СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АНАЛОГА МЯСА Российский патент 2023 года по МПК A23L3/04 A23L3/22 A23K40/00 

рПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка испрашивает преимущество приоритета по заявке на патент Германии серийным № 102018115955.2, поданной 2 июля 2018, содержание которой включено здесь посредством ссылки в полном объеме.

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящий раскрываемый предмет изобретения относится к способам и устройствам для получения пищевых компонентов и, в частности, аналогов мяса для использования в кормовых продуктах для домашних животных или пищевых продуктах для людей.

2. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Корм для домашних животных уже давно производятся из побочных продуктов животного происхождения и компонентов неживотного происхождения для получения высококачественного корма, который обеспечивает домашних животных необходимым профилем питательных веществ, не конкурируя с пищевыми потребностями человека в мясе. Ожидается, что по мере увеличения численности населения в мире глобальный спрос на высокобелковые пищевые продукты, включая мясо, увеличится, поэтому ожидается увеличение потребности в кормах для домашних животных, получаемых из аналогов мяса, которые удовлетворяют пищевые потребности домашних животных.

Аналоги мяса обычно получают смешиванием, измельчением и эмульгированием смеси сырых мясных компонентов, таких как говядина, свинина, баранина, курица или их комбинаций, полученных из мышечной ткани и мясных субпродуктов. Эти сырые мясные компоненты затем смешивают с различными сухими компонентами, например, растительными побочными продуктами, крахмалами, витаминами, минеральными веществами, камедями и глютенами с получением мясной эмульсии. Полученную мясную эмульсию затем экструдируют в сплошную пластину или лист, который далее передается в духовой шкаф или паровой туннель, где пластину или лист подвергают тепловой обработке, воздействуя на них нагреванием. Затем подвергнутые тепловой обработке пластину или лист охлаждают (необязательно), нарезают на кусочки, можно необязательно добавить приправочную композицию или тому подобное, и аналоги мяса упаковывают и стерилизуют.

В международной заявке WO 2016/055940 A1 раскрывается способ производства немясных кормовых продуктов, имеющих внешний вид и текстуру подвергнутого тепловой обработке мяса. Способ включает смешивание сухих компонентов, содержащих растительные белки, с влажными компонентами, содержащими, по меньшей мере, одно из следующего: воду или масло, для формирования немясной густой массы, нагревание немясной густой массы под давлением при температуре 110-180°C и постепенное охлаждение нагретой немясной густой массы с получением немясного кормового продукта. В европейском патенте ЕР 1331846 В2 раскрывается способ получения мясного эмульсионного продукта. Способ включает формирование мясной эмульсии, содержащей, по меньшей мере, 29% по весу белка, 4-7% по весу жира и 49-53% по весу влаги; измельчение и нагревание мясной эмульсии до температуры 140-154°C; введение эмульсии в зону обработки; воздействие на мясную эмульсию давления 1380-2415 кПа; и выгрузку мясной эмульсии из зоны. В международной заявке WO 2015/172002 А2 раскрывается способ производства мясоподобных кусочков, в котором мясной фарш подают в первый скребковый теплообменник при давлении, по меньшей мере, 1241 кПа, и тепло подают в первый скребковый теплообменник для получения первого подвергнутого тепловой обработке мясного продукта, имеющего температуру 38-66°C. Затем первый подвергнутый тепловой обработке мясной продукт переносят во второй скребковый теплообменник, и тепло подают во второй скребковый теплообменник для получения второго подвергнутого тепловой обработке мясного продукта, имеющего температуру 60-85°C. Второй подвергнутый тепловой обработке мясной продукт затем переносят в паровой туннель для дальнейшей обработки. Способ не может обеспечить достаточную мясоподобную волокнистую структуру кусочков.

Food Reviews International, 8 (2), 235-275 (1992) или International Journal of Food Science and Technology 1999, 34, 195-207 раскрывают процесс текстурирования белка экструзионной варкой при высоких уровнях влажности и экструзии пищевых продуктов с высоким содержанием влаги, соответственно, используя двухшнековые экструдеры. При использовании двухшнекового экструдера следующие отдельные операции проводятся внутри одного оборудования, а именно смешивание компонентов для получения однородного распределения всех рецептурных компонентов, перемещение материала, нагревание материала, при этом тепло обычно подается от нагретых поверхностей двухшнековый экструдер и посредством преобразования механической энергии в тепловую с помощью специальных конструкций шнеков, и перекачивание для создания давления.

Использование двухшнековых экструдеров обычно ограничивается только более высокой вязкостью, например, 140000-210000 сП, поскольку в противном случае шнек будет вращаться в жидкости слишком низкой вязкости, которую нельзя протолкнуть через охлаждающую матрицу. Несмотря на то, что двухшнековая экструзия предназначена для экструзии с высокой влажностью, экструдеры требуют больших капитальных затрат. Кроме того, известны способы получения аналога мяса с использованием теплообменников для нагревания мясных эмульсий без каких-либо внутренних движущихся частей, которые, таким образом, имеют тенденцию проявлять загрязняющее воздействие с течением времени обработки.

Таким образом, сохраняется потребность в усовершенствованных и стабильных способах и устройствах для их осуществления при получении аналогов мяса с улучшенной однородностью и/или вкусовой привлекательностью. Раскрываемый предмет изобретения соответствует этим и другим потребностям.

3. СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее раскрытие относится к новым способам получения аналогов мяса, которые являются более стабильными, чем существующие способы и устройства для их осуществления. Такие новые способы можно более точно контролировать во время работы и неожиданно и преимущественно обеспечивать аналоги мяса с улучшенной однородностью и/или вкусовой привлекательностью по сравнению с существующими аналогами мяса. Способы по настоящему раскрытию позволяют осуществлять экструзию с высокой влажностью на недорогом оборудовании и обеспечивают обработку материалов с низкой вязкостью. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления такие способы могут преимущественно осуществляться в одну стадию нагревания.

Кроме того, аналоги мяса, представленные здесь, обладают неожиданно улучшенной вкусовой привлекательностью по сравнению с аналогами мяса, полученными обычными способами. Настоящее раскрытие также относится к устройствам для получения аналогов мяса в соответствии с раскрытыми способами. Настоящее раскрытие также относится к способам получения кормового продукта для домашних животных или пищевого продукта для людей из аналогов мяса по настоящему раскрытию.

Настоящее раскрытие относится к способам получения аналога мяса, включающим: а) приготовление мясной суспензии, содержащей белок, смешиванием воды, сырья из мяса и/или мясных побочных продуктов и, необязательно, дополнительных компонентов в смесителе; b) перемещение мясной суспензии с помощью первого нагнетательного насоса в одиночный нагревательный блок, содержащий один скребковый теплообменник; c) нагревание мясной суспензии в одиночном нагревательном блоке до температуры выше температуры плавления белка с получением подвергнутого тепловой обработке продукта; d) перемещение подвергнутого тепловой обработке продукта в охлаждающий блок с помощью второго нагнетательного насоса; e) охлаждение подвергнутого тепловой обработке продукта прохождением через охлаждающий блок таким образом, что подвергнутый тепловой обработке продукт достигает температуры ниже температуры кипения воды при давлении окружающей среды на выходе из охлаждающего блока, и f) разделение охлажденного подвергнутого тепловой обработке продукта на кусочки.

В некоторых вариантах осуществления мясную суспензию можно нагревать до температуры от около 140°C до около 170°C.

В некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может работать с различными температурными зонами применяемого теплоносителя и/или пара по всей его длине, необязательно с повышением температуры от входа до выхода одиночного нагревательного блока.

В некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может работать с постепенным повышением температуры.

В некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может иметь первую температурную зону около 50°C на входе в одиночный нагревательный блок и вторую температурную зону около 170°C на выходе из одиночного нагревательного блока. В некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может включать, по меньшей мере, три различных температурных зоны или, по меньшей мере, пять различных температурных зон около 50°C, около 80°C, около 110°C, около 140°C и около 170°C, соответственно, от входа до выхода одиночного нагревательного блока.

В некоторых вариантах осуществления на стадии c) разница температур мясной суспензии и поверхности одиночного нагревательного блока на всех расстояниях от входа в одиночный нагревательный блок может составлять от около 7°C до около 50°C или от около 10°C до около 30°C.

В некоторых вариантах осуществления вязкость мясной суспензии, приготовленной на стадии а), может составлять от около 20000 сП до около 150000 сП, измеренная на приборе Брукфилда со шпинделем 7 при 15 об/мин при комнатной температуре (25°C).

В некоторых вариантах осуществления температура на выходе подвергнутого тепловой обработке материала из одиночного нагревательного блока может составлять от около 150°C до около 170°C.

В некоторых вариантах осуществления подвергнутый тепловой обработке продукт можно охлаждать в охлаждающем блоке до температуры менее чем около 80°C.

В некоторых вариантах осуществления полученный аналог мяса может иметь улучшенную вкусовую привлекательность по сравнению с аналогами мяса, полученными обычными способами.

Настоящее раскрытие относится к аналогам мяса, полученным в соответствии с раскрытыми здесь способами, а также к пищевым продуктам для людей и кормовым продуктам для домашних животных, содержащим их. В некоторых вариантах осуществления настоящее раскрытие относится к пищевому продукту для людей, который может содержать аналог мяса, приготовленный в соответствии со способами по настоящему раскрытию. В некоторых вариантах осуществления настоящее раскрытие относится к кормовому продукту для домашних животных, который может содержать аналог мяса, приготовленный в соответствии со способами по настоящему раскрытию.

Настоящее раскрытие относится к устройству для получения аналога мяса, включающему: i) смеситель; ii) первый нагнетательный насос, расположенный после смесителя; iii) одиночный нагревательный блок, содержащий один скребковый теплообменник, расположенный после первого нагнетательного насоса; iv) второй нагнетательный насос, расположенный после одиночного нагревательного блока; v) охлаждающий блок, расположенный после второго нагнетательного насоса; и vi) разделительный блок, расположенный после охлаждающего блока.

В некоторых вариантах осуществления первый и второй нагнетательные насосы могут быть шестеренчатыми насосами или роторно-лопастными насосами.

В некоторых вариантах осуществления устройство может дополнительно включать одно или более из следующего: i) измельчитель; ii) блок кондиционирования; iii) упаковочный блок; или iv) блок стерилизации, установленный после нагревательного блока.

В некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может работать с различными температурными зонами применяемого теплоносителя и/или пара по всей его длине, необязательно с повышением температуры от входа до выхода одиночного нагревательного блока.

В некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может работать с постепенным повышением температуры.

В некоторых вариантах осуществления охлаждающий блок можно использовать для охлаждения подвергнутого тепловой обработке продукта до температуры менее чем около 80°C.

В некоторых вариантах осуществления разделительный блок может быть выполнен с возможностью осуществления первого разрезания с использованием решетчатого режущего приспособления, а затем второго разрезания с использованием ротационного режущего приспособления.

4. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР

На фиг.1 представлен график, иллюстрирующий результаты испытаний на предпочтение во время скармливания кормовых продуктов для домашних животных, включающих аналоги мяса, полученные способами по настоящему раскрытию согласно примеру 3.

5. ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее раскрытие относится к новым способам получения аналогов мяса и устройствам для их использования. Аналоги мяса, полученные в соответствии со способами и устройствами по настоящему раскрытию, демонстрируют улучшенную однородность и/или вкусовую привлекательность по сравнению с существующими аналогами мяса. Такие способы можно более точно контролировать во время работы, и они предпочтительно позволяют осуществлять экструзию с высокой влажностью на недорогом оборудовании и обеспечивать обработку материалов с низкой вязкостью. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления такие способы можно преимущественно осуществлять в одну стадию нагревания. Стадия нагревания может включать несколько температурных зон с различными температурами. Кроме того, аналоги мяса, полученные в соответствии со способами по настоящему раскрытию, обладают неожиданно улучшенной вкусовой привлекательностью по сравнению с аналогами мяса, полученными обычными способами. Настоящее раскрытие также относится к способам получения кормового продукта для домашних животных или пищевого продукта для людей из аналогов мяса по настоящему раскрытию.

Для лучшего понимания, а не в качестве ограничения, это подробное описание разделено на следующие части:

5.1. Определения;

5.2. Способы получения аналогов мяса; и

5.3. Способы использования аналогов мяса.

5.1. Определения

Термины, используемые в данном описании, в целом имеют свои обычные значения в данной области, в контексте данного раскрытия и в конкретном контексте, где используется каждый термин. Некоторые термины рассмотрены ниже или в других местах в описании для обеспечения дополнительных указаний при описании композиций и способов по раскрытию и того, как получить и использовать их.

В том смысле, в котором используются в описании и прилагаемой формуле грамматические формы единственного числа, они включают ссылку на множественное число, если контекстом явно не указано иное. Так, например, ссылка на «композицию» включает в себя смеси композиций.

Используемые здесь термины «около» или «приблизительно» означают в пределах допустимой погрешности для конкретного значения, как определяет специалист с общей подготовкой в данной области, которая будет зависеть частично от того, как значение измеряют или определяют, то есть от ограничений системы измерения. Например, «около» может означать в пределах трех или более чем трех стандартных отклонений на практике в данной области. Альтернативно, «около» может означать диапазон до 20%, предпочтительно до 10%, более предпочтительно до 5% и еще более предпочтительно до 1% указанного значения. Также, в частности, относительно систем или способов, термин может означать в пределах порядка величины, предпочтительно в пределах пятикратного и более предпочтительно в пределах двухкратного значения величины.

В том смысле, в котором используются здесь термины «животное» или «домашнее животное» согласно настоящему раскрытию, они относятся к домашним животным, включая, но не ограничиваясь ими, домашних собак, домашних кошек, лошадей, коров, хорьков, кроликов, свиней, крыс, мышей, песчанок, хомяков, коз и тому подобное. Домашние собаки и кошки являются конкретными неограничивающими примерами домашних животных. Термин «животное» или «домашнее животное», используемый согласно настоящему раскрытию, может также относиться к диким животным, включая, но не ограничиваясь ими, бизонов, лосей, ланей, оленей, уток, птиц, рыб и тому подобное.

Используемые здесь термины «корм для животных», «кормовые композиции для животных», «корм для домашних животных», «кормовой продукт для домашних животных» или «кормовая композиция для домашних животных» применяются здесь взаимозаменяемо и относятся к композиции, предназначенной для приема внутрь животным или домашним животным. Корма для домашних животных могут включать, без ограничения, сбалансированные в пищевом отношении композиции, подходящие для ежедневного скармливания, такие как гранулы, а также добавки и/или лакомства, которые могут быть сбалансированными в пищевом отношении. В альтернативном варианте осуществления добавка и/или лакомства не сбалансированы в пищевом отношении. В этой связи термины «корм для животных», «кормовые композиции для животных», «корм для домашних животных», «кормовой продукт для домашних животных» или «кормовая композиция для домашних животных» охватывают как лакомства для домашних животных, так и базовые корма для домашних животных, как определено здесь.

Используемые здесь термины «содержит», «содержащий» или любые другие их варианты предназначены для охвата неисключительного включения, так что процесс, способ, продукт или устройство, которые содержат перечень элементов, не включают только эти элементы, но могут включать другие элементы, не перечисленные в прямой форме или присущие такому процессу, способу, продукту или устройству.

Используемые здесь термины «денатурированный» или «денатурация», относящиеся к белкам, означают, что денатурированные белки утратили свою трехмерную структуру. Денатурированные белки могут проявлять широкий спектр свойств, от потери растворимости до агрегации белков. Специалист в данной области хорошо знает, что следует понимать под денатурированным белком.

Используемые здесь термины «разделение» или «разделенный» относятся к любой операции по измельчению продукта, например нарезанию, продольному разрезанию, разрыванию, выпрессовыванию, молотковому измельчению и тому подобному.

В том смысле, в котором используются здесь ссылки на «вариант осуществления», «один вариант осуществления», «в различных вариантах осуществления» и тому подобное, они указывают на то, что описанный(е) вариант(ы) осуществления может включать конкретный признак, структуру или характеристику, но каждый вариант осуществления необязательно может включать конкретный признак, структуру или характеристику. Более того, такие фразы необязательно относятся к одному и тому же варианту осуществления. Кроме того, когда конкретный признак, структура или характеристика описываются в связи с вариантом осуществления, предполагается, что в пределах знаний специалиста в данной области находится повлиять на такой признак, структуру или характеристику в связи с другими вариантами осуществления, независимо от того, описаны они явно или нет. После прочтения описания специалисту в соответствующей области техники будет очевидно, как реализовать раскрытие в альтернативных вариантах осуществления.

Используемые здесь термины «вкусовая привлекательность» или «привлекательный на вкус» относятся к требуемому вкусу или вкусовому качеству. Кроме того, используемые здесь термины «вкусовая привлекательность» или «привлекательный на вкус» относятся к степени, в которой кормовой продукт для домашних животных привлекает по вкусу или вкусовому качеству животное. Это подходит для определения с помощью испытаний на скармливание, например, испытаний на различие или испытаний на ранжирование. В некоторых вариантах осуществления «вкусовая привлекательность» может означать относительное предпочтение одного кормового продукта другому. Например, когда животное проявляет предпочтение одному из двух или более кормовых продуктов, предпочтительный кормовой продукт является более «привлекательным на вкус» и имеет «улучшенную вкусовую привлекательность» или «повышенную вкусовую привлекательность». В некоторых вариантах осуществления относительную вкусовую привлекательность одного кормового продукта по сравнению с одним или более другими кормовыми продуктами можно определить, например, в параллельных, на основе свободного выбора сравнениях, например, путем относительного потребления кормовых продуктов или других соответствующих показателей предпочтения, указывающих на вкусовую привлекательность.

Используемый здесь термин «аналог мяса» относится к заменителю мяса, подходящему для применения в кормах для домашних животных или животных в качестве заменителя мяса, который соответственно может представлять собой «кусочек». Аналог мяса может иметь органолептические свойства, подобные подвергнутому тепловой обработке мясу. Аналоги мяса можно включать в корма для домашних животных или пищевые продукты для людей. Они могут, в частности, подходить для включения во все виды влажных кормовых продуктов для домашних животных, например, их можно включать в паштеты, хлеба и кусочки в форматах с соусом. Они могут, в частности, подходить для включения в продукты типа «кусочек в подливе», например, «кусочек в соусе», «кусочек в желе» или «кусочек в муссе». Аналоги мяса обычно имеют длину от около 7 мм до около 30 мм, от около 8 мм до около 30 мм или от около 13 мм до около 20 мм вдоль самого длинного размера. Аналоги мяса могут иметь питательный состав из влаги, белка, жира и золы. Например, аналоги мяса могут соответственно иметь питательный состав от около 45% до около 65% влаги или от около 50% до около 56% влаги, от около 25% до около 36% белка, от около 4% до около 13% жира и от около 1% до около 3% золы.

Используемый здесь термин «мясная суспензия» относится к густой смеси воды и других веществ, полученной из мясного сырья и/или мясных побочных продуктов и необязательно других компонентов. Они не являются эмульсиями, такими как майонез или молоко, а представляют собой дисперсии частиц жира и пузырьков воздуха в сложной фазе, состоящей из воды, солюбилизированного белка мяса, клеточных компонентов и других ингредиентов. Они также могут называться «мясной эмульсией» или «мясным фаршем». Эти термины хорошо понятны в данной области и используются взаимозаменяемо. Обычно они включают непрерывную фазу, которая представляет собой водную среду, содержащую растворимые белки, растворимые мышечные компоненты, сегменты мышечных волокон, волокна соединительной ткани, кости и тому подобное, а также, необязательно, материалы растительного происхождения, такие как белки и/или крахмалы, и/или волокна, и/или минеральные вещества. Мясные суспензии/эмульсии/фарши также могут содержать дополнительные добавки, которые являются общепринятыми в данной области. Мясные суспензии можно получить известными способами, например, фрагментацией свежего и/или замороженного мяса, полученного из скелетных мышц животных, для создания фрагментов мяса, которые могут быть смешаны с водой, одним или более связывающими веществами и, необязательно, другими компонентами. Замороженное мясо можно соответствующим образом нарезать, измельчить и размолоть для образования мясной суспензии/фарша/эмульсии. Обычно измельченный мясной фарш уменьшается в размере с помощью системы, содержащей вращающиеся и статические элементы, например, посредством вращающихся ножей на плитах матрицы, и в довершение проходит через отверстие с характерным диаметром. В различных вариантах осуществления максимальный диаметр отверстия составляет около 0,5 мм, около 1 мм, около 2 мм, около 3 мм, около 4 мм, около 5 мм, около 6 мм, около 7 мм, около 8 мм, около 9 мм и/или около 10 мм. Полученную более тонкоизмельченную мясную эмульсию можно соответственно переносить в смеситель, где, необязательно, можно добавить воду, сухие компоненты (например, белковый порошок растительного происхождения) и жидкие компоненты (например, красители) для получения мясной суспензии.

Используемые здесь термины «питательно полноценный» или «сбалансированный в пищевом отношении» применительно к композиции означают, что композиция содержит известные необходимые питательные вещества для поддержания жизни в надлежащих количествах и пропорциях на основе рекомендаций признанных органов власти, включая государственные учреждения. Для примера, но не в качестве ограничения, в контексте кормов для домашних животных, таким учреждением может быть Центр ветеринарной медицины Управления по контролю за качеством продуктов питания и лекарственных препаратов США, зарегистрированные американские государственные инспекторы по качеству кормов в области питания домашних животных, за исключением дополнительной потребности в воде. Для примера, но не в качестве ограничения, в контексте пищевых продуктов для людей таким учреждением может быть Управление по контролю за качеством продуктов питания и лекарственных препаратов США (FDA).

Используемый здесь термин «белок» относится к одному или более видам белка, соответственно обеспеченным одним или более исходными материалами. Белки могут быть соответственно животными белками, растительными белками или любой их комбинацией. Животные белки могут включать любой белок животного происхождения (включая белки позвоночных и беспозвоночных животных), например белки, полученные из млекопитающих, птиц, рыб и насекомых. Примеры подходящих животных белков включают белки, полученные из курицы, индейки, говядины, баранины, свинины, оленины, буйвола, утки, кенгуру, моллюсков, ракообразных, лосося, тунца, сига и тому подобного. Их можно соответственно получить из мышечного мяса, органов, сухожилий, костей и тому подобного. Другие подходящие животные белки включают белки, полученные из молока или яиц. Подходящие растительные белки включают белки, полученные из пшеничного глютена, изолята соевого белка, кукурузы, гороха, риса, арахиса, конопли, семян хлопчатника, люпина, картофеля и тому подобного или их смесей. Белки могут быть в любой подходящей форме, например, изолированными или частично изолированными; концентрированными; измельченными и тому подобное.

В том смысле, в котором используются здесь точка плавления белка, она представляет собой температура, при которой он переходит из твердого состояния в жидкое при выбранном давлении. Температуру денатурации белка можно измерить методами, хорошо известными в данной области, например, с использованием анализатора процесса изготовления резины. В качестве анализатора процесса изготовления резины можно использовать соответствующий анализатор модель RPA Elite компании TA Instruments, Wetzlar, Германия, для измерения вязкоупругих свойств образцов белка/влажности проведением анализа температурной развертки, предоставляющим диапазон плавления белка.

Используемые здесь термины «скребковый теплообменник» или «SSHE» относятся к механическому устройству, имеющему нагретую поверхность, и устройству для удаления материала с нагретой поверхности соскабливанием.

Используемый здесь термин «весовой процент» предназначен для обозначения количества по весу составной части или компонента, например, в композиции корма для домашних животных в процентах от общего веса композиции корма для домашних животных. Термин «весовой процент» может также относиться к количеству составной части или компонента по весу, например, в аналоге мяса в процентах от общего веса аналога мяса. Термины «весовой процент», «вес-%», «вес.%» и «вес%» используются взаимозаменяемо.

5.2. Способы получения аналогов мяса

Настоящее раскрытие относится к способам и устройствам для получения аналогов мяса. В некоторых вариантах осуществления способ может включать приготовление мясной суспензии в смесителе. Мясная суспензия может содержать белок и может быть приготовлена смешиванием воды, сырья из мяса и/или мясных побочных продуктов и, необязательно, дополнительных компонентов. Мясную суспензию можно перемещать с помощью первого нагнетательного насоса в одиночный нагревательный блок. Одиночный нагревательный блок может включать один скребковый теплообменник (SSHE). Мясную суспензию можно нагревать в одиночном нагревательном блоке до температуры выше температуры плавления белка для получения подвергнутого тепловой обработке продукта. Подвергнутый тепловой обработке продукт можно перемещать в охлаждающий блок с помощью второго нагнетательного насоса. Подвергнутый тепловой обработке продукт можно охлаждать прохождением через охлаждающий блок, таким образом, что подвергнутый тепловой обработке продукт достигает температуры ниже температуры кипения воды при давлении окружающей среды на выходе из охлаждающего блока. Охлажденный подвергнутый тепловой обработке продукт можно разделить на кусочки.

В некоторых вариантах осуществления способ может включать приготовление мясной суспензии в смесителе. Мясная суспензия может содержать белок и может быть приготовлена смешиванием воды, мясного сырья и/или мясных побочных продуктов и, необязательно, дополнительных компонентов. В некоторых вариантах осуществления мясную суспензию можно приготовить с использованием смесителя. Например, на стадии а) смеситель может быть поточным смесителем, в результате чего компоненты продукта могут непрерывно смешиваться с образованием однородной смеси. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления можно использовать автономный смеситель с высоким усилием сдвига. Для примера, но не в качестве ограничения, подходящие поточные или автономные смесители могут включать смесители Reflector® (LIPP Mischtechnik GmbH, Mannheim, Германия).

В некоторых вариантах осуществления мясную суспензию (например, полученную на стадии (а)) можно перемещать в одиночный нагревательный блок. В некоторых вариантах осуществления один или более первых нагнетательных насосов могут подавать мясную суспензию в один нагревательный блок. Один или более первых нагнетательных насосов могут оказывать давление для перемещения мясной суспензии на протяжении процесса нагревания. Давление одного или более первых нагнетательных насосов может находиться в диапазоне от около 0,1 бар до около 40 бар, от около 0,4 бар до около 30 бар или от 0,5 бар до 22 бар. В конкретных вариантах осуществления давление одного или более первых нагнетательных насосов может составлять около 0,1 бар, около 0,4 бар, около 0,5 бар, около 3 бар, около 5 бар, около 10 бар, около 15 бар, около 30 бар, около 35 бар или около 40 бар. Неограничивающие примеры одного или более первых нагнетательных насосов могут включать насосы расплава, шестеренчатые насосы, лопастные насосы, роторно-нагнетательные насосы или эксцентриковые шнековые насосы.

В некоторых вариантах осуществления мясную суспензию можно нагревать в одиночном нагревательном блоке. Одиночный нагревательный блок может включать один скребковый теплообменник (SSHE). В соответствии с настоящим раскрытием способы по настоящему раскрытию могут включать одиночный нагревательный блок, который может включать один скребковый теплообменник (SSHE). Таким образом, в некоторых вариантах осуществления способы по настоящему раскрытию могут состоять из одиночного нагревательного блока, который состоит из одного скребкового теплообменника (SSHE). Например, подходящий скребковый теплообменник может включать трубчатое устройство с нагревающей рубашкой, окружающей его наружную стенку, через которую передается тепло. Такое трубчатое устройство может включать помещенный в центре ротор или вал с закрепленными на нем скребками. При вращении такого помещенного в центре ротора или вала скребки могут удалять продукт с внутренней стенки трубчатого устройства. В некоторых вариантах осуществления помещенный в центре ротор или вал может работать со скоростью от около 100 об/мин до около 500 об/мин, от около 150 об/мин до около 400 об/мин, от около 200 об/мин до около 300 об/мин, около 200 об/мин, около 250 об/мин или около 300 об/мин. При использовании смесь компонентов можно подавать в один конец трубчатого устройства и проталкивать через устройство. Нагревание и перемещение через кольцевое пространство между нагретой внутренней стенкой цилиндра и помещенным в центре ротором могут привести к трансформации смеси. Скребковые теплообменники могут иметь преимущество постоянного перемещения смеси компонентов через трубу или аналогичный полый цилиндр, который может быть расположен таким образом, что тепло распространяется на его внешнюю поверхность. Это может быть достигнуто помещением трубы или цилиндра в водяную баню, в которой можно поддерживать требуемую температуру, например, помещением трубы или цилиндра в среду теплоносителя, паровую камеру, термомасло или другую подходящую нагретую среду, которую можно поддерживать при требуемой температуре. В некоторых вариантах осуществления можно использовать установленный отдельно электрически нагреваемый внешний источник температурного воздействия. Разница температур между внутренней и внешней поверхностью скребкового теплообменника вызывает нагревание смеси компонентов посредством косвенного нагрева. Скребковые теплообменники хорошо известны в данной области. В некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может включать микроволновый нагревательный блок, радиочастотный нагревательный блок, ультразвуковой нагревательный блок или омический нагревательный блок.

В некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может работать с различными температурными зонами применяемого теплоносителя и/или пара по всей его длине от входа до выхода из него. В конкретных вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может работать с различными температурными зонами с повышением температуры от входа до выхода одиночного нагревательного блока. В некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может работать с постепенным повышением температуры. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления температура на входе одиночного нагревательного блока может быть ниже, чем температура на выходе одиночного нагревательного блока. В альтернативных вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может работать с различными температурными зонами от входа до выхода одиночного нагревательного блока. В некоторых вариантах осуществления это может быть реализовано с использованием нескольких зон, которые можно нагревать по отдельности. Для примера, но не в качестве ограничения, одиночный нагревательный блок может быть окружен несколькими покрытиями, каждое из которых имеет индивидуальную подачу пара при разных температурах.

В некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может включать, по меньшей мере, две температурные зоны, по меньшей мере, три температурные зоны, по меньшей мере, четыре температурные зоны или, по меньшей мере, пять температурных зон. В некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может включать более пяти температурных зон. В конкретных вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может включать, по меньшей мере, две температурные зоны с температурами применяемого теплоносителя и/или пара в диапазоне от около 50°C до около 170°C, соответственно, от входа до выхода одиночного нагревательного блока. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может включать первую температурную зону около 50°C и вторую температурную зону около 170°C. Для примера, но не в качестве ограничения, в некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может включать пять температурных зон с температурами применяемого теплоносителя и/или пара в диапазоне около 50°C, около 80°C, около 110°C, около 140°C и 170°C, соответственно. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может включать первую температурную зону около 50°C; вторую температурную зону около 80°C; третью температурную зону около 110°C; четвертую температурную зону около 140°C; и пятую температурную зону около 170°C. Такая конфигурация одиночного нагревательного блока может ограничивать разность температур мясной суспензии и поверхности одиночного нагревательного блока в диапазоне от около 7°C до около 50°C, от около 8°C до около 35°C или от около 10°C до около 30°C. В конкретных вариантах осуществления конфигурация температурных зон одиночного нагревательного блока может ограничивать разницу температур мясной суспензии и поверхности одиночного нагревательного блока до около 7°C, около 8°C, около 10°C, около 15°C, около 20°C, около 25°C, около 30°C, около 35°C, около 40°C или около 50°C. Неожиданно и преимущественно было обнаружено, что одиночный нагревательный блок, имеющий пять различных температурных зон, как раскрыто здесь, позволяет избежать перегрева мясной суспензии и улучшить вкусовую привлекательность полученного в конечном итоге аналога мяса. Специалисту в данной области техники будет понятно, что большое разнообразие температур для каждой температурной зоны, количество температурных зон и расположение температурных зон в одиночном нагревательном блоке подходят для использования со способами по настоящему раскрытию.

В некоторых вариантах осуществления при входе в одиночный нагревательный блок мясная суспензия может иметь температуру от около 10°C до около 35°C, от около 15°C до около 30°C или от около 15°C до около 25°C. В конкретных вариантах осуществления мясная суспензия может иметь температуру около 10°C, около 15°C, около 18°C, около 20°C, около 22°C, около 25°C, около 30°C или около 35°C при входе в одиночный нагревательный блок. Мясную суспензию можно соответствующим образом перекачивать в одиночный нагревательный блок под давлением от около 800 кПа до около 2000 кПа, от около 900 кПа до около 1500 кПа или от около 1000 кПа до около 1250 кПа. В конкретных вариантах осуществления мясную суспензию можно перекачивать в одиночный нагревательный блок под давлением около 800 кПа, около 900 кПа, около 1000 кПа, около 1200 кПа, около 1250 кПа, около 1500 кПа, около 1800 кПа или около 2000 кПа. В некоторых вариантах осуществления мясную суспензию можно нагревать по мере ее прохождения через устройство, например, подачей в нагревающую рубашку жидкого теплоносителя и/или пара. В некоторых вариантах осуществления давление в одиночном нагревательном блоке может находиться в диапазоне от около 800 кПа до около 2000 кПа, от около 800 кПа до около 1800 кПа, от около 1000 кПа до около 1800 кПа, от около 1000 кПа до около 1500 кПа или от около 1000 до около 1250 кПа. В конкретных вариантах осуществления давление в одиночном нагревательном блоке может составлять около 800 кПа, около 900 кПа, около 1000 кПа, около 1200 кПа, около 1250 кПа, около 1500 кПа, около 1800 кПа или около 2000 кПа. Этот диапазон давления может обеспечить эффективную передачу энергии (гарантируя, что вода внутри мясной суспензии будет поддерживать жидкое состояние) и снижение износа оборудования, например, скребков в скребковом теплообменнике. В некоторых вариантах осуществления подвергнутый тепловой обработке продукт можно разделить на кусочки. В некоторых вариантах осуществления подвергнутый тепловой обработке продукт можно разделить при температуре от около 40°C до около 80°C, от около 40°C до около 70°C, от около 50°C до около 80°C или от около 50°C до около 70°C. В конкретных вариантах осуществления подвергнутый тепловой обработке продукт можно разделить при температуре около 40°C, около 45°C, около 50°C, около 55°C, около 60°C, около 65°C, около 75°C или около 80°C. В некоторых вариантах осуществления подвергнутый тепловой обработке продукт можно разделить при температуре, по меньшей мере, около 40°C, по меньшей мере, около 50°C, по меньшей мере, около 60°C или, по меньшей мере, около 70°C.

В некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может иметь объем от около 10 л до около 20 л, от около 15 л до около 20 л или от около 16 л до около 18 л. В конкретных вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может иметь объем около 15 л, около 16 л, около 17 л, около 18 л или около 20 л. В некоторых вариантах осуществления одиночный нагревательный блок может иметь отношение поверхности к объему от около 50 м²/м³ до около 70 м²/м³ или около 60 м²/м³.

Мясная суспензия, используемая в способах по настоящему раскрытию, может включать смесь одного или более белков. Один или более белков могут иметь различные температуры денатурации и температуры плавления. В некоторых вариантах осуществления практически весь белок в мясной суспензии можно денатурировать в одиночном нагревательном блоке. В некоторых вариантах осуществления в одиночном нагревательном блоке можно расплавить, по меньшей мере, около 50 вес.%, около 60 вес.%, около 70 вес.%, около 80 вес.% или около 90 вес.% белка в пересчете на общее количество белок в мясной суспензии. В конкретных вариантах осуществления практически весь белок можно расплавить. В некоторых вариантах осуществления можно расплавить достаточное количество белка для образования когезионной и непрерывной внешней фазы подвергнутого тепловой обработке продукта, которая может содержать нерасплавленные другие белки, волокна, костные частицы и тому подобное.

В некоторых вариантах осуществления мясная суспензия может включать один или более белков, один или более жидких компонентов и один или более дополнительных компонентов. Мясная суспензия может включать от около 60% до около 95%, от около 70% до около 95% или от около 80% до около 95% по весу одного или более белков в пересчете на общий вес мясной суспензии. В некоторых вариантах осуществления мясная суспензия может включать около 60%, около 70%, около 80%, около 90% или около 90,8% по весу одного или более белков в пересчете на общий вес мясной суспензии. В конкретных вариантах осуществления один или более белков могут содержаться в мясе, компонентах животного происхождения и их комбинациях. Специалисту в данной области будет понятно, что большое разнообразие белков подходит для использования в настоящем раскрытии. Мясная суспензия может включать одну или более жидкостей в количестве от около 1% до около 10%, от около 1% до около 8% или от около 1% до около 5% по весу в пересчете на общий вес мясной суспензии. В некоторых вариантах осуществления мясная суспензия может включать около 1%, около 2%, около 3%, около 4%, около 4,7%, около 5%, около 6%, около 7%, около 8%, около 9% или около 10% по весу одной или более жидкостей в пересчете на общий вес мясной суспензии. В конкретных вариантах осуществления один или более жидких компонентов могут включать воду. Специалисту в данной области будет понятно, что большое разнообразие жидких компонентов подходит для использования в настоящем раскрытии. Мясная суспензия может включать один или более дополнительных компонентов в количестве от около 1% до около 10%, от около 1% до около 8% или от около 1% до около 5% по весу в пересчете на общий вес мясной суспензии. В некоторых вариантах осуществления мясная суспензия может включать около 1%, около 2%, около 3%, около 4%, около 4,5%, около 5%, около 6%, около 7%, около 8%, около 9% или около 10% по весу одного или более дополнительных компонентов в пересчете на общий вес мясной суспензии. В конкретных вариантах осуществления один или более дополнительных компонентов могут включать, по меньшей мере, одно из следующего: витамины, минеральные вещества, палатанты, красители и тому подобное. Специалисту в данной области будет понятно, что большое разнообразие дополнительных компонентов подходит для использования в настоящем раскрытии.

В конкретных вариантах осуществления мясная суспензия может включать от около 70% до около 95% по весу одного или более белков, от около 1% до около 5% по весу одного или более жидких компонентов и от 1% до около 5% по весу одного или более дополнительных компонентов в пересчете на общий вес мясной суспензии. Один или более мясных белков могут содержаться в мясе и компонентах животного происхождения. Один или более жидких компонентов могут включать воду. Один или более дополнительных компонентов могут включать, по меньшей мере, одно из следующего: витамины, минеральные вещества, палатанты, красители и тому подобное.

В некоторых вариантах осуществления мясная суспензия может дополнительно включать сырой белок, влагу и жир для получения полутвердой смеси, например, для получения питательно полноценного кормового продукта для домашних животных. В некоторых вариантах осуществления полутвердая смесь может включать от около 20% до около 45%, от около 25% до около 40% или от около 30% до около 35% сырого белка по весу в пересчете на общий вес полутвердой смеси. В конкретных вариантах осуществления полутвердая смесь может включать около 25%, около 30,5% или около 45% по весу сырого белка в пересчете на общий вес полутвердой смеси. В некоторых вариантах осуществления полутвердая смесь может включать от около 40% до около 65%, от около 45% до около 60% или от около 55% до около 60% по весу влаги в пересчете на общий вес полутвердой смеси. В конкретных вариантах осуществления полутвердая смесь может включать около 50%, около 55% или около 59% влаги по весу в пересчете на общий вес полутвердой смеси. В некоторых вариантах осуществления полутвердая смесь может включать от около 1% до около 10%, от около 1% до около 8% или от около 1% до около 5% по весу жира в пересчете на общий вес полутвердой смеси. В конкретных вариантах осуществления полутвердая смесь может включать около 1%, около 4,5% или около 5% по весу жира в пересчете на общий вес полутвердой смеси.

В конкретных вариантах осуществления полутвердая смесь может включать от около 30% до около 35% по весу сырого белка, от около 55% до около 60% по весу влаги и от около 1% до около 5% по весу жира в пересчете на общий вес полутвердой смеси. Сырой белок может включать порошок растительного белка (например, одну часть), содержащий мин. 75% белка (нативный пшеничный глютен).

В некоторых вариантах осуществления диапазон плавления используемых белков можно определить, например, измерением реологических свойств, где диапазон плавления представляет собой температурный диапазон, в котором после увеличения вязкости вследствие денатурирования (развертывания) белков наблюдается снижение вязкости, указывающее на превращение суспензии твердых веществ в гомогенную жидкую фазу. В некоторых вариантах осуществления температуру плавления белка можно измерить методами, хорошо известными в данной области, например, с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Для отдельных белков соответствующие данные о температуре денатурации и температуре плавления также можно получить из ссылок, известных в данной области.

В некоторых вариантах осуществления мясная суспензия может иметь вязкость от около 20000 сП до около 150000 сП, от около 50000 сП до около 125000 сП или от около 100000 сП до около 150000 сП, измеренную на приборе Брукфилда со шпинделем 7 при 15 об/мин при комнатной температуре (25°C). В конкретных вариантах осуществления мясная суспензия может иметь вязкость около 20000 сП, около 50000 сП, около 75000 сП, около 100000 сП, около 125000 сП или около 150000 сП, измеренную на приборе Брукфилда со шпинделем 7 при 15 об/мин при комнатной температуре (25°C).

В некоторых вариантах осуществления подвергнутый тепловой обработке продукт (например, на стадии c)) можно перемещать в охлаждающий блок (например, на стадии d)). В некоторых вариантах осуществления подвергнутый тепловой обработке продукт можно перемещать в охлаждающий блок с помощью одного или более вторых нагнетательных насосов. Один или более вторых нагнетательных насосов могут оказывать давление в конце нагревательного блока. Рабочее давление одного или более вторых нагнетательных насосов может начинаться с превышения давления насыщенного пара чистой воды при температуре на выходе из нагревательного блока и может достигать уровней давления до около 100 бар. В некоторых вариантах осуществления один или более вторых нагнетательных насосов могут иметь рабочее давление от около 3 бар до около 80 бар, от около 5 бар до около 60 бар, от около 5 бар до около 40 бар или около от 10 бар до около 30 бар. В конкретных вариантах осуществления один или более вторых нагнетательных насосов могут иметь рабочее давление около 3 бар, около 5 бар, около 10 бар, около 15 бар, около 20 бар, около 30 бар, около 35 бар, около 40 бар, около 60 бар или около 80 бар. Могут потребоваться один или более вторых нагнетательных насосов, поскольку в охлаждающей матрице подвергнутый тепловой обработке материал может превратиться из перекачиваемой жидкости или пасты в твердое вещество из мягкого материала. Такой материал необходимо вытолкнуть из канала охлаждающей матрицы. Таким образом, может потребоваться более высокое давление. Для примера, но не в качестве ограничения, один или более вторых нагнетательных насосов могут включать насосы расплава, шестеренчатые насосы, лопастные насосы или роторно-нагнетательные насосы.

Подвергнутый тепловой обработке продукт может представлять собой слоистый и/или выровненный продукт, сформированный по мере охлаждения материала, например, на стадии е). По мере затвердевания расплавленного материала может формироваться слоистая волокнистая структура аналога мяса. Охлаждение и/или разделение материалов (например, стадия е) и/или стадия f)) можно необязательно осуществлять под давлением от около 800 кПа до около 2000 кПа, от около 900 кПа до около 1800 кПа или от около 1000 кПа до около 1500 кПа таким образом, что белок постепенно затвердевает слоями, которые образуют волокнистую структуру. Таким образом, на стадии охлаждения конгломерат белка переходит из жидкого расплава в твердую фазу (на основе мягкого вещества). Это может соответствовать нежидкой гелевой или резиноподобной текстуре, которую можно разрезать на более мелкие кусочки.

Другими словами, свертывание белка представляет собой контролируемое затвердевание расплавленного белка. Образование мясоподобных волокон может быть прямым результатом надлежащим образом контролируемого охлаждения. Как описано выше, если подвергнутый тепловой обработке продукт нагревают выше температуры плавления белка, то, по меньшей мере, часть этого белка (или белковой смеси) также может быть расплавлена. После того, как белки доведены до расплавленного состояния, при охлаждении они могут затвердеть в прочную эластичную массу с кожеподобными свойствами. Эту массу нелегко переплавить и невозможно перекачивать механически. Таким образом, важно чтобы после расплавления белок можно было поддерживать в движении и охлаждать в охлаждающем блоке, из которого можно непрерывно выгружать затвердевший материал.

В некоторых вариантах осуществления подвергнутый тепловой обработке продукт может выходить из одиночного нагревательного блока при температуре от около 140°C до около 170°C, от около 145°C до около 165°C, от около 150°C до около 160°C или от около 158°C до около 160°C. В конкретных вариантах осуществления подвергнутый тепловой обработке продукт может выходить из одиночного нагревательного блока при температуре около 140°C, около 145°C, около 150°C, около 155°C, около 158°C, около 159°C, около 160°C, около 165°C или около 170°C. В некоторых вариантах осуществления подвергнутый тепловой обработке продукт можно охлаждать до температуры ниже температуры кипения воды при давлении окружающей среды в охлаждающем блоке, например, с использованием трубчатой зоны охлаждения, охлаждаемой водой. В некоторых вариантах осуществления подвергнутый тепловой обработке продукт можно охлаждать до температуры менее чем около 85°C, менее чем около 80°C или менее чем около 70°C. В некоторых вариантах осуществления можно использовать конструкцию охлаждающей матрицы прямоугольной формы. Подвергнутый тепловой обработке продукт может перемещаться через охлаждающий блок, например, вдоль холодной поверхности, и может превращаться в слоистую волокнистую структуру по мере затвердевания расплава (по мере того как температура подвергнутого тепловой обработке продукта падает ниже его точки плавления). Это может происходить под давлением и в движении, и белок постепенно затвердевает, образуя волокнистые структуры.

В некоторых вариантах осуществления подвергнутый тепловой обработке продукт можно разделить. Разделение подвергнутого тепловой обработке продукта можно осуществлять в одну или более стадий, например, первое разрезание можно осуществлять с использованием решетчатого режущего приспособления, а затем второе разрезание с использованием ротационного режущего приспособления. Полученные аналоги мяса могут иметь неправильную, случайную или практически случайную форму. Необязательно, полученные аналоги мяса можно переместить на участок контроля для визуального осмотра с целью облегчения контроля качества, ручного или автоматического, например, с использованием цифровой камеры и подходящего программного обеспечения для распознавания изображений.

В конкретных вариантах осуществления настоящее раскрытие относится к способу получения аналога мяса, включающему стадии: а) приготовления мясной суспензии, содержащей белок, смешиванием воды, сырья из мяса и/или мясных побочных продуктов и, необязательно, дополнительных компонентов в смесителе; b) перемещения мясной суспензии с помощью первого нагнетательного насоса в одиночный нагревательный блок, содержащий один скребковый теплообменник; c) нагревания мясной суспензии в одиночном нагревательном блоке до температуры выше температуры плавления белка с получением подвергнутого тепловой обработке продукта; d) перемещения подвергнутого тепловой обработке продукта в охлаждающий блок с помощью второго нагнетательного насоса; e) охлаждения подвергнутого тепловой обработке продукта прохождением через охлаждающий блок таким образом, что подвергнутый тепловой обработке продукт достигает температуры ниже температуры кипения воды при давлении окружающей среды на выходе из охлаждающего блока, и f) разделения охлажденного подвергнутого тепловой обработке продукта на кусочки. Мясную суспензию можно нагревать до температуры от около 140°C до около 170°C. Одиночный нагревательный блок может работать с различными температурными зонами применяемого теплоносителя и/или пара по всей его длине, необязательно, с повышением температуры от входа до выхода одиночного нагревательного блока. Одиночный нагревательный блок может работать с постепенным повышением температуры. Одиночный нагревательный блок может иметь первую температурную зону около 50°C на входе в одиночный нагревательный блок и вторую температурную зону около 170°C на выходе из одиночного нагревательного блока, при этом одиночный нагревательный блок необязательно включает, по меньшей мере, три различные температурные зоны или, по меньшей мере, пять различных температурных зон около 50°C, около 80°C, около 110°C, около 140°C и около 170°C соответственно от входа до выхода одиночного нагревательного блока. На стадии c) разница температур мясной суспензии и поверхности одиночного нагревательного блока на всех расстояниях от входа в одиночный нагревательный блок может составлять от около 7°C до около 50°C или от около 10°C до около 30°C. Вязкость мясной суспензии, приготовленной на стадии а), может составлять от около 20000 сП до около 150000 сП, измеренная на приборе Брукфилда со шпинделем 7 при 15 об/мин при комнатной температуре (25°C). Температура на выходе подвергнутого тепловой обработке материала из одиночного нагревательного блока может составлять от около 150°C до около 170°C. Подвергнутый тепловой обработке продукт охлаждают в охлаждающем блоке до температуры менее чем около 80°C. Аналог мяса, полученный в соответствии с раскрытыми здесь способами, может иметь улучшенную вкусовую привлекательность по сравнению с аналогами мяса, полученными обычными способами.

В конкретных вариантах осуществления мясную суспензию можно подавать с помощью первого нагнетательного насоса в одиночный нагревательный блок. Одиночный нагревательный блок может включать нагревательный блок с одним скребковым теплообменником (SSHE) объемом от около 10 л до около 20 л или около 17 л и отношением поверхности к объему от около 50 м²/м³ до около 70 м²/м³ или около 60 м²/м³ при давлении продукта от около 1000 кПа до около 1500 кПа или около 1200 кПа. В нагревательный блок SSHE может непрерывно подаваться пар с температурой от около 160°C до около 175°C или от около 166°C до около 168°C, а вал может работать от около 150 об/мин до около 400 об/мин или от около 200 об/мин до около 300 об/мин. Температура материала на выходе из нагревательного блока SSHE может составлять от около 140°C до около 170°C или от около 158°C до около 160°C. Затем материал можно направлять в охлаждающий блок с помощью второго нагнетательного насоса. В охлаждающем блоке температуру материала можно снизить до температуры менее чем около 80°C или менее чем около 70°C. Полученный твердый материал можно разрезать для получения аналогов мяса с внутренней волокнистостью.

В конкретных вариантах осуществления мясную суспензию можно подавать с помощью первого нагнетательного насоса в одиночный нагревательный блок, включающий нагревательный блок со скребковым теплообменником (SSHE). Нагревательный блок SSHE может включать пять (5) зон с разными температурами подаваемого пара от входа до выхода нагревательного блока SSHE, которые могут представлять собой увеличение температуры, например, около 50°C, около 80°C, около 110°C, около 140°C и около 170°C соответственно. Различные температурные зоны можно обеспечить посредством окружения каждой зоны различным покрытием, имеющим индивидуальную подачу пара при соответствующей температуре. Мясная суспензия, подаваемая в нагревательный блок SSHE, может иметь температуру от около 10°C до около 35°C или около 30°C. Мясную суспензию можно перемещать через нагревательный блок SSHE таким образом, что разница температур мясной суспензии и поверхности одиночного нагревательного блока на всех расстояниях от входа в одиночный нагревательный блок может составлять от около 7°C до около 50°C или от около 10°C до около 30°C. Температура материала на выходе из одиночного нагревательного блока может составлять от около 140°C до около 170°C или от около 158°C до около 160°C. Затем материал можно направлять в охлаждающий блок с помощью второго нагнетательного насоса. В охлаждающем блоке температуру материала можно снизить до температуры менее чем около 80°C или менее чем около 70°C. Полученный твердый материал можно разрезать для получения аналогов мяса с внутренней волокнистостью.

Настоящее раскрытие относится к аналогам мяса, полученным раскрытыми способами. Такие аналоги мяса могут иметь улучшенную вкусовую привлекательность по сравнению с аналогами мяса, полученными обычными способами. Настоящее раскрытие также относится к пищевым продуктам для людей и кормовым продуктам для домашних животных, содержащим аналог мяса, полученный способами по настоящему раскрытию. В некоторых вариантах осуществления пищевой продукт для людей содержит аналог мяса по настоящему раскрытию. В некоторых вариантах осуществления кормовой продукт для домашних животных содержит аналог мяса по настоящему раскрытию.

Настоящее раскрытие относится к устройствам для получения аналогов мяса, которые обладают всеми преимуществами, рассмотренными для способов. Устройство по настоящему раскрытию может включать смеситель. Устройство может также включать один или более первых нагнетательных насосов, расположенных после смесителя. Устройство может также включать одиночный нагревательный блок. Одиночный нагревательный блок может включать один скребковый теплообменник, расположенный после первого нагнетательного насоса. Устройство может также включать один или более вторых нагнетательных насосов, расположенных после одиночного нагревательного блока. Устройство может также включать охлаждающий блок, расположенный после одного или более вторых нагнетательных насосов. Устройство может также включать разделительный блок, расположенный после охлаждающего блока.

В некоторых вариантах осуществления первый и второй нагнетательные насосы могут быть шестеренчатыми насосами, насосами расплава, лопастными насосами или другими роторно-поршневыми насосами.

Устройство также может дополнительно включать одно или более из следующего: i) измельчитель для измельчения мяса; ii) блок кондиционирования; iii) упаковочный блок; или iv) блок стерилизации, установленный после одиночного нагревательного блока. В некоторых вариантах осуществления способы и устройства по настоящему раскрытию не используют и/или не включают паровой туннель.

Одиночный нагревательный блок можно слегка наклонить. В таких вариантах осуществления подвергнутый тепловой обработке продукт может поступать в одиночный нагревательный блок снизу, позволяя вытеснять воздух из блока, обеспечивая улучшенную передачу тепла.

В конкретных вариантах осуществления настоящее раскрытие относится к устройству для получения аналогов мяса, включающему: i) смеситель; ii) первый нагнетательный насос, расположенный после смесителя; iii) одиночный нагревательный блок, содержащий один скребковый теплообменник; расположенный после первого нагнетательного насоса; iv) второй нагнетательный насос, расположенный после одиночного нагревательного блока; v) охлаждающий блок, расположенный после второго нагнетательного насоса; и vi) разделительный блок, расположенный после охлаждающего блока. Первый и второй нагнетательные насосы могут быть шестеренчатыми насосами или роторно-лопастными насосами. Устройство может дополнительно включать одно или более из следующего: i) измельчитель; ii) блок кондиционирования; iii) упаковочный блок; или iv) блок стерилизации, установленный после нагревательного блока. Одиночный нагревательный блок может работать с различными температурными зонами применяемого теплоносителя и/или пара по всей его длине, необязательно с повышением температуры от входа до выхода одиночного нагревательного блока. Одиночный нагревательный блок может работать с постепенным повышением температуры. Охлаждающий блок можно использовать для охлаждения подвергнутого тепловой обработке продукта до температуры менее чем около 80°C. Разделительный блок может быть выполнен с возможностью осуществления первого разрезания с использованием решетчатого режущего приспособления, а затем второго разрезания с использованием ротационного режущего приспособления.

5.3 Способы применения аналогов мяса

В некоторых неограничивающих вариантах осуществления аналоги мяса, полученные способами и устройствами по настоящему раскрытию, можно использовать отдельно или включать в кормовые продукты для домашних животных или пищевые продукты для людей. Такие конечные кормовые продукты могут включать, для примера, но не в качестве ограничения, смешанный кормовой продукт для домашних животных. Аналоги мяса по настоящему раскрытию могут быть включены в паштеты, хлеба и кусочки в форматах с соусом. Например, аналоги мяса по настоящему раскрытию могут быть включены в продукты типа «кусочек в подливе», например, «кусочек в соусе», «кусочек в желе» или «кусочек в муссе».

6. ПРИМЕРЫ

Настоящий раскрываемый предмет изобретения будет лучше понят со ссылкой на следующие примеры, которые приведены в качестве примера раскрытия, а не в качестве ограничения.

Пример 1: Способ получения аналогов мяса (нагревательный блок - одна температурная зона)

В настоящем примере представлены способы получения аналогов мяса с использованием нагревательного блока, имеющего одну температурную зону.

Три части суспензии, содержащей 90,8% мяса и компонентов животного происхождения, 4,7% воды и 4,5%, по меньшей мере, одного из следующего: витаминов, минеральных веществ, палатантов, красителей и тому подобного (все проценты являются весовыми процентами в пересчете на общий вес фарша), для получения готового продукта типа полноценный корм для кошек, смешивали с одной частью порошка растительного белка, содержащего мин. 75% белка (нативного пшеничного глютена), с образованием полутвердой смеси, содержащей 30,5% сырого белка, 59% влаги и 4,5% жира (все проценты в полутвердой смеси представлены в пересчете на общий вес полутвердой смеси).

Смесь подавали с помощью первого нагнетательного насоса в одиночный нагревательный блок, включающий нагревательный блок с один скребковым теплообменником (SSHE) объемом приблизительно 17 л и отношением поверхности к объему 60 м²/м³ при давлении продукта 1200 кПа. В нагревательный блок SSHE непрерывно подавали пар при температуре от 166°C до 168°C, а вал работал при 200-300 об/мин. Температура материала на выходе из нагревательного блока SSHE составляла 158-160°C. Затем материал направляли в зону охлаждения вторым нагнетательным насосом, посредством которого температура материала снижалась ниже 80°C. Полученный твердый материал разрезали для получения аналогов мяса с внутренней волокнистостью.

Пример 2: Способ получения аналогов мяса (нагревательный блок - несколько температурных зон)

В настоящем примере представлены способы получения аналогов мяса в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего раскрытия с использованием нагревательного блока, имеющего несколько температурных зон.

Мясную суспензию готовили, как предусмотрено в примере 1. Затем мясную суспензию с помощью первого нагнетательного насоса подавали в одиночный нагревательный блок, включающий нагревательный блок SSHE. Нагревательный блок SSHE состоял из пяти (5) зон с разными температурами подаваемого пара от входа до выхода нагревательного блока SSHE: 50°C, 80°C, 110°C, 140°C и 170°C соответственно, где различные температурные зоны были обеспечены посредством окружения каждой зоны различным покрытием, имеющим индивидуальную подачу пара при соответствующей температуре. Мясная суспензия, поступающая в нагревательный блок SSHE, имела температуру около 30°C и перемещалась через нагревательный блок SSHE таким образом, что разница температур мясной суспензии и поверхности одиночного нагревательного блока на всех расстояниях от входа одиночного нагревательного блока находилась в диапазоне от около 10°C до около 30°C. Температура материала на выходе из одиночного нагревательного блока составляла 158-160°C. Затем материал направляли в зону охлаждения вторым нагнетательным насосом, с помощью которого температура материала снижалась ниже 80°C. Полученный твердый материал разрезали для получения аналогов мяса с внутренней волокнистостью.

Пример 3: Определение вкусовой привлекательности (аналоги мяса из примера 1 и примера 2)

В настоящем примере представлено определение вкусовой привлекательности аналогов мяса, приготовленных в соответствии с примером 1 и примером 2.

Каждый из аналогов мяса примера 1 и примера 2 смешивали с одним и тем же обычным соусом в весовом соотношении 1:1, разливали в пакеты по 100 г и стерилизовали в автоклаве для получения промышленного стерильного влажного корма для кошек. Оба продукта из примеров 1 и 2 предоставляли 29 кошкам в тесте на предпочтение, в котором кошкам одновременно предоставлялось одинаковое количество каждого продукта. Количество потребляемого кошками корма измерялось сравнением взвешенного количества предоставляемого корма с взвешенным количеством, оставшимся в миске для кормления. Результаты тестов на кормовое предпочтение представлены на фиг.1.

Как показано на фиг.1, была продемонстрирована значительная разница в количестве съеденного продукта из примера 2. Неожиданно, вкусовая привлекательность для кошек продукта, полученного в нагревательном блоке SSHE с пятью (5) отдельно нагревающими рубашками, обеспечивающими пять (5) различных температурных зон, где разница температур нагреваемой поверхности по отношению к температуре продукта ограничивалась диапазоном от 10°C до 30 °C, была значительно улучшена по сравнению с нагревательным блоком SSHE, который нагревался при такой же высокой температуре только одной нагревающей рубашкой. Это измеряли сравнением количества съеденных обоих продуктов. Для продукта, включающего аналог мяса, полученный в примере 2, разница в количестве съеденного составляла в среднем на 28,7 г больше, чем для продукта, включающего аналог мяса, полученный в примере 1.

Несмотря на то, настоящий раскрываемый предмет изобретения и его преимущества были описаны подробно, следует понимать, что различные изменения, замены и варианты могут быть сделаны здесь без отступления от сущности и объема заявки, как определено прилагаемой формулой изобретения. Кроме того, объем настоящей заявки не предназначен для ограничения конкретными вариантами осуществления способа, устройств, производства, композиции веществ, средств, методов и стадий, приведенных в описании. Специалисту в данной области техники будет легко понять из раскрытия настоящего раскрываемого предмета изобретения, способы, устройства, производство, композиции веществ, средства, методы или стадии, существующие в настоящее время или которые будут разработаны позднее, выполняющие по существу ту же самую функцию или позволяющие получать по существу такой же результат, как и соответствующие варианты осуществления, описанные здесь, могут быть использованы в соответствии с настоящим раскрываемым предметом изобретения. Соответственно, прилагаемая формула изобретения предполагает включение в ее объем таких способов, устройств, производства, композиций веществ, средств, методов или стадий.

По всей настоящей заявке ссылаются на патенты, заявки на патенты, публикации, описания продуктов и протоколы, раскрытия всех из которых включены здесь посредством ссылки во всей их полноте для всех целей.

Изобретение относится к получению аналогов мяса. Способ получения аналога мяса включает стадии, на которых: а) приготавливают мясную суспензию, содержащую белок, смешиванием воды, сырья из мяса и/или мясных побочных продуктов и, необязательно, дополнительных компонентов в смесителе; b) перемещают мясную суспензию с помощью первого нагнетательного насоса в одиночный нагревательный блок, содержащий один скребковый теплообменник; c) нагревают мясную суспензию в одиночном нагревательном блоке до температуры выше температуры плавления белка с получением подвергнутого тепловой обработке продукта, при этом одиночный нагревательный блок функционирует с различными температурными зонами, при этом разница температур мясной суспензии и поверхности одиночного нагревательного блока на всех расстояниях от входа в одиночный нагревательный блок составляет от 7°C до 50°C или от 10°C до 30°C; d) перемещают подвергнутый тепловой обработке продукт в охлаждающий блок с помощью второго нагнетательного насоса; e) охлаждают подвергнутый тепловой обработке продукт прохождением через охлаждающий блок таким образом, что подвергнутый тепловой обработке продукт достигает температуры ниже температуры кипения воды при давлении окружающей среды на выходе из охлаждающего блока, и f) разделяют охлажденный, подвергнутый тепловой обработке продукт на кусочки. Устройство для получения аналога мяса содержит: i) смеситель; ii) первый нагнетательный насос, расположенный ниже по потоку от смесителя; iii) одиночный нагревательный блок, содержащий один скребковый теплообменник, расположенный ниже по потоку от первого нагнетательного насоса; iv) второй нагнетательный насос, расположенный ниже по потоку от одиночного нагревательного блока; v) охлаждающий блок, расположенный ниже по потоку от второго нагнетательного насоса; и vi) разделительный блок, расположенный ниже по потоку от охлаждающего блока, при этом одиночный нагревательный блок выполнен с возможностью функционирования с различными температурными зонами, причем разница температур мясной суспензии и поверхности одиночного нагревательного блока на всех расстояниях от входа в одиночный нагревательный блок составляет от 7°C до 50°C или от 10°C до 30°C. Изобретение позволяет обеспечить аналоги мяса с улучшенной однородностью, вкусовой привлекательностью по сравнению с существующими аналогами мяса. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 пр.

1. Способ получения аналога мяса, включающий стадии, на которых:

а) приготавливают мясную суспензию, содержащую белок, смешиванием воды, сырья из мяса и/или мясных побочных продуктов и, необязательно, дополнительных компонентов в смесителе;

b) перемещают мясную суспензию с помощью первого нагнетательного насоса в одиночный нагревательный блок, содержащий один скребковый теплообменник;

c) нагревают мясную суспензию в одиночном нагревательном блоке до температуры выше температуры плавления белка с получением подвергнутого тепловой обработке продукта, при этом одиночный нагревательный блок функционирует с различными температурными зонами, при этом разница температур мясной суспензии и поверхности одиночного нагревательного блока на всех расстояниях от входа в одиночный нагревательный блок составляет от 7°C до 50°C или от 10°C до 30°C;

d) перемещают подвергнутый тепловой обработке продукт в охлаждающий блок с помощью второго нагнетательного насоса;

e) охлаждают подвергнутый тепловой обработке продукт прохождением через охлаждающий блок таким образом, что подвергнутый тепловой обработке продукт достигает температуры ниже температуры кипения воды при давлении окружающей среды на выходе из охлаждающего блока, и

f) разделяют охлажденный, подвергнутый тепловой обработке продукт на кусочки.

2. Способ по п. 1, в котором мясную суспензию нагревают до температуры от 140°C до 170°C.

3. Способ по п. 1, в котором одиночный нагревательный блок выполнен с возможностью функционирования с различными температурными зонами применяемого теплоносителя и/или пара по его длине, необязательно с повышением температуры от входа к выходу одиночного нагревательного блока.

4. Способ по п. 3, в котором одиночный нагревательный блок выполнен с возможностью функционирования с постепенным повышением температуры.

5. Способ по п. 3, в котором одиночный нагревательный блок имеет первую температурную зону 50°C на входе в одиночный нагревательный блок и вторую температурную зону 170°C на выходе из одиночного нагревательного блока, при этом одиночный нагревательный блок необязательно содержит, по меньшей мере, три различные температурные зоны или по меньшей мере пять различных температурных зон 50°C, 80°C, 110°C, 140°C и 170°C соответственно от входа к выходу одиночного нагревательного блока.

6. Способ по п. 1, в котором

(i) вязкость мясной суспензии, приготовленной на стадии а), составляет от 20000 сП до 150000 сП, при измерении на приборе Брукфилда со шпинделем 7 при 15 об/мин при комнатной температуре (25°C), или

(ii) температура на выходе подвергнутого тепловой обработке материала из одиночного нагревательного блока составляет от 150°C до 170°C, и/или подвергнутый тепловой обработке продукт охлаждают в охлаждающем блоке до температуры менее чем 80°C.

7. Способ по одному из предшествующих пунктов, в котором полученный аналог мяса имеет улучшенную вкусовую привлекательность по сравнению с аналогами мяса, полученными обычными способами.

8. Устройство для получения аналога мяса, содержащее:

i) смеситель;

ii) первый нагнетательный насос, расположенный ниже по потоку от смесителя;

iii) одиночный нагревательный блок, содержащий один скребковый теплообменник, расположенный ниже по потоку от первого нагнетательного насоса;

iv) второй нагнетательный насос, расположенный ниже по потоку от одиночного нагревательного блока;

v) охлаждающий блок, расположенный ниже по потоку от второго нагнетательного насоса; и

vi) разделительный блок, расположенный ниже по потоку от охлаждающего блока,

при этом одиночный нагревательный блок выполнен с возможностью функционирования с различными температурными зонами, причем разница температур мясной суспензии и поверхности одиночного нагревательного блока на всех расстояниях от входа в одиночный нагревательный блок составляет от 7°C до 50°C или от 10°C до 30°C.

9. Устройство по п. 8, в котором первый и второй нагнетательные насосы являются шестеренчатыми насосами или роторно-лопастными насосами.

10. Устройство по п. 8 или 9, дополнительно содержащее одно или более из следующего:

i) измельчитель;

ii) блок кондиционирования;

iii) упаковочный блок; или

iv) блок стерилизации, установленный ниже по потоку от нагревательного блока.

11. Устройство по любому из пп. 8-10, в котором одиночный нагревательный блок выполнен с возможностью функционирования с различными температурными зонами применяемого теплоносителя и/или пара по его длине, необязательно с повышением температуры от входа к выходу одиночного нагревательного блока.

12. Устройство по п. 11, в котором одиночный нагревательный блок выполнен с возможностью постепенного повышения температуры.