способ ароматизации растительного масла коптильной жидкостью, масло с ароматом копчения и устройство для осуществления способа

Формула изобретения

1. Способ ароматизации растительного масла коптильной жидкостью путем их перемешивания и последующего разделения полученной эмульсии, отличающийся тем, что масло насыщают ароматическими веществами, используя коптильную жидкость с плотностью 1,002-1,090 г/см ³ и при соотношении коптильная жидкость: растительное масло - 1:10-10:1, а разделение эмульсии производят последовательной фильтрацией, извлекают основное количество водной фазы, отделяют ее от масляной фазы, а затем улавливают из масла остаточное количество мелкодиспергированной водной фазы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс перемешивания масла с коптильной жидкостью проводят со скоростью 45-90 об/мин в течение 1-60 мин при температуре среды 15-50°С.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что температуру масла, направляемого на вторую ступень фильтрации, выдерживают в пределах 15-50°С.

4. Растительное масло с ароматом копчения, отличающееся тем, что оно получено способом по пп.1-3.

5. Установка для ароматизации растительного масла коптильной жидкостью, содержащая питающие емкости с растительным маслом и коптильной жидкостью, емкость с мешалкой для получения эмульсии, теплообменник, фазоделитель, сборники ароматизированного масла и воды, отличающаяся тем, что в ней установлены фильтры, один из которых расположен между теплообменником и фазоделителем, а другой установлен между фазоделителем и сборником масла, при этом емкость с эмульсией и фазоделитель разнесены по высоте.

6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что фильтры выполнены в виде камер, заполненных любым пористым материалом, например песком, опилками, тканевыми материалами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству пищевых продуктов с ароматом копчения и может быть использовано в рыбной и мясной отраслях промышленности, а также при изготовлении пищи в домашних условиях.

С давних времен распространенным способом приготовления мясных и рыбных продуктов являлось копчение. Первоначально копчение пищевых продуктов осуществлялось путем обработки их дымом, получаемым от неполного сжигания древесины, что очень неэффективно из-за невозможности стабильного получения большого количества одинаково ароматизированной продукции. Можно избежать недостатков, присущих традиционному копчению, применяя коптильные препараты, в частности коптильные жидкости определенного состава и не содержащие вредных для человека химических веществ, таких как полициклические ароматические углеводороды, в частности бензапирен, который является канцерогеном. Коптильные жидкости могут быть получены различными способами, приведенными в технической литературе, например [1] и патентах, в частности, насыщением воды продуктами пиролиза лиственной древесины до необходимой плотности [2]. При изготовлении продукции, в частности рыбной, типа «Копченая рыба в масле», «Шпроты в масле» было обнаружено, что большинство коптильных препаратов не растворяются в растительном масле - заливке для консервов, что привело к использованию масла, подвергнутое контакту с раствором коптильного препарата, например путем перемешивания с последующим отстаиванием и получением в результате ароматизированного коптильным препаратом масла. При этом качество готовой продукции зависит от состава используемого коптильного препарата [1].

Известны технические решения, в которых представлены способы ароматизации масла коптильной жидкостью.

Так, известен способ получения ароматизированного дымом растительного масла с целью получения приправы для пищевых продуктов для придания им копченого аромата, в котором ароматизированное масло получают путем введения в зону циркуляции дыма распыленного пищевого масла с последующей его конденсацией. Прямой контакт дыма с маслом позволяет быстро создавать в масле высокую концентрацию ароматических компонентов [3].

Существенным недостатком способа является то, что в масло переходят ароматические, полициклические углеводороды, обладающие общей и канцерогенной токсичностью.

В способе получения ароматизирующей смеси для пищевых продуктов экстракцию ароматических компонентов в масло предлагается проводить в присутствии моно- и диглицеридов жира для повышения степени экстракции компонентов [4].

Однако улучшение эмульгирования приводит к трудностям при осветлении эмульсии.

Известен также способ получения прозрачного ароматизированного масла, в котором предварительно получают коптильный препарат в виде СО₂-экстракта пиролизной древесины, в котором исключено присутствие воды и который затем добавляют в масло в заданном количестве [5]. Однако данный процесс технологически сложен и требует специального оборудования для экстракции масла жидким СО₂ под давлением, а также оборудования для регенерации СО₂. Кроме того, жидкий СО₂ является растворителем для полициклических углеводородов, избыточное количество которых недопустимо в пищевых продуктах.

Известен наиболее близкий по достигаемому результату способ ароматизации растительного масла коптильной жидкостью, в котором предлагается проводить экстракцию ароматических веществ дыма путем перемешивания масла с водным раствором дыма вначале механическим путем, а затем с применением ультразвуковых колебаний с последующим разделением эмульсии [6].

Недостатками является сложность применяемого оборудования (ультразвуковой генератор, центрифуга), длительное время, необходимое для расслаивания эмульсии из-за сложности отделения мелкодиспергированных капель воды, наличие которых в масле изменяет его цвет, а значит, оно не имеет надлежащего товарного вида и применяется в основном для изготовления рыбных консервов и пресервов.

В известной установке для ароматизации растительного масла ароматизация производится путем контакта масла со всей суммой компонентов дыма, растворенных в жидкой двуокиси углерода, что приводит к получению неочищенного от вредных примесей масла.

Так, установка для ароматизации масла содержит соединенные в замкнутый контур пиролизную камеру, испаритель и конденсатор, источники подачи растительного масла и жидкой двуокиси углерода, при этом ароматизация происходит в испарителе, который выполнен в виде барабана, установленного в секционированном корпусе, на внутреннюю поверхность барабана подают растительное масло, а на внешнюю - СО₂-мисцеллу пиролизной древесины [7].

Недостатком является то, что жидкий СО₂ является растворителем для полициклических углеводородов, абсолютно нежелательных в продукции, а также сложность оборудования, в связи с необходимостью работы под большим избыточным давлением, требующего повышенных мер безопасности при его эксплуатации.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для проведения способа ароматизации растительного масла коптильной жидкостью [6], в котором перемешивание и подогрев эмульсии производят в емкости, применяя специальные мешалки или ультразвуковые генераторы, а разделение эмульсии на водную и жировую фазы - на центрифуге.

Недостатком является применение сложного дорогостоящего оборудования и, кроме того, не обеспечивается получение прозрачной масляной фазы.

Предлагаемыми изобретениями решается задача получения ароматизированного коптильной жидкостью растительного масла с высокими органолептическими и санитарно-гигиеническими показателями, а также снижение затрат на создание установки для получения масла за счет исключения дорогостоящего оборудования.

Для получения такого результата в предлагаемом способе ароматизации растительного масла коптильной жидкостью путем их перемешивания с последующим разделением полученной эмульсии на масляную и водную фазы согласно изобретению масло насыщают ароматическими веществами до необходимых органолептических показателей, используя коптильную жидкость различной плотности и изменяя объемное соотношение коптильной жидкости и масла, а разделение эмульсии производят последовательной фильтрацией, извлекают основное количество водной фазы, отделяют ее от масляной фазы, а затем улавливают из масла остаточное количество мелкодиспергированной водной фазы.

Применение для экстракции предварительно насыщенного компонентами дыма водного раствора позволяет на стадии получения коптильной жидкости избавиться от основного количества полициклических углеводородов и тем самым предотвратить их попадание в масло в недопустимом количестве.

При этом для ароматизации масла используют коптильную жидкость с плотностью 1,002÷1,090 г/ см³ .

При этом соотношение компонентов (коптильная жидкость: масло) выбирают из расчета 1:10÷10:1.

Изменяя плотность коптильной жидкости и соотношение компонентов (коптильная жидкость: масло), можно получать масло с ароматом дыма в широком спектре, а также различного цвета, вкуса.

Процесс перемешивания масла с коптильной жидкостью проводят со скоростью 45÷90 об/ мин в течение 1÷60 минут при температуре среды 15÷50°С.

Изменение скорости перемешивания не оказывает существенное влияние на стабильность эмульсии, но подогрев ее выше 50°С снижает ее стабильность и содержание летучих компонентов дыма в масле.

Температуру масла, направляемого на вторую ступень фильтрации, выдерживают в пределах 15÷50°С

Температура масла менее 15°С увеличивает его вязкость и снижает производительность процесса, а при температуре выше 50°С увеличивается растворимость воды в масле, которая может выделяться из масла при охлаждении и ухудшать его органолептические свойства.

При этом после проведения первой стадии фильтрации получают масло, в котором еще содержатся мелкодисперсные частицы воды, придающие ему некоторую мутность, и пригодное к применению только в качестве заливок для консервирования, хотя оно и соответствует гигиеническим требованиям к качеству и безопасности продовольственного сырья. Вторая стадия очистки позволяет получать прозрачное, ароматизированное дымом масло высшего качества.

Поставленная задача решается также тем, что в устройстве для ароматизации растительного масла, содержащем емкости с исходным маслом и коптильной жидкостью, емкость с мешалкой для получения эмульсии, теплообменник, фазоделитель, сборники ароматизированного масла и воды, согласно изобретению установлены фильтры, один из которых установлен между теплообменником и фазоделителем, а второй фильтр тонкой очистки установлен между фазоделителем и сборником масла, при этом емкость с эмульсией и фазоделитель разнесены по высоте.

При этом фильтры выполнены в виде камер, заполненных любым пористым материалом, например песком, опилками, тканевыми материалами.

На чертеже представлена блок-схема устройства для получения ароматизированного коптильной жидкостью масла.

Предлагаемый способ осуществляют в следующей последовательности.

На первом этапе коптильную жидкость, полученную насыщением воды продуктами пиролиза лиственной древесины, перемешивают с растительным маслом (подсолнечным, кукурузным, горчичным и др.) со скоростью 45÷90 об/мин, подогревая при этом эмульсию до 30÷50°С, и направляют ее на фильтрацию. На втором этапе производят разделение водной и масляной фазы.

При этом водная фаза сливается периодически или непрерывно, масляная отводится на тонкую фильтрацию в целях улавливания остаточного количества диспергированной воды, а затем масло поступает в приемную емкость, причем эмульсия, вода, масло поступают самотеком.

Сущность изобретения поясняется примерами его конкретного исполнения.

ПРИМЕР 1.

Одну объемную часть коптильной жидкости, полученной насыщением воды продуктами пиролиза лиственной древесины до плотности 1,09 г/см³, в соответствии с патентом [2] перемешивают с десятью частями растительного масла (подсолнечного, кукурузного, горчичного и т.д.) в течение 10÷60 минут в смесителе со скоростью мешалки 45÷90 об/мин. Полученную эмульсию подогревают до 30÷50°С и направляют на фильтр грубой очистки, а затем разделяют на водную и масляную фазы в фазоделителе, при этом масляную фракцию отводят на второй фильтр и далее в сборник. Температуру масла, направляемого на второй фильтр, выдерживают в пределах 15÷30°С.

Полученное масло имеет следующие показатели:

Кислотное число, мг КОН мг/г	1,7
Массовая доля фенольных веществ (в пересчете на гваякол), %	<0,1
Массовая доля карбонильных соединений (в пересчете на фурфурол), %	<0,1
Содержание бензапирена, мг/кг	<0,001

Масло обладает тонким ароматом дыма, приятным вкусом, по цвету мало отличается от исходного.

ПРИМЕР 2.

Смешивают одну часть коптильной жидкости с плотностью 1,084 г/см ³ с одной частью дезодорированного растительного масла. Эмульсию разделяют, как описано в примере 1.

Полученное масло с ароматом копчения имеет следующие показатели:

Кислотное число, мг КОН/г	4,5
Массовая доля фенольных веществ (в пересчете на гваякол), %	0,5
Массовая доля карбонильных соединений (в пересчете на фурфурол), %	0,4
Содержание бензапирена, мг/кг	<0,001

Полученное масло обладает резким ароматом копчения, имеет горький привкус.

ПРИМЕР 3.

Смешивают десять объемных частей коптильной жидкости с плотностью 1,084 г/см³ с одной частью дезодорированного растительного масла. После разделения эмульсии получают масло со следующими показателями:

Кислотное число, мгКОН/г	7,5
Массовая доля фенольных веществ (в пересчете на гваякол), %	0,8
Массовая доля карбонильных соединений (в пересчете на фурфурол), %	0,6
Содержание бензапирена, мг/кг	<0,0012

Масло обладает излишне резким запахом копчения, явно горьким вкусом. Цвет янтарный.

Купажирование с исходным маслом приводит в норму все органолептические показатели.

ПРИМЕР 4.

Одну объемную часть коптильной жидкости, насыщенной до плотности 1,040 г/см³ смешивают с тремя частями дезодорированного растительного масла и после разделения эмульсии, как описано в примере 1, получают масло со следующими характеристиками:

Кислотное число, мг КОН мг/г	3,2
Массовая доля фенольных веществ (в пересчете на гваякол),%	0,3
Массовая доля карбонильных соединений (в пересчете на фурфурол), %	0,25
Содержание бензапирена, мг/кг	<0,001

Полученное масло обладает явно выраженным ароматом копчения, прозрачно и имеет янтарный цвет.

ПРИМЕР 5.

Смешивают десять объемных частей коптильной жидкости с плотностью 1,002 г/см³ с одной частью дезодорированного растительного масла. После разделения эмульсии (пример 1) получают масло со следующими показателями:

Кислотное число, мг КОН мг/г	0,3
Массовая доля фенольных веществ (в пересчете на гваякол), %	<0,1
Массовая доля карбонильных соединений (в пересчете на фурфурол), %	<0,1
Содержание бензапирена, мг/кг	не определяется

Масло обладает очень слабым ароматом дыма. Цвет масла практически не отличается от исходного.

Использование в качестве ароматизатора масла коптильной жидкости, в частности, полученной по патенту, приведенному в примерах 1-5, позволяет получать масло с повышенными санитарно-гигиеническими показателями.

Предлагаемое устройство для получения ароматизированного коптильной жидкостью масла содержит (см. чертеж) емкость 1 с растительным маслом, емкость 2, заполненную коптильной жидкостью, питающую емкость 3 с эмульсией, теплообменник (подогреватель) 4, фильтр 5 грубой очистки с наполнителем 6, фазоделитель 7, фильтр 8 тонкой очистки с наполнителем 6, сборник 9 осветленного масла, вентиль 10, сборник 11 водной фазы. При этом фильтры 5 и 8 могут быть выполнены в виде камер, заполненных любым пористым материалом, например песком, опилками, тканевыми материалами.

Устройство работает следующим образом.

В питающую емкость 3 подается растительное масло и коптильная жидкость из емкостей 1 и 2 в заданном соотношении, которые перемешивают мешалкой со скоростью 45÷90 об/мин в течение 10÷60 минут, далее полученная эмульсия подогревается до 30÷50°С в теплообменнике 4 и направляется в фильтр 5 грубой очистки, а затем поступает в фазоделитель 7, где разделяется на водную и масляную фазы. Отделившееся в фазоделителе 7 масло, содержащее 0,3÷0,1% воды, поступает на второй фильтр 8. Затем осветленное масло сливается в емкость 9. Отделившаяся вода сливается периодически или непрерывно через нижний вентиль 10 в сборник 11.

Дополнительным преимуществом предлагаемого технического решения является то, что весь процесс получения ароматизированного масла идет самотеком, что обеспечивается разнесением емкости 3 с эмульсией и фазоделителя 7 на высоту h.

Таким образом, предлагаемые способ и устройство позволяют получать при минимальных затратах ароматизированное коптильной жидкостью растительное масло с высокими органолептическими, санитарно-гигиеническими показателями, улучшенными потребительскими свойствами и продолжительным сроком хранения.

Источники информации

1. Курко В.И. Основы бездымного копчения. - М., « Легкая и пищевая промышленность». - 1984. - 228с.

2. Патент РФ №2077209, кл. А 23 В 4/044, 1997 г.

3. Патент США №3152914, кл. 99-140, 1964 г.

4. Патент США №4118519, кл.426/533, 1978 г.

5. Патент РФ №2001575, кл. А 23 В 4/044, 1993 г.

6. Патент РФ №2130725, кл. А 23 В 4/044, 1999 г.

7. Патент РФ №2090071, кл. А 23 В 4/048, 1997 г.