способ получения коптильной среды

Формула изобретения

1. Способ получения коптильной среды, включающий получение водного конденсата дыма очистку его от смолистых веществ, отличающийся тем, что водный конденсат дыма подвергают дополнительной очистке хитином, а затем добавляют раствор хитозана.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что хитозан добавляют в количестве 0,5 - 5,0%.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что хитин берут в количестве 0,5 - 2,0%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам получения коптильной среды для обработки пищевых продуктов.

Известный способ получения коптильного препарата состоит в том, что конденсат дыма из твердых пород дерева подвергают простой перегонке, из полученного конденсата выделяют коптильные ингредиенты с помощью адсорбентов, например активированного угля, ионообменных смол и др. с последующей десорбцией водяным паром (а.с. СССР N 179180, A 23 B 4/04, 1965).

Недостатком известного способа является низкая эффективность разделения летучих веществ при их простой перегонке. Поэтому полученные дистилляты дополнительно обрабатывают сорбентами для отделения веществ, не участвующих в копчении. При этом часть коптильных соединений неизбежно теряется.

Известен также способ получения коптильного препарата путем пропускания дыма через воду с насадкой и очистки препарата от вредных веществ. При этом в качестве насадки используют шарики, выполненные из материала плотностью 1,00-1,02 г/см³, которые вводят в воду в объемном соотношении 1:4-1:2 до достижения высоты водного слоя с насадкой 150-180 мм, а дым пропускают со скоростью 6-10 м/с (а.с. СССР N 1013106, B 23 B 4/04, 1981).

Недостатком изобретения является то, что дымовоздушная смесь проходит через слой воды в виде дымовых пузырьков, и при этом значительная часть мелкодисперсных дымовых частиц и соединения паровой среды, находящиеся в пузырьке, не обладают достаточной кинетической энергией, необходимой для преодоления пограничного слоя во внутренней поверхности пузырька, что приводит к проскоку в атмосферу значительной части компонентов дыма. Это удлиняет процесс получения коптильного препарата, а следовательно, увеличивает расход древесины и электроэнергии. Кроме того, в коптильном препарате, полученном данным способом, наблюдается повышенное содержание смолистых соединений, в состав которых входят соединения, обладающие канцерогенными свойствами.

Известен коптильный препарат "ВНИРО", полученный в результате сорбции водой компонентов дыма, образующегося в дымогенераторах и очищенный от "балластных" вредных веществ, при этом пиролиз древесины идет при ограниченном доступе воздуха (Технология рыбных продуктов: Сб. науч. тр. / Всероссийский науч-исслед. ин-т рыб. хоз-ва и океанографии, - М.: Издательство ВНИРО, 1997, - 53 с.).

Однако, несмотря на хорошие технологические показатели, данный коптильный препарат также имеет канцерогенные соединения, не позволяющие применять его для производства определенных видов копченой продукции или ограничивает применение определенным режимом обработки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является способ получения коптильного препарата, заключающийся в следующем.

В трубу Вентури подают дымовые выбросы с одновременной подачей орошающей воды, которая тонко распыляется высокоскоростным потоком дыма. При этом коптильные компоненты улавливаются в результате инерционного соударения капель воды с компонентами дыма. Вода в установке постоянно рециркулируется насосом до насыщения коптильными компонентами, после чего водный раствор дыма сливают в емкость и выдерживают в течение 7-10 суток для осаждения смолистых веществ, которые затем отделяют фильтрацией, после чего коптильный препарат готов к использованию (Ким И.Н., Ким Э.Н., Радакова Т.Н. Получение коптильного препарата при очистке дымовых выбросов // Рыбное хозяйство. - 1989. - N 3. - С. 81-83).

Однако данный способ получения коптильного препарата имеет существенные недостатки.

Во-первых, низкая степень очистки коптильного препарата - содержание взвешенных смолистых частиц в препарате имеет высокий уровень, что придает резковатый дымный запах продуктам, обработанным данным коптильным препаратом.

Во-вторых, в состав смолистых соединений входят и канцерогенные полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), что не позволяет рекомендовать препарат при изготовлении фаршевых изделий.

Задача изобретения - получение коптильной среды с высокими технологическими, санитарно-гигиеническими и органолептическими показателями.

Задача решается тем, что в известном способе получения коптильной среды, включающем получение водного конденсата дыма и очистку его от смолистых веществ, согласно изобретению полученный водный конденсат дыма подвергают дополнительной очистке, а затем добавляют хитозан.

Перед добавлением хитозана для дополнительной очистки в водный конденсат дыма вносят хитин.

Хитин вносят в количестве 0,5-2%.

Хитозан добавляют в количестве 0,5-5,0%.

Использование хитина в способе получения коптильной среды значительно увеличивает степень очистки коптильного препарата от смолистых соединений, которые являются основными носителями канцерогенных полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), наиболее активным из которых является бенз(а)пирен (БП). Однако наличие БП может быть только качественным показателем, поскольку его присутствие всегда говорит о наличии целой группы ПАУ, обладающих заметной канцерогенной и мутагенной активностью. И поскольку хитин обладает избирательной способностью адсорбировать канцерогенные соединения, его использование способствует заметному уменьшению содержания канцерогенных веществ и приводит к значительному улучшению качества коптильной среды и в заявленном способе позволяет решить задачу получения коптильной среды с высокими санитарно-гигиеническими, технологическими и органолептическими показателями.

Использование хитозана в способе также позволяет получить коптильную среду с высокими санитарно-гигиеническими, технологическими и органолептическими свойствами, так как, обладая высокой сорбционной способностью, хитозан также может дополнительно очищать ее от балластных смолистых частиц. Помимо этого хитозан обладает рядом уникальных свойств - химической, биологической и радиационной стойкостью, антитромбогенной, бактерицидной и противоопухолевой активностью, поэтому его использование способствует выведению радионуклидов из организма, повышает устойчивость к инфекционным заболеваниям, снижает риск заболеваний пародонтозом и кариесом зубов. Это позволяет решить задачу получения коптильной среды лечебно-профилактического свойства. Дополнительно, в силу того, что хитозан представляет собой натуральный биополимер с хорошими гелеобразующими свойствами, то внесение его придает среде желеобразную структуру, что значительно расширяет возможности применения коптильной среды, например, для производства продуктов в желейной заливке.

Заявленные параметры существенны для достижения технического результата заявленного изобретения.

Так, при добавлении хитина в количестве 2% содержание канцерогенных соединений снижается в 5 раз по сравнению с известными способами очистки (прототип), но использование хитина более 2% приводит к нежелательному снижению основных коптильных компонентов и прежде всего фенольных соединений, определяющих аромат и вкус копчености.

Добавление хитина в водный раствор дыма в количестве менее 0,5% не обеспечивает требуемой степени очистки.

Добавление в фильтрат более 5,0% хитозана нецелесообразно ввиду насыщения раствора, а менее 0,5% не позволяет достичь продуктам тех органолептических свойств, которые присущи продуктам копчения, а также не обеспечиваются лечебно-профилактические свойства коптильной среды.

Способ осуществляется следующим образом.

Пример 1.

В трубу Вентури подают дымовоздушную смесь с одновременной подачей орошающей воды, которая тонко распыляется высокоскоростным потоком дыма. В результате инерционного соударения капель воды с компонентами дыма улавливаются коптильные компоненты, и постоянно рециркулируемая в установке вода насыщается ими. После этого водный раствор дыма сливают в емкость и выдерживают в течение 7 суток для осаждения смолистых веществ, затем осадок отделяют фильтрацией. Фильтрат вновь подвергают дополнительному отстаиванию в течение 3 суток, после чего фильтруют, отделяют осадок, а затем берут 100 мл фильтрата, добавляют 1,0% хитозана и выдерживают в течение 3 часов до образования прочного геля. С образовавшегося геля снимают верхний слой, имеющий более темную окраску за счет наличия в нем смолистых соединений, в состав которых входят полициклические ароматические углеводороды, в том числе и обладающие канцерогенными свойствами.

После удаления верхнего слоя полученная коптильная среда имеет светло-коричневый цвет, интенсивный коптильный запах с примесью дыма.

Содержание ПАУ см. в таблице.

Пример 2.

В трубу Вентури подают дымовоздушную смесь с одновременной подачей орошающей воды, которая тонко распыляется высокоскоростным потоком дыма. В результате соударения капель воды с компонентами дыма улавливаются коптильные компоненты, и постоянно рециркулируемая в установке вода насыщается ими. После этого водный раствор дыма сливают в емкость и выдерживают в течение 7 суток для осаждения смолистых веществ, затем осадок отделяют фильтрацией. После чего, берут 100 мл фильтрата, добавляют к нему 1 г хитина, выдерживают в течение 3 суток, затем отфильтровывают, отделяя хитин с осевшими на нем остатками смолистых веществ. К полученному раствору добавляют 1% хитозана и выдерживают в течение 3 часов. В результате получают коптильную среду в виде геля. После удаления верхнего слоя полученная коптильная среда имеет светло-коричневый цвет, мягкий запах коптильного дыма.

Содержание ПАУ показано в таблице.

Примеры 3-5.

Выполняют аналогично примеру 2. Изменяют лишь содержание хитина и хитозана, вносимого в водный раствор дыма. Результаты и характеристики коптильной среды представлены в таблице.

Как видно из результатов примеров 1-5, полученная коптильная среда имеет допустимые пределы суммарной канцерогенной опасности ниже нормативных стандартов.

Для расчета суммарной степени канцерогенной опасности (СКО) ПАУ необходимую допустимую концентрацию 1 мг/кг по Бензпирену условно приняли за 1, а оценку активности различных доз ПАУ рассчитывают следующим образом (Янышева Н. Я. , Киреева И.С., Черниченко И.А. и др. Гигиенические проблемы охраны окружающей среды от загрязнения канцерогенами. - Киев: Здоровье, 1985, 104 с.).

Условно принимаем, что агенты высокой, средней и слабой канцерогенной активности находятся в соотношении 1:0,1:0,01, тогда суммарная канцерогенная активность коптильной среды составит: по первому примеру - (0,0830 + 0,020 + 0,040) 1,0 + 0,1528 0,1 = 0,2958; по второму - (0,060 + 0,009 + 0,058) 1,0 + 0,0533 0,1 = 0,1803 и т.д.

Из данных таблицы видно, что суммарная степень канцерогенной опасности заявленной коптильной среды в 1,5-5 раз ниже известных коптильных препаратов, в частности препарата "ВНИРО".

Таким образом, полученная по заявленному способу коптильная среда имеет высокие санитарно-гигиенические показатели и обладает лечебно-профилактическими свойствами.

И поскольку заявленная коптильная среда имеет высокую степень очистки от канцерогенных соединений, ее можно вносить в фаршевые системы, не подвергая канцерогенному риску здоровье людей. Она может использоваться для копчения продуктов питания лечебно-профилактического назначения, что достигается за счет присутствия в коптильном препарате хитозана, который обладает способностью поглощать и связывать жиры, выводить тяжелые металлы и токсины из организма, активизировать обмен веществ, повышать иммунитет, снижать риск раковых заболеваний, регулировать кровяное давление и т.д. В дополнение к этому использование заявленной коптильной среды позволяет также получать продукты в желейной заливке без добавки желирующих компонентов.