Пищевой продукт, имеющий оболочку - RU2509470C2

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к пищевому продукту, имеющему оболочку, способу получения таких пищевых продуктов и к композиции, используемой в способе получения таких пищевых продуктов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Пищевые продукты с оболочкой могут быть получены, например, путем коэкструзии материала оболочки и материала пищевого продукта на основе свинины, говядины, баранины, птицы, рыбы, фруктов или других овощей через концентрические трубопроводы в коэкструдер, таким образом, что на выходе из коэкструдера экструдированный материал пищевого продукта покрывают тонкой пленкой материала оболочки. Затем материал оболочки превращают в прочный материал оболочки, обрабатывая его подходящими химикатами. Один из известных способов включает применение содержащих альгинат материалов, которые коэкструдируют вокруг материала пищевого продукта и затем желируют в кальциевой ванне с получением прочной оболочки. Например, в GB807863 описывается коэкструзия колбасного фарша и раствора, содержащего альгинат, с получением непрерывной заготовки колбасного изделия, которую затем пропускают через ванну, содержащую хлорид кальция, что ведет к желированию альгината.

В EP1311165 описывается композиция, включающая 2-7 вес.% альгината и галактоманнанов, коэкструдируемая вокруг пищевого продукта и затем контактирующая с желлирующим агентом, с образованием геля из альгината, формирующего пищевую оболочку.

Хотя такие известные способы позволяют получить прочную оболочку, со временем оболочка может ослабнуть, когда пищевые продукты, например, колбасы, хранят при пониженной температуре. Одним из возможных объяснений такого ослабления является то, что ионы натрия и ионы фосфата из материала пищевого продукта мигрируют в материал оболочки, вызывая удаление ионов кальция из альгината, что приводит к обратному превращению кальций -альгинатного геля.

СУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения состоит в создании усовершенствованного пищевого продукта, решающего указанную проблему.

Другая задача изобретения состоит в создании усовершенствованного способа получения таких пищевых продуктов.

Еще одна задача изобретения состоит в создании усовершенствованной альгинатной композиции для использования в способе получения пищевых продуктов.

Первый объект изобретения касается способа получения пищевого продукта, имеющего оболочку, включающего стадию нанесения образующей оболочку пасты, содержащей альгинат и труднорастворимую соль кальция, путем коэкструзии на наружную поверхность материала, подлежащего заключению в оболочку, с получением коэкструдированного продукта, и контактирование коэкструдированного продукта с раствором, включающим ионы кальция, тем самым заставляя альгинат образовать гель.

Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает способ получения пищевого продукта, имеющего оболочку, в которой содержится труднорастворимая соль кальция, выступающая в роли источника ионов кальция, помогающих противостоять истощению ионов кальция в оболочке и, следовательно, сохранять кальций - альгинатный гель, и в результате оболочка со временем в меньшей степени подвержена ослаблению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Когда соль кальция описана, как труднорастворимая, это значит, что соль кальция имеет низкое произведение растворимости. Произведение растворимости представляет собой произведение равновесных молярных концентраций ионов в насыщенном растворе соли в воде. Труднорастворимая соль кальция не обязательно имеет произведение растворимости при температуре 25°C не более 10^-2, предпочтительно не более 10^-3, более предпочтительно не более 10^-4. Труднорастворимую соль кальция необязательно выбирают из группы, состоящей из карбоната кальция, цитрата кальция, оксида кальция, фосфата кальция, силиката кальция, сульфата кальция, сульфида кальция, виннокислого кальция и их смесей. Предпочтительно труднорастворимая соль кальция представляет собой сульфат кальция.

Используемый здесь термин «образующая оболочку паста» относится к любой композиции, содержащей альгинат, включающей труднорастворимую соль кальция, которая подходит для нанесения на наружную поверхность материала, подлежащего заключению в оболочку, в способе по настоящему изобретению Необязательно дополнительно образующая оболочку паста может включать загуститель для коррекции реологических свойств при экструзии. Необязательно загуститель выбирают из группы, состоящей из нативного крахмала, модифицированного крахмала, целлюлозной камеди, целлюлозного геля, гуаровой камеди, камеди тара и камеди ксантана, каррагенана, трагакантовой камеди и их смесей.

Дополнительно образующая оболочку паста может включать белок, такой как молочный белок, животный белок, растительный белок и их смеси. Такой белок может быть использован для модификации внешнего вида и свойств оболочки, как перед, так и после тепловой обработки.

Кроме того, образующая оболочку паста может дополнительно включать вещества с низкой молекулярной массой, такие как мономеры простых сахаров (например, декстроза) или олигомеры (например, мальтодекстрин) для модификации внешнего вида оболочки.

Предпочтительно способ дополнительно включает стадию получения альгинатной пасты и смешивание труднорастворимой соли кальция с альгинатной пастой с получением образующей оболочку пасты.

Используемый здесь термин «альгинатная паста» относится к композиции, включающей альгинат и воду.

Как правило, альгинатную пасту получают смешиванием одного или более материала, содержащего альгинат с водой, вместе с любыми другими компонентами, таким как загуститель. Необязательно загуститель может быть смешан с материалами, содержащими альгинат, перед смешиванием с водой.

Образующую оболочку пасту наносят на наружную поверхность материала, подлежащего заключению в оболочку, с использованием коэкструзии. Традиционное устройство для коэкструзии может включать внутреннюю форсунку для материала, подлежащего заключению в оболочку, и внешнюю форсунку для пастообразного материала. Внутренняя форсунка расположена во внешней форсунке. Форсунки могут быть, например, концентрическими. В этом случае внутренняя форсунка может быть, например, в форме круга, а внешняя насадка, например, может быть в форме кольца.

Подходящие устройства для получения пищевых продуктов с оболочкой способом по настоящему изобретению коммерчески доступны и могут быть использованы для получения коэкструдированных оболочек с использованием паст на основе коллагена. Для упрочнения оболочек на основе коллагена используют химикаты, такие как альдегиды, например, в форме жидкого дыма, которые смешивают с коллагеновой пастой на технологической линии непосредственно перед подачей пасты в коэкструзионную головку. Такое устройство также может быть использовано для упрочнения оболочек на основе альгината в способе по настоящему изобретению. Устройство, используемое в способе по настоящему изобретению, например, может включать:

первый резервуар, содержащий труднорастворимую соль кальция,

второй резервуар, содержащий альгинатную пасту,

встроенный миксер ниже первого и второго резервуаров по технологической линии,

внешнюю форсунку ниже встроенного миксера по технологической линии,

внутреннюю форсунку, расположенную во внешней форсунке, и

средства для контактирования продукта, экструдированного через форсунки, с раствором, включающим ионы кальция,

таким образом, что в процессе труднорастворимая соль кальция из первого резервуара смешивается во встроенном миксере с альгинатной пастой из второго резервуара с получением образующей оболочку пасты с последующим ее экструдированием через внешнюю форсунку на наружную поверхность материала, подлежащего заключению в оболочку, экструдируемого через внутреннюю форсунку, с получением коэкструдированного продукта, и коэкструдированный продукт контактирует с раствором, включающим ионы кальция, тем самым заставляя альгинат образовать гель.

Альгинатная паста во втором резервуаре необязательно дополнительно может включать секвестрант.

Раствор, включающий ионы кальция, например, может содержаться в ванне, через которую пропускают коэкструдированный продукт. В качестве альтернативы или дополнительно раствор, включающий ионы кальция, может быть распылен на коэкструдированный продукт. Раствор может содержать растворенные ионы кальция в концентрации, достаточной для желирования альгината в течение заданного периода времени. Как правило, раствор включает одну или более растворимую соль кальция. Раствор, включающий ионы кальция, например, может представлять собой раствор хлорида кальция.

Важно чтобы незначительное желирование альгината происходило перед нанесением образующей оболочку пасты на внешнюю часть подлежащего заключению в оболочку материала. Следовательно, желательно ограничить время, проходящее между смешиванием труднорастворимой соли кальция с альгинатной пастой с получением образующей оболочку пасты и нанесением образующей оболочку пасты на внешнюю часть подлежащего заключению в оболочку материала. Время между смешиванием труднорастворимой соли кальция и альгинатной пасты и нанесением образующей оболочку пасты может составлять, например, не более 20 минут, предпочтительно не более 5 минут и еще более предпочтительно не более 2 минут. Время между смешиванием труднорастворимой соли кальция и альгинатной пасты и нанесением образующей оболочку пасты может составлять, по меньшей мере, 5 секунд, и необязательно, по меньшей мере, 30 секунд. Следует понимать, что время между нанесением образующей оболочку пасты и контактированием продукта с раствором, включающим ионы кальция, предпочтительно максимально короткое.

Для предотвращения желирования альгината до того, как будет нанесена образующая оболочку паста, также может быть использован секвестрант. Секвестрант представляет собой хелатирующий агент с высокой аффинностью к кальцию. Секвестрант должен иметь более высокую аффинность к кальцию, чем к альгинату. Следовательно, секвестрант предотвращает желирование кальций - альгината до момента насыщения секвестранта ионами кальция.

Следовательно, образующая оболочку паста дополнительно может включать секвестрант. Секвестрант, например, может быть выбран из группы, состоящей из тринатрий фосфата, тетранатрий фосфата, гексаметафосфата натрия, триполифосфата натрия, цитрата натрия, карбоната натрия, кальций динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA), глюконодельта-лактона, глюконата натрия, глюконата калия и их смесей. Предпочтительными секвестрантами являются фосфаты натрия.

Необязательно перед смешиванием с альгинатной пастой труднорастворимую соль кальция диспергируют в воде. В этом варианте изобретения альгинатная паста необязательно может включать секвестрант.

В качестве альтернативы, труднорастворимая соль кальция может быть диспергирована в жидкости, несмешивающейся с водой, перед смешиванием с альгинатной пастой. В этом варианте изобретения секвестрант необязательно может быть диспергирован в жидкости, не смешивающейся с водой, поскольку труднорастворимая соль кальция и секвестрант не растворяются в жидкости, несмешивающейся с водой, и следовательно, труднорастворимая соль кальция не будет насыщаться ионами кальция перед смешиванием с альгинатной пастой. Суспензия труднорастворимой соли кальция необязательно может быть стабилизирована, таким образом, чтобы по существу не происходило осаждения, с использованием подходящего загустителя, такого как гуаровая камедь. Как только труднорастворимая соль кальция и секвестрант, диспергированные в жидкости, не смешивающейся с водой, смешивают с альгинатной пастой, труднорастворимая соль кальция и секвестрант мигрируют из жидкости, не смешивающейся с водой в альгинатную пасту. Конечно, также необязательно альгинатная паста может включать секвестрант, когда труднорастворимая соль кальция диспергирована в жидкости, не смешивающейся с водой.

Жидкость, не смешивающаяся с водой, может представлять собой, например, растительное масло.

Количество секвестранта зависит от множества факторов, включая без ограничения, произведение ионов труднорастворимой соли кальция, время между смешиванием труднорастворимой соли кальция с альгинатной пастой и нанесения образующей оболочку пасты и тип используемого секвестранта. При использовании секвестранта с очень малым объемом он насыщается до нанесения. При использовании избыточного секвестранта он может истощить труднорастворимую соль кальция, не оставляя дополнительных ионов кальция для альгината. Концентрация секвестранта в образующей оболочку пасте необязательно составляет, по меньшей мере, 0,01 вес.% и предпочтительно, по меньшей мере, 0,1 вес.%. Концентрация секвестранта в образующей оболочку пасте обычно составляет не более 5 вес.%, предпочтительно не более 2 вес.% и более предпочтительно не более 0,5 вес.%.

Концентрация альгината в образующей оболочку пасте составляет, по меньшей мере, 0,5 вес.%, предпочтительно, по меньшей мере, 2 вес.% и более предпочтительно, по меньшей мере, 3,5 вес.%. Концентрация альгината в образующей оболочку пасте не обязательно составляет не более 15 вес.%, предпочтительно не более 10 вес.% и более предпочтительно не более 7 вес.%.

Концентрация труднорастворимой соли кальция в пересчете на сульфат кальция в образующей оболочку пасте необязательно составляет, по меньшей мере, 0,1 вес.% и предпочтительно, по меньшей мере, 0,2 вес.%. Концентрация труднорастворимой соли кальция в пересчете на сульфат кальция в образующей оболочку пасте необязательно составляет не более 10 вес.%, предпочтительно не более 4 вес.% и более предпочтительно не более 1 вес.%. Используемый здесь термин «в пересчете на сульфат кальция» означает, что концентрация ионов кальция выражена, как массовый процент сульфата кальция, который мог бы потребоваться в пасте для обеспечения всех этих ионов кальция. Следует понимать, что хотя приведенные выше показатели пересчитаны на сульфат кальция, в настоящем изобретении может быть использована любая труднорастворимая соль кальция.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к альгинатной композиции, пригодной для смешивания с водой, с получением альгинатной пасты, пригодной для экструзии, композиция, включает альгинат, загуститель и секвестрант. Необязательно композиция может иметь порошкообразную форму.

Необязательно композиция может быть сухой, имеющей содержание влаги не более 15%.

Необязательно загуститель может представлять собой загуститель, растворимый в холодной воде. Загуститель может представлять собой, например, галактоманнан.

Загуститель может быть выбран, например, из группы, состоящей из нативного крахмала, модифицированного крахмала, целлюлозной камеди, целлюлозного геля, гуаровой камеди, камеди тара и камеди ксантана, каррагенана, трагакантовой камеди и их смесей.

Секвестрант, например, может быть выбран из группы, состоящей из тринатрий фосфата, тетранатрий фосфата, гексаметафосфата натрия, триполифосфата натрия, цитрата натрия, карбоната натрия, кальций динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA), глюконодельта-лактона, глюконата натрия, глюконата калия и их смесей. Предпочтительными секвестрантами являются фосфаты натрия.

Необязательно композиция может включать не менее чем 20 вес.% альгината, предпочтительно не менее чем 30 вес.% альгината и более предпочтительно не менее чем 40 вес.% альгината.

Необязательно композиция может включать не более 75 вес.% альгината, предпочтительно не более 65 вес.% альгината и более предпочтительно не более 60 вес.% альгината.

Дополнительно композиция может включать белки, такие как молочные белки, животные белки, растительные белки и их смеси.

Необязательно композиция может включать не более 25 вес.% секвестранта.

Необязательно композиция может включать не менее чем 0,1 вес.% секвестранта.

При описании композиции в вес.% следует понимать, что вес.% относятся к композиции до ее смешивания с водой с получением альгинатной пасты.

Когда альгинатную пасту описывают, как «пригодную для экструзии», это означает, что паста имеет подходящие реологические свойства, например, вязкость, что позволяет коэкструдировать ее в способе по настоящему изобретению.

Когда композицию описывают, как «пригодную для смешивания с водой с получением альгинатной пасты», это означает, что композиция может быть смешена с водой с получением альгинатной пасты, как указано здесь. Композиция может быть смешена, например, с водой и с растительным маслом.

Следовательно, полученная альгинатная паста может быть использована, например, в способе получения пищевого продукта, имеющего оболочку, как описано здесь. Смешивание композиции с водой с получением альгинатной пасты может представлять собой, например, одну из стадий такого способа.

Содержание сухих веществ в альгинатной пасте необязательно может составлять не менее чем 6 вес.%, предпочтительно не менее чем 7 вес.% и более предпочтительно не менее чем 8 вес.%.

Содержание сухих веществ в альгинатной пасте необязательно может составлять не более 20 вес.%, предпочтительно не более 15 вес.% и более предпочтительно не более 10 вес.%.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к пищевому продукту с оболочкой, включающей желированный альгинат и дополнительно включающей труднорастворимую соль кальция.

Труднорастворимая соль кальция не обязательно имеет произведение растворимости при температуре 25°C не более 10^-2, предпочтительно не более 10^-3, более предпочтительно не более 10^-4.

Труднорастворимую соль кальция необязательно выбирают из группы, состоящей из карбоната кальция, цитрата кальция, оксида кальция, фосфата кальция, силиката кальция, сульфата кальция, сульфида кальция, виннокислого кальция и их смесей. Предпочтительно труднорастворимая соль кальция представляет собой сульфат кальция.

Продукты по настоящему изобретению могут включать материал пищевого продукта в пищевой оболочке. Материал пищевого продукта может представлять собой мясной продукт, например, колбасный фарш. Пищевой продукт может представлять собой колбасное изделие. Пищевой продукт может представлять собой колбасный фарш, например, может содержать свинину. Пищевой продукт может представлять собой вегетарианскую колбасу. Пищевой продукт может быть прошедшим тепловую обработку или не прошедшим тепловую обработку. Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, следует понимать, что приведенные выше примеры продуктов, приведены только для иллюстрации продуктов, которые могут быть получены при использовании способа по настоящему изобретению, и не ограничивает объем притязаний настоящего изобретения.

Любой признак, описанный в отношении одного аспекта настоящего изобретения, может быть применен в другом аспекте настоящего изобретения. Например, признак пищевого продукта может быть применен, как часть способа. Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, следует понимать, что любые такие комбинации входят в объем притязаний настоящего изобретения.

Далее в качестве не ограничивающих иллюстрирующих примеров приведено описание некоторых конкретных вариантов изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схема устройства для получения образующей оболочку пасты, и

Фиг. 2 - схема, на которой показано нанесение образующей оболочку пасты на материал, подлежащий заключению в оболочку.

На Фиг. 1 первый резервуар 1 соединен с первым встроенным миксером 3 через первый насос 2. Второй резервуар 4 также соединен с встроенным миксером 3 через второй насос 5, и выходное отверстие встроенного миксера 3 соединено в этом варианте изобретения с коэкструзионной головкой 6. При работе первый резервуар 1 содержит дисперсию труднорастворимой соли кальция 7, и второй резервуар 4 содержит альгинатную пасту 8, полученную смешиванием порошкообразной композиции, включающей альгинат, загустители, растворимые в холодной воде, и секвестранты с водой. Дисперсию труднорастворимой соли кальция 7 и альгинатной пасты 8 закачивают во встроенный миксер, в котором они смешиваются с получением образующей оболочку пасты, которую в этом варианте изобретения подают в коэкструзионную головку 6. Дисперсию труднорастворимой соли кальция 7 перекачивают первым насосом 2 и альгинатную пасту 8 перекачивают вторым насосом 5. Изменяя расход, можно контролировать концентрацию труднорастворимой соли кальция в образующей оболочку пасте.

На Фиг. 2 средства нанесения образующей оболочку пасты 21 на материал 22 включают коэкструзионную головку 6, которая включает внешнюю форсунку 9 и внутреннюю форсунку 10, расположенную во внешней форсунке 9. Ниже коэкструзионной головки 6 по технологическому потоку находятся средства 11 для контактирования коэкструдированного продукта 23 с раствором, включающим ионы кальция 12, средства 11 включают резервуар 14, выходное отверстие 19 которого соединено через насос 15 с распылителями 16, и дополнительно включают приемный лоток 17, который соединен через насос 18 с входным отверстием 20 резервуара 14. Образующую оболочку пасту 21, включающую альгинат и труднорастворимую соль кальция, экструдируют через внешнюю форсунку 9, а материал пищевого продукта 22 экструдируют через внутреннюю форсунку 10 с получением коэкструдированного продукта 23, который проходит под распылителями 16 и контактирует с раствором, включающим ионы кальция 12, распыляемым из распылителей 16, желируя таким образом альгинат с получением оболочки 24. Избыток раствора собирают в приемный лоток 17 и подают повторно насосом 18 в резервуар 14.

ПРИМЕРЫ

Далее описаны дополнительные иллюстрирующие варианты изобретения.

ПРИМЕР A:

Фарш получают с использованием следующих стадий:

- Измельчение всего мяса с использованием 4 мм режущей пластины.

- Добавление измельченных мясных материалов, воды и сухих ингредиентов (без панировки) в куттер с вращающейся чашей.

- Перемешивание смеси ножами на низкой реверсивной скорости в течение 2-3 минут.

- Добавление панировки.

- Куттерование один или два цикла ножами на низкой скорости.

- Перемешивание смеси ножами на низкой реверсивной скорости в течение 2-3 минут.

Получают суспензию дигидратсульфата кальция и тетранатрий фосфата в растительном масле в соотношении 2 части дигидратсульфата кальция : 1 часть тетранатрий фосфата : 3 части растительного масла по массе с использованием винтовой мешалки.

Получают пасту с предпочтительными пределами концентраций, описанными в настоящем изобретении, содержащую альгинат натрия, карбоксиметилцеллюлозу натрия, модифицированный крахмал и декстрозу. Содержание сухих веществ в пасте составляет 9,5%, ее подвергают технологической обработке в куттере с вращающейся чашей до гомогенного состояния. Затем пасту деаэрируют в котле Stephan в течение 30 минут при минимальном вакууме 90%. Сосиски (длина: 100 мм; диаметр: 25 мм, масса: 50 грамм) получают с использованием коммерческого коэкструдера QX от Stork Townsend B. V. (Нидерланды) с использованием следующих установок: Насос для фарша: 18 оборотов в минуту, насос для пасты: 50 оборотов в минуту, смешивание на линии: 1,5% суспензию смешивают с пастой. Содержание оболочки в сосиске составляет 4,5%. Непрерывную заготовку сосиски сначала опрыскивают 7,5 вес.% хлорида кальция и затем пропускают через ванну с 7,5 вес.% раствором хлорида кальция. Время выдержки составляет около 1 секунды.

ПРИМЕР B:

Суспензию дигидратсульфата кальция получают в соотношении 1:2. В суспензию для стабилизации добавляют гуаровую камедь в концентрации 0,5%.

Мясной фарш получают аналогично примеру A, и пасту, содержащую альгинат натрия, гуаровую камедь, модифицированный крахмал, сухое обезжиренное молоко и полифосфат натрия, также получают аналогично Примеру A. Дополнительно перед добавлением указанной выше порошкообразной смеси в чашу куттера добавляют растительное масло. Растительное масло вызывает помутнение геля и делает внешний вид более похожим на натуральную оболочку. Сосиски (длина: 100 мм; диаметр: 25 мм, масса: 50 грамм) получают с использованием следующих установок: Насос для фарша: 18 оборотов в минуту, насос для пасты: 50 оборотов в минуту, смешивание на линии: 0,75%-4,5% суспензию смешивают с пастой. Содержание оболочки в сосиске составляет 5%. Непрерывную заготовку сосиски сначала опрыскивают 7,5 вес.% хлорида кальция и затем пропускают через ванну с 7,5 вес.% раствором хлорида кальция. Время выдержки составляет около 1 секунды. Сосиски могут храниться в течение 2-3 недель в контролируемой атмосфере при температуре 5°C, сохраняя удовлетворительную прочность оболочки.

Реферат

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу получения пищевого продукта, имеющего оболочку. Пасту, образующую оболочку, наносят путем коэкструзии на наружную поверхность материала, подлежащего заключению в оболочку, с получением коэкструдированного продукта. Паста, образующая оболочку, содержит альгинат, секвестрант и труднорастворимую соль кальция или оксид кальция. Альгинат образует гель при контактировании коэкструдированного продукта с раствором, включающим ионы кальция. Труднорастворимую соль кальция выбирают из группы, состоящей из карбоната кальция, цитрата кальция, фосфата кальция, силиката кальция, сульфата кальция, сульфида кальция, виннокислого кальция и их смесей. Изобретение обеспечивает получение прочной оболочки, которая сохраняет форму при хранении продукта при пониженной температуре. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 2 пр.

Формула