способ приготовления пищевой добавки для мясных изделий

Формула изобретения

Способ приготовления пищевой добавки для мясных изделий, включающий смешивание крови пищевой, растительного и молочного белков, воды, на заключительном этапе введение костного пищевого жира, отличающийся тем, что при смешивании компонентов добавляют до 1 мас.% крахмала, до 2 мас.% желатина и 0,10-0,25 мас.% хитозана, растворенного 1:50-1:100 в подсырной или творожной сыворотке при температуре 18-70°С с активной кислотностью 4,0-6,2.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к мясной промышленности и может быть использовано при производстве мясных изделий.

Известен способ приготовления белково-жировой смеси для мясных изделий, предусматривающий смешивание обезжиренного молока, масла растительного и предварительно запаренной водой гороховой муки (А.с. СССР №938885, кл. A 23 L 1/31,1979).

Недостатком известного способа являются низкие усвояемость и функционально-технологические характеристики, обусловленные составом белково-жировой смеси.

Известна пищевая добавка для мясных изделий, включающая кровь пищевую стабилизированную, растительный и молочный белки, костный пищевой жир и воду (А.с. СССР №1132897, кл. A 23 L 1/31,1982).

Причиной, препятствующей получению указанного ниже технического результата, являются недостаточно высокие функционально-технологические характеристики. Это обусловлено тем, что в пищевой добавке отсутствуют в определенных пропорциях высокоэффективные эмульгаторы и гелеобразователи.

Основной задачей, на решение которой направлен заявляемый способ, является получение пищевой добавки с высокими функционально-технологическими характеристиками.

Единым техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленного изобретения, является получение пищевой добавки с высокими функционально-технологическими характеристиками, за счет повышения эмульгирующей и гелеобразующей способностей.

Указанный технический результат достигается тем, что пищевая добавка, включающая кровь пищевую (55-65 мас.%), растительный белок (8-12 мас.%), молочный белок (2-4 мас.%), костный пищевой жир (10-15 мас.%) и воду, согласно изобретению дополнительно содержит в качестве эмульгаторов и гелеобразователей крахмал (1-0 мас.%), желатин (2-0 мас.%) и 0,1-0,25 мас.% хитозана, растворенного 1:50-1:100 в подсырной или творожной сыворотке при температуре 18-70°С с активной кислотностью 4,0-6,2.

Крахмал и желатин относят к группе улучшителей консистенции. Эти компоненты способны образовывать гели, устранять бульонные отеки и придавать монолитность готовым изделиям. Действие хитозанов при производстве мясопродуктов не изучено, однако известно, что в косметической промышленности они используются как эмульгаторы и гелеобразователи. Хитозан является полисахаридом, который получают из твердого покрова ракообразных, он применяется при выработке различных пищевых продуктов в качестве загустителя, структурообразователя для продуктов диетического питания, способствующих выведению радионуклидов из организма, для создания простых и многокомпонентных эмульсий, соусов, паст и т.д. При низких значениях активной кислотности (рН не более 6,2) аминогруппа хитозана протонизирована, он представляет собой катионный водорастворимый полиэлектролит. В кислой среде хитозаны, дезацетилированные на 75% и более, растворяются быстро, образуя прозрачные, гомогенные и вязкие растворы. Кроме того, образуется связь за счет ОН-групп желатина и ацетамидной группировки хитозана. Исследования по использованию хитозана в сухом виде в качестве добавки к композиционному составу, предложенному в А.С. №1132897, показали, что функциональные характеристики смеси (гелеобразующая и эмульгирующая способности) не отличаются от соответствующих показателей композиции без хитозана. Поскольку пищевая добавка предназначена для мясных изделий, рН которых может быть выше 6,2, для обеспечения высоких функциональных характеристик хитозан необходимо предварительно подготовить, т.е. растворить в кислой среде. Не полностью растворенная навеска хитозана не обеспечит требуемых функционально-технологических характеристик композиции или потребуется увеличивать концентрацию дорогостоящего компонента. Поэтому с целью снижения стоимости композиции хитозан целесообразно растворить полностью. Хитозаны, вырабатываемые отечественной промышленностью, не одинаковы по своему молекулярному весу, размеру частиц, вязкости, степени дезацетилирования и, следовательно, с различной скоростью растворяются в молочных (подсырной и творожной) сыворотках. Подсырная и творожная пищевые сыворотки имеют пониженную кислотность, не обладают специфическим запахом в отличие от уксусной и лимонной кислот. При изучении растворимости использовали хитозаны марок 17-20, 21-24, 37-40, 69-72, 73-76 и БИО, выработанные в соответствии с ТУ 9289-001-44162258-98 и ТУ 9289-046-04689375-96.

Скорость растворения хитозанов в молочной сыворотке зависит от жидкостного коэффициента и температуры. Известно, что диффузионное движение частиц среды, приводящее к переносу вещества и выравниванию концентраций или к установлению равновесного распределения частиц, зависит от температуры растворителя и концентрации растворяемого ингредиента - чем выше концентрация и ниже температура, тем медленнее происходит растворение. Исходя из этого, растворение хитозанов вели в избыточном количестве сыворотки, но так, чтобы добавляемый раствор существенно не изменял активную кислотность композиции. Установлено, что добавление к композиционному составу до 25% сверх рецептуры (0,25 мас.% хитозана в составе композиции, растворенного 1:100) молочной сыворотки с рН=6,2 или 12,5% сверх рецептуры (0,25 мас.% хитозана в составе композиции, растворенного 1:50) сыворотки с рН=4,0 не приводит к значимому изменению активной кислотности пищевой добавки (активная кислотность имеет фиксированное значение до 0,1).

При определении растворимости навеску хитозана помещали при комнатной температуре (18-20°С) в молочную сыворотку с различной активной кислотностью в соотношении 1:50-1:100, в зависимости от рН сыворотки, тщательно перемешивали и рефрактометрическим методом определяли содержание сухих веществ.

Данные по изучению растворимости хитозанов в молочной сыворотке (подсырной или творожной) в зависимости от размера частиц и степени дезацетилирования при комнатной температуре приведены в табл. 1.

Таблица 1
Характеристика растворимости различных видов хитозанов в молочной сыворотке при комнатной температуре
	Марка хитозана
Показатели
	17-20	21-24	37-40	69-72	73-76	БИО
Размер частиц, мм	0,2-0,3	0,1-0,4	0,1-0,4	0,1-0,4	0,1-0,4	1,0-3,0
Степень дезацетилирования, %	92,2	85,0	92,6	79,5	89,7	79,3
Растворимость в молочной сыворотке, % к общему количеству, при:
рН=6,2	13,0	8,3	17,5	6,4	16,8	0,0
рН=5,5	20,2	15,3	39,4	12,1	65,5	0,0
рН=5,0	79,7	71,1	90,0	67,0	78,2	4,9
рН=4,5	100,0	100,0	100,0	73,4	89,9	37,7
рН=4,0	100,0	100,0	100,0	100,0	100,0	64,6

Данные табл.1 свидетельствуют о том, что хитозан 37-40, имеющий самую высокую степень дезацетилирования (92,6%) и небольшой размер частиц (0,1-0,4 мм), растворяется быстро при более высоких значениях рН. Хитозан БИО растворяется медленно, это обусловлено большим размером частиц (1,0-3,0 мм) и низкой степенью дезацетилирования (79,3%). При изучении скорости растворения установлено, что для достижения полной растворимости (100% к общему количеству) хитозана 37-40 при рН=6,2 требуется 5,5 ч, а для хитозана БИО при тех же условиях - 2,5 суток. Полное растворение хитозана БИО при рН=4,0 происходит через 3 ч 10 мин.

Растворимость зависит и от температуры сыворотки, чем выше температура, тем быстрее будет растворяться хитозан. В табл.2 представлены данные растворимости хитозанов при различных температурных режимах.

Таблица 2
Характеристика растворимости различных видов хитозанов в молочной сыворотке при температурной обработке
Показатели	Марка хитозана
	17-20	21-24	37-40	69-72	73-76	БИО
Растворимость в молочной сыворотке, % к общему количеству, при:
рН=6,2; t=60°C	100,0	92,3	100,0	85,5	100,0	52,0
рН=6,2; t=70°C	100,0	100,0	100,0	93,4	100,0	65,5
рН=6,2; t=80°C	100,0	100,0	100,0	93,3	100,0	65,5
рН=4,0; t=60°C	100,0	100,0	100,0	100,0	100,0	92,7
рН=4,0; t=70°C	100,0	100,0	100,0	100,0	100,0	100,0

Хитозан БИО при 60°С и рН=6,2 полностью растворялся через 50 мин, при 70 и 80°С - через 40 мин. Полное растворение хитозана 69-72 при 60°С и рН=6,2 происходит через 10 мин, при 70-80°С - через 5 мин. Неповышение растворимости при 80°С очевидно обусловлено денатурационными изменениями альбуминов сыворотки, способных образовывать ионные, водородные связи по типу комплексообразования, в котором хитозан выступает в роли ядра.

Наличие вышеуказанных компонентов в смеси может вызвать синергизм, характеризующийся тем, что комбинированное воздействие будет способствовать повышению или понижению действия, оказываемого каждым веществом в отдельности. С целью учета явления синергизма оптимальные массовые количества крахмала, желатина и хитозана определяли при различных сочетаниях добавляемых компонентов. К основным функционально-технологическим характеристикам многокомпонентных мясных систем относят эмульгирующую и гелеобразующую способности. Основные функционально-технологические характеристики композиций, полученных с использованием крови пищевой стабилизированной, растительных и молочных белков, костного пищевого жира, крахмала, желатина и хитозана, растворенного в молочной сыворотке, представлены в табл.3.

Значения эмульгирующей и гелеобразующей способностей композиций с различными марками хитозанов отличались в пределах ошибки опыта, поэтому для составления композиции рекомендованы все марки.

Для равномерного распределения костного жира пищевую стабилизированную кровь и воду предварительно подогревали до температуры 35-75°С, а затем при перемешивании добавляли растительный и молочный белки, растворенный в сыворотке хитозан и остальные компоненты рецептуры. Перемешивание вели до получения гомогенной консистенции. Костный пищевой жир вносили на заключительном этапе с целью снижения окислительных изменений липидной фракции кислородом воздуха.

Поскольку мясные изделия в процессе их производства подвергают термической обработке, гелеобразующую способность композиции пищевой добавки оценивали по величине предельного напряжения сдвига после предварительного термостатирования до температуры в центре 72°С.

Таблица 3
	а.с. ссср №1132897		Номера примеров практического осуществления
	1	2	1	2	3	4
Компоненты, мас.%:
1. Кровь пищевая стабилизированная	55	65	55	65	55	65
2. Соевый концентрат	8	12	8	12	8	12
3. Казеинат натрия	2	4	2	4	2	4
4. Костный пищевой жир	10	15	10	15	10	15
5. Вода	25	4	21,9	0,9	24,75	3,75
6. Хитозан	0	0	0,1	0,1	0,25	0,25
7. Крахмал	0	0	1	1	0	0
8. Желатин	0	0	2	2	0	0
9. Сыворотка молочная для растворения хитозана (сверх рецептуры), кг/100 кг	0	0	5-10	5-10	12,5-25,0	12,5-25,0
Показатели:
1. Предельное напряжение сдвига, Па	5700±110	6550±100	7780±90	9470±160	7560±120	9070±115
2. Эмульгирующая способность, г жира/1 г белка	122±5	180±7	183±6	280±11	182±7	260±10

Продолжение таблицы 3
	а.с. ссср №1132897		Номера примеров практического осуществления
	3	4	5	6	7	8
Компоненты, мас.%:
1. Кровь пищевая стабилизированная	55	65	55	65	55	65
2. Белок подсолнечника	8	12	8	12	8	12
3. Сухое обезжиренное молоко	2	4	2	4	2	4
4. Костный пищевой жир	10	15	10	15	10	15
5. Вода	25	4	24,75	3,75	21,9	0,9
6. Хитозан	0	0	0,25	0,25	0,1	0,1
7. Крахмал	0	0	0	0	1	1
8. Желатин	0	0	0	0	2	2
9. Сыворотка молочная для растворения хитозана (сверх рецептуры), кг/100 кг	0	0	12,5-25,0	12,5-25,0	5-10	5-10
Показатели:
1. Предельное напряжение сдвига, Па	5300±100	6100±120	7110±120	8500±140	7250±115	9050±150
2. Эмульгирующая способность, г жира/1 г белка	160±7	210±8	215±6	290±7	210±8	305±10

Данные табл.3 свидетельствуют о том, что для увеличения гелеобразующей и эмульгирующей способностей пищевой добавки в композицию целесообразно вводить 0,1-0,25 мас.% хитозана, растворенного в молочной сыворотке в соотношении 1:50-1:100, до 2 мас.% желатина и до 1 мас.% крахмала. Уменьшение количества добавляемого хитозана (менее 0,1 мас.%) приводило к снижению функционально-технологических характеристик пищевой добавки. Увеличение количественного содержания в смеси хитозана (более 0,25 мас.%), желатина (более 2 мас.%) и крахмала (более 1 мас.%) не способствовало значительному повышению эмульгирующей и гелеобразующей способностей.

Пример 1. 0,05 кг хитозана марки БИО заливают 2,5 л творожной сыворотки с рН=4,0 и температурой 70°С, смесь тщательно перемешивают. 27,5 кг (55%) пищевой стабилизированной крови смешивают с 10,95 кг (21,9%) воды, смесь нагревают до температуры 35-75°С. При перемешивании добавляют 4 кг (8%) соевого концентрата, 1 кг (2%) казеината натрия, 2,5 л творожной сыворотки с растворенным хитозаном (2% к массе сыворотки), 0,5 кг (1%) крахмала, 1 кг (2%) желатина, а затем 5 кг (10%) костного жира.

Пример 2. 0,05 кг хитозана марки 37-40 заливают 5 л подсырной сыворотки с рН=6,2, смесь тщательно перемешивают и выдерживают при комнатной температуре 5,5 ч. Приготовление пищевой добавки проводят как в примере 1. Берут 32,5 кг (65%) пищевой стабилизированной крови, 0,45 кг (0,9%) воды, 6 кг (12%) соевого концентрата, 2 кг (4%) казеината натрия, 5 л подсырной сыворотки с растворенным хитозаном (1% к массе сыворотки), 0,5 кг (1%) крахмала, 1 кг (2%) желатина и 7,5 кг (15%) костного жира.

Пример 3. 0,125 кг хитозана марки 17-20 заливают 12,5 л подсырной сыворотки с рН=6,2, и температурой 60°С, смесь тщательно перемешивают. Приготовление пищевой добавки проводят как в примере 1. Берут 27,5 кг (55%) пищевой стабилизированной крови, 12,375 кг (24,75%) воды, 4 кг (8%) соевого концентрата, 1 кг (2%) казеината натрия, 12,5 л подсырной сыворотки с растворенным хитозаном (1% к массе сыворотки) и 5 кг (10%) костного жира.

Пример 4. 0,125 кг хитозана марки 21-24 заливают 8,75 л творожной сыворотки с рН=4,5 при комнатной температуре и тщательно перемешивают. Приготовление пищевой добавки проводят как в примере 1. Берут 32,5 кг (65%) пищевой стабилизированной крови, 1,875 кг (3,75%) воды, 6 кг (12%) соевого концентрата, 2 кг (4%) казеината натрия, 8,75 л творожной сыворотки с растворенным хитозаном (1,43% к массе сыворотки) и 7,5 кг (15%) костного жира.

Пример 5. 0,125 кг хитозана марки 73-76 заливают 12,5 л подсырной сыворотки с рН=6,2, при температуре 60°С и тщательно перемешивают. Приготовление пищевой добавки проводят как в примере 1. Берут 27,5 кг (55%) пищевой стабилизированной крови, 12,375 кг (24,75%) воды, 4 кг (8%) белка подсолнечника, 1 кг (2%) сухого обезжиренного молока, 12,5 л подсырной сыворотки с растворенным хитозаном (1% к массе сыворотки) и 5 кг (10%) костного жира.

Пример 6. 0,125 кг хитозана марки 69-72 заливают 12,5 л подсырной сыворотки с рН=6,2, при температуре 60°С, тщательно перемешивают и выдерживают при этой температуре 10 мин. Приготовление пищевой добавки проводят как в примере 1. Берут 32,5 кг (65%) пищевой стабилизированной крови, 1,875 кг (3,75%) воды, 6 кг (12%) белка подсолнечника, 2 кг (4%) сухого обезжиренного молока, 12,5 л подсырной сыворотки с растворенным хитозаном (1% к массе сыворотки) и 7,5 кг (15%) костного жира.

Пример 7. 0,05 кг хитозана марки 21-24 заливают 5 л подсырной сыворотки с рН=6,2, при температуре 70°С, тщательно перемешивают. Приготовление пищевой добавки проводят как в примере 1. Берут 27,5 кг (55%) пищевой стабилизированной крови, 10,95 кг (21,9%) воды, 4 кг (8%) белка подсолнечника, 1 кг (2%) сухого обезжиренного молока, 0,5 кг (1%) крахмала, 1 кг (2%) желатина, 5 л подсырной сыворотки с растворенным хитозаном (1% к массе сыворотки) и 5 кг (10%) костного жира.

Пример 8. 0,05 кг хитозана марки 37-40 заливают 5 л творожной сыворотки с рН=4,5, при комнатной температуре и тщательно перемешивают. Приготовление пищевой добавки проводят как в примере 1. Берут 32,5 кг (65%) пищевой стабилизированной крови, 0,45 кг (0,9%) воды, 6 кг (12%) белка подсолнечника, 2 кг (4%) сухого обезжиренного молока, 0,5 кг (1%) крахмала, 1 кг (2%) желатина, 5 л творожной сыворотки с растворенным хитозаном (1% к массе сыворотки) и 7,5 кг (15%) костного жира.