Способ получения пищевых белковых волокон Советский патент 1979 года по МПК A23J3/00 

дегидратация и сушка явпяютса вспомогательными. Они приводят к повьпиеншо прочности полученных грубых вопокон а обеспечивают им нейтральный вкус и сохранность. К недостаткам способа следует отнести получение неоднородных по размерам отно ситепьно грубых толстых волокон (диаметр 1-4 мм), которые, естественно, обладают недостаточной эластичностью, что отрицате но сказывается на качестве пищевых про- дуктов, да нх основе. Кроме того, для осуществления этого способа исполь ют тольк водорастворимые сопи алыиновой кислоты. Применение других полисахаридов не допус кается. И, наконец, следует отметить отно сительно высокое содержание в волокнах (lO-6C a от сухого веса) аяьгината кальияя и, соответственно, пониженное содержание белка. Цепь предлагаемого изобретения - разр ботка такого способа получения белковых волокон, который позволип бы зна чительно повысить их пищевую ценность, улучшить физико-механические характеристики, а также снизить их себестоимость, упростить способ получения этих волокон. Поставленная цепь достигается тем, что в качестве водного раствора, содержащего белок и попнсахарнд, используют жидкую двухфазную систему-эмульсию с p}i 6-11, полученную при растворении белк до концентрации 5-2О% в водном 2-1О% растворе полисахарида, сохранякядего растворимость в условиях коагуляции беяка с последующим введением струн усазацной -Эмульсии в коагуляционную ванну, содержаTvfoe которой перемешивается в ламинарном режиме. В качестве водного раствора полисахарида можно использовать либо растворы кисль1х попйгехаридов, например, гуммиарабика и карбокс -метигделлюлозы в воде, либо растворы неятральных пописахарвдов, например амняопектина, декстрвша крахмала восководной кукурузы, растворимого крахмала, метнлцеллюлозы, оксиэтил- целлюлозы в водном растворе шгшевой если натрия или капня, имеющем ионную сипу 0,15-1 моль/д. Известно, что для получения искусственных пищевых белковых волокон с упучщен ными физика-химвчвсЕнмк своВстеами используют жидкЕге двухфазные снстемЫс содер жащие белки. Это смеси вохщых растворов белков и полисахаряков, вмеюшне определенный состав , рН и ионную си1, 1шторая в данном случае опредепаетса содержанием пвшевой сопи натрия или калия. В завнсимоств от спедяфяки эмульсии н некоторых техяоясиги юских факторов сред няя дявва волокон колеблется в интервале 1-1О .-.JM, а средний диаметр - в интервале О,О01-О,О5 мм. СогласдЮ изобретению смеси водных растворов белков и кислых пописахарндов, таких как гуммиарабик или карбоксиметипцеллюлоза, самопроизвольно расслаиваются на две жидкие фазы с преимущественным разделением этих полимеров в следующих условиях: концентрация беяка 5-20%, концентрация полисахарида S-10%, рн 6-11, нс цредпочтитепьао около 7, ионная сипа 1О --0,15 моль/л. В случае смесей водных растворов белков и нейтральных полисахаридов, например амилопектина, декстрана, крахмала восковидной кукурузы, растворимого крахмала, метилцеплюлозы, оксиэтидцеллюпозы к т. п.,двухфазное состояние достигается в тех же интервалах концентраций полимеров и рН, но при псиной сипе выше 0,15 моль/л, Выбор полисахарида для получения волокон из данного белка по предлагаемому способу определяется следующим требованием: полисахарид должен быть растворим в успоаиях коагуляции этого белка. Таким образом, предотвращается слипание волокон на стадии коагуляции. Состав коагуляционной ванны подбирается с учетом специфики растворимости данного белка. Как правило, он мало отличается от cotrraaa коагуляционных ванн, обычно используемых в мокром прядении белковых волокон. В случае глобуиинов, пропаминов и Глютелинов- это концентрированные кислот но-солевые растворы или умеренно концентрированные растворы пищевых солей кальция. В случае альбуминов - концентрирован ные растворы солей - высаливателей (например сульфаты аммония или натрия, хлористый натрий и т. п)Важнейшие параметры предлагаемого способа:1, Соотношение вязкостей фаз эмульсин, которое контролирует способность к пель дисперсной фазы к деформации в ниги. Оно должно лежать в интервале 1/6-6, но предпочтительно, близко к 1. Его можно варьировать с целью оигимвзации процесса, меняя содержание белка и полисахарида или ij... ип полисахаг да« 2 S pac-K. КЕпел,-. / дсперсной фазы эмульсии. Он также контролкр;, ет геометрию волокон. Обычно из более Г:ЭЛКЕХ капель получаются более тонкие волокна. Размер капель задается условиями эмульирования в продолжительностью предкоагушшовного периода, в течение которого идет крупнение капель за счет коалесаенции. 3. Концентрация дисперсной фазы. Оптимальные, результаты получены при конUBHTpauiiH днсперслон фазы от 10 до 25 об. °, Ее можно варьировать, меняя содержание белка и попнсахарнда в системе, 4. Концентрацяя белка в дисперсной базе должна быть достаточно высокой 15-25;о. При меньших концентрациях не удается зафиксировать деформированную капель в коагупяичочной ванне. Оптимальные знаменчя это: .. параметра для определенного вида пелка подбираются при варьировании концам граций белк i и полисах рида в системе или при варьировании типа полисахарида. Сущность дашог о изобретения поясняется ниже приведенаыми примерами. При -1 е р 1, В 86 граммах 0,05 М раствора N ОН растворяют последовательно Ю г гуммиарабика н 4 г казенна. В результате получают жидкую двухфазную систему - эмульсию ( pf-i 6,5 ), в которой дисперспая фаза содержит основное количество казетаа, а дисперсионная среда - основное количество гуммиарабика, Э 1ульсию фильтруют через плотный тканевый фильтр, деэаэрируют под небольшим вакуумом (около 0,2 м Нр-) НЛП с помошью низкоскоростног центрифугирования (около 25О-500 об/мин Затем эк (ульсию осторожно перемешивают в течение 6 мил и вводят струей, имеющей диаметр 2-3 мм, в цилшщрическую коагупяционную вазшу, содержимое которой (1 п 1%-ного раствора уксуснокислого кальция) ламинарно перемешивается цилиндрическим ротором со скоростью 2ОО об/мин. При этом капли дисперсной фазы эмульсии де формируются в струе, превращаясь в нити, а попав в коагуляционную ванму. застудневают, образуя казеиновые волокна диаметр 0,02-0,05 мм и длиной 3-5 мм. Волокна дополнительно подвергаются последовательной обработке 1О% раствором уксуснокислого кальцня (15мин), раствором уксусной кислоты (рН 3-4) при ко1 ;};атноГг темлеоатуре (5 мин) и темпераiyре 98 С (5 мин Затем их тщательно промывают водой, отж мают на барабанном фильтре и лиофильно высушивают. Содержание белка в сухих волокнах более 95%. П р и м е р 2. В целом способ аналогичен onHcaHHONfy в примеое 1 за «скяючением того, что вместо 10 г гуммиараби ка используют 2 г карбоксиметнлцеллюлозы П р и м е р 3. В 86О г 0,05 М раствора N аОМ растворяют последовательно при комнатной температуре 7,2 г хлористого натрия, 80 г амилопектина и 50 г казеина. Далее способ аналогичен описанному в примере 1 за искгаочением того, что эмульсию подают из пр1щильной воронки струей, имеющей диаметр 10 мм, во врашаюшийся со скоростью 100 об/мнн барабан прядичьной це {трифуги, где осуществляют образование волокон, их дополнительную обработку, промывку и отжим, а полученные волоют сушат горячим воздухом (105 с), Cyxiie волокна .1меют длину 5-7 мм и диаметр 0,003-0,005 мм. П р и 41 е р 4. Б целом способ аналогичен описш ночгу в примере 3 за .icKiflo4eHHeNi того что вместе а и1лопектина используют крахмап восковиачой кукурузы. При мер 5. В целом способ аналогичен описанному в примере 3 за искпкчелием того, что вместо эО г амилопектина используют 13О г растворимого крахмала. П р и м е р 6. В схема способа аналогична описанной в примере 3 за исключением того, что вместо ВО г амилопектина используют декстран с молекулярным весом выще 5ООООО. П р i; м е р 7. В целом схема способа аналогична описанной в примере 3 за искшочением того, что вместо 0 - амилопектина используют 18 г метялцеллюлозы. П р м е р 8. В целом способ аналогичен описанно гу в примере 3 за исключением того, что Вместо зО г амнлопектина используют 25 I оксиэтнлцеплюлозы. Пример 9, В целом способ аналогичен описанному в примерю 3 за исключением того, что вместо казеина используют изолят белков пекарских дрожжей. Пример 1О. В 9.О,4 г О.ОЗ М раствора МаОН растворяют последовательно при комнатной температуре 1,62 г симетилцеллюлозы и 8 г нзолята белков соевых бобов. Полученную эмульсию (рН- 9,0) перерабатывают по схеме способа,, описанного в примере 1 за исключением того, что ее вводят струей, имеющей дваметр 1 мм, в четырехроторный эмульгатор Тэйяора с нижним сливом, где затем осуществляют все остальные стадии процесса, включая допопнитепьно кипячение в воде в течение 5 мин. Сухие волокна имеют длину 7-1Омм и диаметр О, ОО1-О, ОО2 мм. Содержание белка Б них более 99,5%. При мер 11. В целом аналогично способу получения, описанному в примере 10 за нскшочение того, что вместо изо-; лята соевых бобов испопьзуют яичный альбумин, а в качестве коагулятора используют 2 М раствор сульфата аммония. Предлагаемый способ согласно данному изобретеншо позволяет получить волокна более высокой пищевой ценности вследствие низкого содержания полисахарида до 0,5-5. В результате использования поедпагаемого изобретения технике- экономический

эффект закшочается в снижении себе стоимости нскусстБвнных мясопродуктов за счет удешевления аппаратурного оформления процесса получения белковых волокон.

Формул а изобретения

. 1. Способ попучениа пищевых белковых вопокон путем прнготовпения водного раствора, содержащего бепок и полисахарид, с последуюшам их упрочнением промывкой к сушкой, отличающийся тем, что, с целью повышения пищевой ценкости волокон, а также упрощения способа, в качестве Бедного раствора, сслержаиюго белок н полисахарид, испопьзук Т двухфазную cHCTeNiy - 3iv ;ibc rno с рН , лолученную при растворении белка до концентрации в Boaiiow (;t--HOM растворе полисахарида, а перед стадией упрочнения из полученной э }упьсни осуществляю коагулидию белка с c ш oвpelv eнным ириданием e,%fy волощшстой структуры путем введения эмульсий в виде струн в коагулянт при перемешивании его в ламинарном режиме.

2, Способ по я, 1, о т л н ч 8 5О щ и Йс я тем, что в качестве водного раствора полисахарида используют растворы кислых полисахаридов, например гуммиарабика к карбокснметилцеплюлозы в воде.

3. Способ по п. т л и ч а ю lu ;; я тем, что в качестве водзюго раствора полисахарида используют растворы, нейтральных полисахаридов, например амипопектика, декстрана, крахмала восковидлой fry -pyabi, раствори юго крахмала, метигше.-гпллозы к оксгэтчпцечиюпозы в водном растворе гнзидьвой гопи натрия ипи калия, имеющем чоитую сииу 0,15-1 моль/л.

Источники информации, гфинятые во БИИК ание при экспертизе;

1.Патент США № 2682466. ка, 99-17 1954.

2,Патент США № 3627536, кл. 99-17, 1971.