые могут быть получены этим способом. Способ производства пищевого продукта, заменяющего мясо, на основе растительного сырья и продукт, заменяющий мясо, характеризуются тем, что включают следующие стадии: (а) гидратация текстурата растительных белков, включающая следующие этапы: (а1) смешивание сухого текстурата растительных белков с водой и их перемешивание; (а2) выдерживание полученной смеси с получением гидратированного текстурата растительных белков; (б) приготовление эмульсии растительных масел, включающее следующие этапы: (б1) внесение в воду связующих компонентов, выбранных из целлюлозы, её производных и их смесей, и осуществление перемешивания до получения однородной массы; (б2) растапливание кокосового масла до жидкой консистенции; (б3) добавление к растопленному кокосовому маслу подсолнечного масла и рапсового масла и перемешивание указанных масел; (б4) постепенное добавление смеси масел к предварительно приготовленной смеси воды со связующими компонентами при интенсивном перемешивании; (б5) после внесения в смесь воды со связующими компонентами всей смеси масел - эмульгирование смеси при интенсивном перемешивании до образования эмульсии в виде густой белой массы; (в) приготовление фарша путем смешивания гидратированного текстурата растительных белков с эмульсией растительных масел, включающее следующие этапы: (в1) загрузка в мешалку гидратированного текстурата растительных белков; (в2) внесение в мешалку эмульсии растительных масел и перемешивание до получения однородной массы растительного пищевого продукта, заменяющего мясо, в виде фарша. Причем текстурат растительных белков получают путем совместной экструзии смеси изолята горохового белка, изолята рисового белка и концентрата соевого белка при следующем соотношении исходных компонентов, в пересчете на общую массу текстурата: от 25 до 35 мас.% изолята горохового белка, от 10 до 20 мас.% изолята рисового белка и от 50 до 60 мас.% концентрата соевого белка. Эмульсия растительных масел включает растительные масла при следующем соотношении исходных компонентов, в пересчете на общую массу растительных масел: от 19 до 29 мас.% подсолнечного масла, от 37 до 47 мас.% рапсового масла и от 29 до 39 мас.% кокосового масла. Изобретение позволяет создать простой и эффективный способ производства растительного пищевого продукта, имеющего текстуру и внешний вид, подобный мясному фаршу и продуктам из него, со сбалансированным аминокислотным составом, соответствующим или по меньшей мере максимально приближенным к составу «идеального» белка, имеющим оптимальное соотношение Омега-6 и Омега-3 жирных кислот, который может служить полноценной заменой мяса в рационе вегетарианцев и веганов. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 табл., 2 пр.

1. Способ производства пищевого продукта, заменяющего мясо, на основе растительного сырья, характеризующийся тем, что он включает следующие стадии:

(а) гидратация текстурата растительных белков, включающая следующие этапы:

(а1) смешивание сухого текстурата растительных белков с водой и их перемешивание;

(а2) выдерживание полученной смеси с получением гидратированного текстурата растительных белков;

(б) приготовление эмульсии растительных масел, включающее следующие этапы:

(б1) внесение в воду связующих компонентов, выбранных из целлюлозы, её производных и их смесей, и осуществление перемешивания до получения однородной массы;

(б2) растапливание кокосового масла до жидкой консистенции;

(б3) добавление к растопленному кокосовому маслу подсолнечного масла и рапсового масла и перемешивание указанных масел;

(б4) постепенное добавление смеси масел к предварительно приготовленной смеси воды со связующими компонентами при интенсивном перемешивании;

(б5) после внесения в смесь воды со связующими компонентами всей смеси масел - эмульгирование смеси при интенсивном перемешивании до образования эмульсии в виде густой белой массы;

(в) приготовление фарша путем смешивания гидратированного текстурата растительных белков с эмульсией растительных масел, включающее следующие этапы:

(в1) загрузка в мешалку гидратированного текстурата растительных белков;

(в2) внесение в мешалку эмульсии растительных масел и перемешивание до получения однородной массы растительного пищевого продукта, заменяющего мясо, в виде фарша;

причем текстурат растительных белков получают путем совместной экструзии смеси изолята горохового белка, изолята рисового белка и концентрата соевого белка при следующем соотношении исходных компонентов в пересчете на общую массу текстурата:

от 25 до 35 мас.% изолята горохового белка,

от 10 до 20 мас.% изолята рисового белка и

от 50 до 60 мас.% концентрата соевого белка;

а эмульсия растительных масел включает растительные масла при следующем соотношении исходных компонентов в пересчете на общую массу растительных масел:

от 19 до 29 мас.% подсолнечного масла,

от 37 до 47 мас.% рапсового масла и

от 29 до 39 мас.% кокосового масла.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что текстурат растительных белков получают путем совместной экструзии смеси белков при следующем соотношении исходных компонентов в пересчете на общую массу текстурата:

от 29 до 31 мас.% изолята горохового белка,

от 15 до 16 мас.% изолята рисового белка и

от 54 до 56 мас.% концентрата соевого белка;

предпочтительно:

30 мас.% изолята горохового белка,

15 мас.% изолята рисового белка и

55 мас.% концентрата соевого белка.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что эмульсия растительных масел включает растительные масла в следующем соотношении в пересчете на общую массу растительных масел:

от 23 до 25 мас.% подсолнечного масла,

от 41 до 43 мас.% рапсового масла и

от 33 до 35 мас.% кокосового масла;

предпочтительно:

24 мас.% подсолнечного масла,

42 мас.% рапсового масла и

34 мас.% кокосового масла.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что перед смешиванием сухого текстурата растительных белков с водой на этапе (а1) осуществляют растворение в воде одного или более пищевых красителей и/или водорастворимых витаминов и/или введение пищевых волокон.

5.Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что после этапа (б2) и перед этапом (б3) к растопленному кокосовому маслу добавляют лецитин и перемешивают полученную смесь до полного растворения лецитина.

6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что после этапа (в1) и перед этапом (в2) в гидратированный текстурат растительных белков вносят сухие компоненты, включающие соль, специи и/или вкусоароматические вещества, и осуществляют перемешивание текстурата с сухими компонентами до получения однородной массы.

7. Способ по п. 4, отличающийся тем, что водорастворимые витамины выбраны из витамина B12, витамина D3 и витамина B7.

8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что этапы (а1), (а2) и (б1) осуществляют при температуре от 15 до 17°С.

9. Способ по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что выдерживание на этапе (а2) осуществляют в течение от 10 до 15 минут.

10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что растапливание кокосового масла на этапе (б2) осуществляют при температуре от 35 до 40°С.

11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что интенсивное перемешивание на этапе (б4) осуществляют при скорости от 500 до 700 об/мин.

12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что интенсивное перемешивание на этапе (б5) осуществляют при скорости от 1000 до 3000 об/мин, в частности - 2500 об/мин.

13. Способ по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что готовый фарш охлаждают до температуры не выше 6°С.

14. Способ по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что способ дополнительно включает этапы формования, замораживания и/или упаковки.

15. Пищевой продукт, заменяющий мясо, на основе растительного сырья, полученный способом по любому из пп. 1-14, характеризующийся тем, что он включает:

текстурат растительных белков, полученный путем совместной экструзии смеси белков в следующем соотношении в пересчете на общую массу текстурата:

от 25 до 35 мас.% изолята горохового белка,

от 10 до 20 мас.% изолята рисового белка и

от 50 до 60 мас.% концентрата соевого белка;

и эмульсию растительных масел, включающую растительные масла в следующем соотношении в пересчете на общую массу растительных масел:

от 19 до 29 мас.% подсолнечного масла,

от 37 до 47 мас.% рапсового масла и

от 29 до 39 мас.% кокосового масла.

16. Пищевой продукт по п. 15, отличающийся тем, что он представляет собой фарш.

17. Пищевой продукт по п. 15, отличающийся тем, что он представляет собой котлету.

18. Пищевой продукт по п. 15, отличающийся тем, что он представляет собой котлету для бургера.