Состав биоразлагаемого пищевого покрытия, обеспечивающего пролонгирование качества и срока хранения продуктов животного происхождения Российский патент 2024 года по МПК A23B4/10 C08J3/75 C08B37/04 A23P20/10 

Изобретение относится к пищевой промышленности, преимущественно мясной, а именно к получению защитного пленкообразующего состава для покрытия поверхностей свежего мяса, мясных полуфабрикатов и мясопродуктов с целью увеличения срока хранения.

В настоящее время использование в пищевой промышленности защитных экологичных покрытий представляет высокий интерес в связи с повышением требований к условиям хранения и потребления продуктов питания.

Функциональное покрытие для пищевой упаковки представляет собой покрытие на основе биополимеров с включением функциональных пищевых добавок, создающих барьерный слой между продуктом питания и окружающей средой с целью продления срока годности и товарного вида продукта. Для создания таких покрытий могут быть использованы нетоксичные вещества, являющиеся биосовместимыми и инертными к организмам людей и животных, а также являющиеся съедобными и перерабатываемыми пищеварительной системой. К таким веществам, в основном, относятся белки, полисахариды и их производные.

Для оптимизации свойств покрытий согласно их применению возможно введение в их состав различных пищевых наполнителей, например, таких как антиоксиданты и антибактериальные агенты. Биополимерные покрытия могут защитить продукт от механического воздействия, микроорганизмов и замедлить потерю качества из-за массопереноса.

Известен пищевой пленкообразующий состав (патент РФ №2252563, МПК А23В 4/10, A23L 3/00, опубл.27.05.2005 г., бюл. №15) включающий сахароглицерин, отличающийся тем, что он дополнительно содержит производные моноэфира глицерина с фосфатидами, полученные при соотношении моноэфира глицерина и фосфатида от 1:3 до 1:6, при соотношении компонентов, мас.%:

Сахароглицерин 75-85

Производные моноэфира глицерина с фосфатидами 15-25.

Известен состав для покрытия мяса и мясных продуктов (Авторское свидетельство № SU1614167, МПК А23B4/10, опубл. 15.11.1994 г.,), содержащий моноглицериды, ацетилированные моноглицериды, консервант на основе сорбиновой кислоты и воду, отличающийся тем, что, с целью снижения усушки продуктов, он дополнительно включает смесь калиевых и натриевых солей пальмитиновой и стеариновой кислот, а моноглицериды и ацетилированные моноглицериды взяты в дистиллированном виде при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Смесь калиевых и натриевых солей пальмитиновой и стеариновой кислот 0,016 - 2,4

Моноглицериды в дистиллированном виде 0,032 - 4,8

Ацетилированные моноглицериды в дистиллированном виде 0,05 - 7,5

Консервант на основе сорбиновой кислоты 0,002 - 0,3

Вода остальное.

Недостатком данных покрытий является то, что они не решают задачу уменьшения микробиальной порчи продукта, результатом их действия является лишь уменьшение усушки продукта.

Известен состав для покрытия тушек птицы, или мяса, или мясных продуктов, содержащий водный раствор коллагенсодержащего экстракта, глицерин и уксусную кислоту (патент РФ 2165148, МПК А23В 4/10, А23В 4/20, опубл. 15.11.1994 г.), включающий глицерин и структурообразователь, отличающийся тем, что в качестве структурообразователя содержит водный раствор коллагенсодержащего экстракта с содержанием сухих веществ до 4,5%, и дополнительно содержит уксусную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Водный раствор коллагенсодержащего экстракта - 78,5 - 96,0

Глицерин - 3 - 20

Уксусная кислота - 1 - 2,5.

Однако указанный состав необходимо смывать водой, что существенно ограничивает его использование.

Известен антимикробный состав для покрытия мяса (патент RU 2217919, МПК А23В 4/10, опубл. 27.08.2003 г., бюл. №24)., мясопродуктов, птицы, рыбы и рыбопродуктов для длительного хранения, который содержит дистиллированные моноглицериды, дистиллированные ацетилированные моноглицериды, сорбиновую кислоту или сорбиновокислый натрий, смесь калиевых и натриевых солей пальмитиновой и стеариновой кислот, влагоудерживающий агент - глицерин, пластификатор-консервант - молочную кислоту и воду.

Основными недостатками данного состава являются сложность его получения и большое количество компонентов, а также тот факт, что у некоторых компонентов есть ограничения по суточному употреблению человеком и на них введены предельно допустимые концентрации.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является состав для покрытия мяса и мясопродуктов на основе альгината натрия (патент RU 2781133, опубл. 06.10.2022 г., бюл. №28) с закреплением хлористым кальцием.

Недостатком данного технического решения является то, что состав не обеспечивает продуктам необходимой защиты от микробной порчи.

Технической задачей изобретения является разработка биоразлагаемого пищевого покрытия, обеспечивающего пролонгирование качества и срока хранения продуктов животного происхождения.

Поставленная в изобретении задача решается в составе биоразлагаемого пищевого покрытия, обеспечивающего пролонгирование качества и срока хранения продуктов животного происхождения, характеризующимся тем, что в качестве основы пленкообразующего состава используют раствор альгината натрия, полученный путем смешивания воды при температуре 50°С с порошком альгината натрия непосредственно в воронке при постоянном перемешивании с помощью мешалки на скорости 120 об/мин, затем полученный гель охлаждают до температуры 0±2°С, выдерживают для набухания в течение 3 часов, охлаждают до 2°С, отличающимся тем, что пленкообразующий состав содержит, мас.%: альгинат натрия 1,8-2,5, аскорбиновую кислоту 0,3 – 0,5, лецитин 0,01- 0,05 , имбирь (масло эфирное) 0,1-0,25, розмарин (масло эфирное) 0,1-0,25,  вода остальное.

При этом однородную прозрачную пленку на поверхности баранины получают путем ее погружения в гель либо напылением. Закрепление данного состава происходит распылением хлористого кальция на поверхность продукта с последующим обдувом в холодильной камере.

Предлагаемый состав содержит в качестве основного пленко- и структурообразующего, а также влагоудерживающего компонента альгинат натрия, который так же обеспечивает эластичность защитного покрытия. 

Альгиновые кислоты и их соли применяются в пищевой промышленности, медицине, биотехнологии. Они обладают иммуномодулирующей, бактерицидной, антимутагенной активностью, противоопухолевыми, антисклеротическими, антигастритными свойствами, способствуют выведению из организма тяжелых металлов и радионуклидов без нарушения кальциевого обмена, нормализуют функцию щитовидной железы, т.к. содержат йод, способствуют улучшению углеводного обмена, снижают количество липидов в крови.

Дополнительные компоненты предлагаемого состава вводятся для пролонгации сроков хранения за счет антиоксидантных и бактерицидных свойств.

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

Аскорбиновая кислота (витамин С, L-аскорбиновая кислота) представляет собой кристаллический порошок от белого до слабожелтого, является производным моносахарида и имеет индекс Е 300, применяется в пищевой промышленности как антиоксидант. Кроме этого выполняет роль стабилизатора окраски.

Водная эмульсия эфирного масла имбиря и розмарина в составе пленкообразующего раствора используется в качестве бактериостатической добавки, предотвращающей преждевременную микробиальную обсемененность продукта.

Применение предлагаемого биоразлагаемого пищевого пленочного покрытия позволяет сохранить продукты с более высокими физико-химическими и органолептическими показателями, за счет введения в покрытие антиоксидантной композиции с синергетическим эффектом: аскорбиновой кислоты, лецитина, эфирного масло имбиря и розмарина, обладающих антиоксидантными свойствами и не оказывающими негативного влияния на окружающую среду. Отличительной особенностью состава являются простота изготовления, доступность компонентов, а также безвредность, так как все входящие компоненты обладают пищевой и биологической ценностью.

Техническим результатом применения изобретения является: расширение ассортимента защитных покрытий, способных к биодеградации, обладающих антисептическими свойствами; способными защитить продукты питания от нежелательной микрофлоры, окислительной порчи, потерь массы, обеспечить сохранение показателей качества продукта (цвета, вкуса и аромата). Предлагаемый состав содержит в качестве основного пленко- и структурообразующего, а также влагоудерживающего компонента альгинат натрия, который так же обеспечивает эластичность защитного покрытия. 

Альгиновые кислоты и их соли применяются в пищевой промышленности, медицине, биотехнологии. Они обладают иммуномодулирующей, бактерицидной, антимутагенной активностью, противоопухолевыми, антисклеротическими, антигастритными свойствами, способствуют выведению из организма тяжелых металлов и радионуклидов без нарушения кальциевого обмена, нормализуют функцию щитовидной железы, т.к. содержат йод, способствуют улучшению углеводного обмена, снижают количество липидов в крови.

Дополнительные компоненты предлагаемого состава вводятся для пролонгации сроков хранения за счет антиоксидантных и бактерицидных свойств.

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

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

Водная эмульсия эфирного масла имбиря и розмарина в составе пленкообразующего раствора используется в качестве бактериостатической добавки, предотвращающей преждевременную микробиальную обсемененность продукта.

Пределы представленных значений ингредиентов композиции являются необходимыми и достаточными. Так, при значениях меньше указанных - состав покрытия не даст заявляемого эффекта, при значениях выше указанных снижается качество покрытия за счет увеличения его толщины и появляются дополнительные затраты на сушку.

Изобретение предлагаемого состава полимерной композиции реализуется посредством приготовления пленкообразующих растворов для дальнейшего получения конечного покрытия.

Состав биоразлагаемого пищевого покрытия, обеспечивающий пролонгирование качества и срока хранения продуктов животного происхождения готовят следующим образом.

Пример 1. Готовится раствор альгината натрия с концентрацией 1,8-2,0% смешиванием порошка альгината натрия с водой при температуре 50°С при постоянном перемешивании с помощью мешалки на скорости 120 об/мин, одновременно вносят аскорбиновую кислоту 0,5%, лецитин 0,01%, эфирное масло имбиря 0,1%, эфирное масло розмарина 0,1%, затем полученный гель выдерживают для набухания в течение 3 часов и охлаждают до 2°С. Пример 2. Готовится раствор альгината натрия с концентрацией 2,0-2,5 % смешиванием порошка альгината натрия с водой при температуре 50°С при постоянном перемешивании с помощью мешалки на скорости 120 об/мин, одновременно вносят аскорбиновую кислоту 0,3%, лецитин 0,05%, эфирное масло имбиря 0,25, эфирное масло розмарина 0,25, затем полученный гель выдерживают для набухания в течение 3 часов и охлаждают до 2°С. 

Покрытие формируют на поверхности продуктов путем погружения в гель. Излишнему количеству раствора дают стечь. Затем методом распыления наносится хлористый кальций за счет биохимической реакции между альгинатом натрия и хлористым кальция происходит формирование защитной оболочки. Закрепление состава происходит, непосредственно в холодильных камерах обдувом поверхности продукта потоком воздуха для более ускоренного и качественного формирования наружного слоя покрытия.

Защитные свойства пленочного покрытия оценивались в процессе холодильного хранения в сравнении с контролем. Отруб баранины в замороженном виде хранился 12 месяцев при t -18°С, грудинка варенно-копченая в охлажденном виде при t 0-4°С - 8 суток.

Установлено, что применяемое пленочное покрытие способствовало сохранению влаги в продукции (в среднем она выше на 5-15%) по сравнению с контролем. Водоудерживающая способность тканей мяса в разработанном покрытии, также оказалась лучше, чем в контроле. Микробиологические показатели опытной мясной продукции в процессе всего хранения оставались ниже уровня, регламентируемого требованиями Таможенного Союза. Установлено позитивное влияние пленочного покрытия на динамику окислительных процессов продуктов животного происхождения при хранении.

Органолептическая оценка мясной продукции показала, что в процессе хранения сохранялись хороший товарный вид и вкусовые качества опытной мясной продукции.

В процессе хранения обработанной пленочными покрытиями мясной продукции установлено, что покрытие на основе альгината натрия с антиоксидантными добавками способствуют пролонгации сроков ее хранения с сохранением физико-химических и органолептических показателей продукции.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к средствам защиты пищевых продуктов. Состав для пленкообразующего биоразлагаемого отверждаемого пищевого покрытия включает альгинат натрия, аскорбиновую кислоту, лецитин, эфирное масло имбиря, эфирное масло розмарина и воду, при следующем соотношении исходных компонентов, мас. %: альгинат натрия 1,8-2,5, аскорбиновая кислота 0,3-05, лецитин 0,01-0,05, эфирное масло имбиря 0,1-0,25, эфирное масло розмарина 0,1-0,25, вода остальное. Предлагаемый состав для пленкообразующего биоразлагаемого отверждаемого пищевого покрытия обеспечивает эффективную защиту от микробной порчи свежего мяса, мясных полуфабрикатов и мясопродуктов и увеличение срока их хранения. 2 пр.

Состав для пленкообразующего биоразлагаемого отверждаемого пищевого покрытия, характеризующийся тем, что включает альгинат натрия, аскорбиновую кислоту, лецитин, эфирное масло имбиря, эфирное масло розмарина и воду, при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%:

альгинат натрия 1,8-2,5 аскорбиновая кислота 0,3-05 лецитин 0,01-0,05 эфирное масло имбиря 0,1-0,25 эфирное масло розмарина 0,1-0,25 вода остальное