состав для нанесения оболочек на пищевые продукты и способ получения оболочек пищевых продуктов

Формула изобретения

1. Экструдируемый или совместно экструдируемый состав на водной основе, пригодный для нанесения оболочек на пищевые продукты, характеризующийся тем, что он содержит: первый полисахарид, отрицательно заряженный при нахождении в составе, превращающийся в гель под воздействием катионов и содержащий альгинат, и, по меньшей мере, второй полисахарид, нейтральный при нахождении в составе и содержащий галактоманнаны, причем состав содержит 2-7 мас.% альгината и имеет вязкость 80-110 Па·с при температуре 20°С.

2. Экструдируемый или совместно экструдируемый состав на водной основе по п.1, отличающийся тем, что содержит 2-4 мас.%, предпочтительно 2,3-3,0 мас.% альгината.

3. Состав по п.1, отличающийся тем, что галактоманнаны выбраны из группы, состоящей из гуаровой камеди, камеди из бобов рожкового дерева или их комбинации.

4. Состав по п.1, отличающийся тем, что галактоманнаны содержат гуаровую камедь.

5. Состав по п.1, отличающийся тем, что содержит 2-10 мас.%, предпочтительно 3-6 мас.% галактоманнанов, предпочтительно гуаровой камеди.

6. Состав по п.1, отличающийся тем, что рН состава лежит между 4,0 и 9,5, предпочтительно между 4,0 и 7,5, более предпочтительно между 4,0 и 6,0, еще более предпочтительно между 4,5 и 5,5, а в самом предпочтительном варианте составляет 5.

7. Состав по п.1, отличающийся тем, что содержит 0-4 мас.% протеина.

8. Состав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит увлажняющий агент.

9. Способ получения съедобной оболочки, предусматривающий экструдирование состава по любому из пп.1-8 и приведение экструдированного состава в контакт с гелеобразующим агентом для формирования оболочки, находящейся в гелеобразном состоянии.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что состав совместно экструдируют вокруг пищевого продукта, предназначенного для перемещения в оболочку.

11. Способ по п.9 или 10, отличающийся тем, что экструдированный или совместно экструдированный состав вводят в кислую среду, значение рН которой равно 3 или менее.

12. Способ по п.11, отличающийся тем, что кислая среда содержит коптильную жидкость, ее компонент или производное, молочную кислоту, уксусную кислоту или их комбинацию, состоящую из двух или нескольких веществ.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что сформированную оболочку приводят в контакт с раствором, при этом раствор содержит 0,1-0,5 мас.%, предпочтительно 0,25 мас.% уксусной кислоты, 0,1-0,5 мас.%, предпочтительно 0,25 мас.% молочной кислоты и 0,1-1,0 мас.%, предпочтительно 0,5 мас.% коптильной жидкости или ее производного.

14. Оболочка, изготовленная посредством способа, соответствующего любому из пп.8-13.

15. Пищевой продукт с оболочкой, выполненной в соответствии с п.14.

16. Композиция, включающая альгинат и галактоманнаны, добавляемая к воде для образования состава по п.1.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к составу для оболочки пищевых продуктов, содержащему первый полисахарид, который отрицательно заряжен при нахождении в составе и под воздействием катионов превращается в гель, а также к способу нанесения оболочки на указанные продукты.

Уровень техники

В пищевой промышленности общеизвестно покрытие пищевых продуктов, таких, например, как колбасный материал, оболочкой (далее этот термин наряду с термином "колбасная упаковка" относится также и к покрывающему составу). Для применения таких оболочек изготавливают составы, которые можно наносить в жидкой форме непосредственно на пищевые продукты, в частности, посредством совместного экструдирования, погружения пищевого продукта в покрывающий состав или напыления указанного состава. Можно также сначала изготовить оболочки, например, путем экструдирования и затем заполнить их пищевым продуктом.

Обычно оболочке придают форму геля, причем, как один из вариантов, это можно сделать после нанесения на пищевой продукт. Нанесение осуществляют, приводя оболочку в контакт с гелеобразующим агентом (загустителем), в результате чего покрывающий материал переходит в соответствующую консистенцию, сразу же приобретая желаемую твердость. В случае, например, совместного экструдирования такое образование геля имеет место после завершения этой операции. В том случае, когда оболочку формируют, например, после экструдирования, ей придают гелеобразную форму до заполнения пищевым продуктом.

Для вариантов с экструдированием или совместным экструдированием особенно характерно, что главную роль играют реологические свойства, причем в особенности вязкость покрывающего состава. Если вязкость слишком мала, состав за счет атмосферной влаги разжижается еще до того момента, когда он может образовать гель, в результате чего невозможно сформировать когезионную оболочку. Слишком высокая вязкость может привести к проблемам при экструдировании и к нежелательной деформации поверхности оболочки. По этой причине кроме компонента, способного образовывать гель, покрывающие составы обычно содержат компонент, регулирующий вязкость.

Из патентного документа NL-C-102930 известен покрывающий состав, который содержит главным образом воду и полисахаридный альгинат, причем указанный состав, в принципе, пригоден для совместного экструдирования вокруг пищевого продукта. Однако оказалось, что в качестве покрывающих составов такие альгинатные составы неудовлетворительны, т.к. они не проявляют реологических свойств, желательных для совместного экструдирования. Например, из-за низкого содержания альгината (4 мас.%) вязкость состава согласно документу NL-C-102930 слишком мала (30 Па·с при 18°С) для получения удовлетворительного результата при нанесении посредством совместного экструдирования.

Далее, чтобы получить приемлемую вязкость, были сделаны попытки увеличить содержание альгината, но оказалось, что желаемую вязкость можно обеспечить только при содержании альгината, по меньшей мере, 8 мас.%. Однако недостатком такой пропорции является слишком сильное формирование геля в процессе гелеобразования. В результате пищевой продукт приобретает весьма непривлекательный вид, причем очень велика вероятность деформации поверхности оболочки и образования трещин. Было обнаружено также, что такая альгинатная оболочка с технической точки зрения проявляет адгезионные свойства, неудовлетворительные для пищевой заготовки. Как следствие, полученный пищевой продукт облегается альгинатной оболочкой недостаточно плотно.

Из уровня техники широко известны также оболочки на основе коллагена. Их применяют в течение нескольких десятилетий; в качестве примеров можно привести ссылки на патентные документы NL-A-690339, ЕР-А-0619077 и WO 93/12660.

Однако особенно в случае совместного экструдирования коллаген имеет недостаток, заключающийся в том, что после нанесения оболочки на пищевой продукт слой коллагена является очень уязвимым, и нужно провести для него отверждение путем удаления воды, а также за счет создания поперечных сшивок. Обычно удаление воды проводят в ванне с соляным раствором, а поперечное сшивание реализуется в ходе химической реакции, проводимой посредством копчения или с помощью коптильной жидкости, ее активных компонентов, осуществляющих поперечное сшивание, или производных указанной жидкости. В этой связи можно сослаться на документ WO 93/12660. Из уровня техники широко известны и другие пригодные агенты, осуществляющие поперечное сшивание, такие, например, как глутаровый альдегид. Однако указанные выше варианты обработки могут оказать нежелательное воздействие на вкус продукта, покрытого оболочкой, или продукта, предназначенного для помещения в оболочку.

Другой существенный недостаток оболочек пищевого продукта, содержащих коллаген, заключается в том, что коллаген имеет животное происхождение и поэтому непригоден для покрытия, например, вегетарианских и кошерных продуктов.

Дополнительным, но существенным недостатком при нанесении протеина животного происхождения является тот факт, что при обнаружении у соответствующих животных такой болезни как, например, BSE или свиная лихорадка, животные продукты и, следовательно, животный протеин обычно подвергают карантину, чтобы избежать какого-либо риска с точки зрения здравоохранения. Кроме того, бычий протеин может быть носителем болезней, передающихся человеку, таких, например, как синдром Крейтцфельда-Якоба. С учетом всего сказанного выше вопрос надежности поставок животного протеина и, следовательно, содержащего его покрывающего материала может оказаться неблагоприятным фактором, в том числе и потому, что согласно многим национальным законодательствам изготовитель должен быть способен доказать, что его продукты производятся из здоровых животных.

Из-за недостатков, присущих коллагену, производили покрывающие составы, не содержащие любых его форм. Так, в документе WO 99/55165 описывается свободный от коллагена покрывающий состав, содержащий комбинацию протеина с отрицательно заряженными гелеобразующими полисахаридами, причем как полисахариды, так и протеин могут выполнять функцию гелеобразующих составляющих, а также использоваться для регулирования вязкости. Для этой цели такой состав содержит 10 мас.% или более протеина, который может иметь также и животное происхождение.

При введении протеина в таких количествах в покрывающий состав часто получают оболочку с субоптимальными свойствами. Поэтому поперечное сшивание покрывающего состава необходимо проводить после совместного экструдирования, что может воздействовать, как уже указывалось выше, на вкус продукта питания, причем, например, при кипячении или обжаривании пищевого продукта, снабженного такой оболочкой, многие протеины имеют тенденцию окрашивать ее.

Сущность изобретения

Таким образом, задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в получении покрывающего состава, который имеет желаемые реологические свойства, состав которого может быть сформулирован без включения протеинов и посредством которого можно сформировать достаточно прочную и стабильную оболочку, используя технические приемы экструдирования или совместного экструдирования, применяемые обычно в пищевой промышленности.

Неожиданно оказалось, что указанная задача решается с помощью улучшенного покрывающего состава для пищевых продуктов указанного выше типа, причем этот состав содержит, по меньшей мере, второй полисахарид, который при нахождении в составе нейтрален. Понятие "нейтральный полисахарид" хорошо известно специалистам данной отрасли. Этот термин означает полисахарид, который не содержит существенного количества каких-либо заряженных групп и в предпочтительном варианте вообще свободен от них. Такой полисахарид не имеет заряда при значениях рН, обычно применяемых в пищевой промышленности в случае использования покрывающих составов на основе полисахаридов. Так, при применении в составе, например, альгината предпочтительное значение рН будет находиться в интервале 4,0-9,5, а когда используют пектин, предпочтительный интервал рН составляет 2,0-9,5. В частности, в случае применения альгината более предпочтительно, чтобы значения рН лежали в интервале 4,5-7,5 или даже в интервале 4,0-6,0; еще более предпочтителен интервал 4,5-5,5. Самым предпочтительным является значение рН, равное 5,0.

Посредством введения полисахарида, нейтрального при таком значении рН, можно получить покрывающий состав, который обладает реологическими свойствами, требуемыми для экструдирования или совместного экструдирования. Было показано, что нейтральные полисахариды в высокой степени пригодны для установки нужной вязкости состава по существу без неблагоприятного воздействия на формирование геля гелеобразующим полисахаридом. Таким образом, изобретение позволяет получить покрывающий состав на основе полисахаридов, с помощью которого производят оболочки, обладающие достаточной прочностью и по существу не повреждающиеся при последующих обработках. Примерами пригодных нейтральных полисахаридов являются целлюлоза, метилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, метилэтилцеллюлоза, а также галактоманнаны (такие как, например, гуаровая камедь, смоляная камедь и мука из бобов рожкового дерева).

Выражение "отсутствие неблагоприятного воздействия на формирование геля" означает, что при проведении формирования геля обычным для существующего уровня техники образом добавление надлежащих нейтральных полисахаридов в раствор полисахаридов, формирующих гель, таких как, например, альгинат, делает возможным образование геля, происходящее сопоставимым образом и в сопоставимой степени по сравнению с вариантом, в котором нейтральные полисахариды отсутствуют.

Термин "полисахарид" включает в себя также соли и кислоты полисахаридов, равно как и их комбинации, а также соли и кислоты комбинаций двух или нескольких полисахаридов. Чтобы обеспечить съедобность оболочки, из полисахаридов покрывающего состава согласно изобретению предпочтительны съедобные полисахариды.

Пищевые продукты, которые можно покрыть составом согласно изобретению, хорошо известны из уровня техники. Они включают в себя, например, пастообразные пищевые заготовки для производства различных типов колбасы, а также других мясных и рыбных продуктов или продуктов, которые содержат, например, овощи и/или сыр.

Другое преимущество изобретения заключается в том, что содержание каких-либо протеинов в оболочке не является обязательным. Тем самым устраняются указанные выше недостатки оболочек, содержащих эти вещества. Имеется в виду, например, окрашивание пищевого продукта, покрытого оболочкой, при его кипячении и/или обжаривании.

Таким образом, используя состав согласно изобретению, можно получить удовлетворительную оболочку для пищевого продукта, которая позволяет избежать недостатков протеина, особенно коллагена, связанных, в частности, с удалением воды и поперечным сшиванием. Это обстоятельство позволяет получить значительную экономию затрат на оборудование и ускорить производство. Вследствие того, что для покрытия не требуется поперечное сшивание после гелеобразования, при использовании состава согласно изобретению можно придать покрывающий слой также и свежим продуктам. Как было показано, до сих пор при применении покрывающих составов на основе коллагена это едва ли было возможно из-за реакции поперечного сшивания с коптильной жидкостью, воздействующей на вкус.

Отрицательно заряженные полисахариды, превращающиеся в гель под влиянием катионов (далее обозначающиеся термином "полисахарид, формирующий гель"), широко известны из уровня техники; в пищевой промышленности их применяли в течение нескольких десятилетий. Такие полисахариды, а также их соли или кислоты, обычно растворяют в покрывающем составе и превращают в гель, приводя в контакт с раствором, содержащим катионы. Катионы вступают в электростатическое взаимодействие с полисахаридами, формирующими гель, в результате чего последние формируют нерастворимый комплекс с катионами, и таким образом происходит гелеобразование. В зависимости от свойств примененного полисахарида для этой цели используют одновалентные или двухвалентные катионы, как это известно специалистам в этой области. Так, например, установлено, что карраген и альгинат превращаются в гель в присутствии соответственно ионов К⁺ и двухвалентных ионов, предпочтительно ионов Са²⁺.

В покрывающем составе согласно изобретению первый полисахарид предпочтительно выбирают из группы, состоящей из альгината, пектина, каррагена или комбинации двух или нескольких указанных соединений. Было показано, что в покрывающем составе согласно изобретению указанные полисахариды, особенно альгинат, в высокой степени пригодны для применения в качестве полисахарида, формирующего гель.

При использовании в этом качестве пектина предпочтительной формой является низкоэстерифицированный пектин, в котором менее 50% карбоксилатных групп эстерифицированы с метильной группой (метилалкилат). Было показано, что низкоэстерифицированный пектин в высокой степени пригоден для формирования покрывающего слоя хорошего качества.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения первый, формирующий гель полисахарид состава согласно изобретению содержит альгинат. Преимуществом альгината является в числе прочего тот факт, что оболочку можно выдерживать при высоких температурах, как это имеет место, например, в случае кипячения или обжаривания продукта питания, покрытого оболочкой. При этом сохраняются хорошие свойства оболочки, в том числе эластичность, прочность и растяжимость. Кроме того, альгинат имеет хорошие гельные свойства.

Чтобы получить хорошую, крепкую и гладкую оболочку, покрывающий состав согласно изобретению в оптимальном варианте содержит первый полисахарид, предпочтительно альгинат, в количестве 1-7 мас.%, предпочтительно 2-4 мас.%, а наиболее предпочтительно 2,3-3,0 мас.%.

В благоприятном варианте осуществления покрывающего состава по изобретению второй полисахарид содержит галактоманнаны. Было показано, что они в высокой степени пригодны для регулирования вязкости, что особенно важно при экструдировании или совместном экструдировании, и по существу не воздействуют на гелеобразование полисахаридов, формирующих гель, из-за нейтрального характера галактоманнанов в указанном выше интервале значений рН. Отсутствие какого-либо заряда на галактоманнанах предотвращает их участие в электростатических взаимодействиях между загустителем и формирующими гель полисахаридами во время образования геля. Примерами галактоманнанов являются камедь из бобов рожкового дерева, смоляная камедь и гуаровая камедь, причем предпочтительны гуаровая камедь, камедь из бобов рожкового дерева или комбинация этих веществ.

Таким образом, галактоманнаны, в особенности гуаровая камедь, в высокой степени пригодны для приведения вязкости к правильному значению. При этом, чтобы создать желаемые прочность и текстуру, в состав можно ввести надлежащее количество полисахарида, способного образовывать гель. Несмотря на то, что может появиться необходимость регулировать вязкость надлежащим образом, в частности, для совместного экструдирования, хорошие гельные свойства полисахаридов, формирующих гель, в частности альгината, при этом сохраняются.

В эффективном варианте осуществления изобретения галактоманнаны, находящиеся в покрывающем составе, содержат гуаровую камедь. Фактическим преимуществом этого вещества, отличающим его от других галактоманнанов, является растворимость при низкой температуре, конкретно при 4°С. В результате технологические свойства покрывающего состава улучшаются, т.к. появляется возможность исключить этап нагрева, необходимый для растворения многих других полисахаридов, и работать при желаемых рабочих температурах. Это дает экономию времени и энергии.

Было показано, что оптимальную оболочку можно получить в том случае, когда состав содержит галактоманнаны, предпочтительно гуаровую камедь, в количестве 2-10 мас.%, предпочтительно 3-6 мас.%. Фактически оказалось, что при применении галактоманнанов в этих концентрациях вязкость состава можно регулировать таким образом, который весьма подходит для экструдирования или совместного экструдирования. При этом, чтобы сформировать оптимальную оболочку, можно ввести надлежащее количество гелеобразующих полисахаридов.

Предпочтительно, чтобы вязкость покрывающего состава составляла 80-110 Па·с при температуре 20°С. Для экструдирования или совместного экструдирования такой состав можно применять весьма эффективно.

Для специалистов в данной области будет понятно, что вязкость зависит также от температуры состава. Так, например, при низких рабочих температурах (0-5°С), чтобы получить желаемую вязкость, нейтральных полисахаридов нужно добавлять меньше.

Оболочка или продукт питания, экструдированный совместно с покрывающим составом, а также покрывающий состав, содержащий гуаровую камедь и альгинат, представляют примеры оптимального покрывающего слоя или содержат такой слой. С точки зрения прочности и текстуры он сопоставим с современными оболочками на основе протеина или даже превосходит их. Так, продукт питания с покрывающим слоем, содержащим альгинат и гуаровую камедь, можно без повреждения указанного слоя даже обжаривать. Это вряд ли возможно для продуктов с протеиновой оболочкой, такой как совместно экструдированная коллагеновая оболочка.

Как уже разъяснялось выше, состав в превосходной степени пригоден для формирования покрывающего состава, не содержащего протеин. Поэтому в предпочтительном варианте осуществления изобретения состав и соответственно оболочка не содержат протеина. Однако при желании состав может содержать и этот компонент.

В частном случае варианта осуществления согласно изобретению состав содержит 0-4 мас.% протеина. Такое небольшое его количество можно ввести в покрывающий состав по нескольким причинам, обеспечивающим позитивный эффект. Например, протеин может способствовать связыванию между оболочкой и пищевым продуктом. В частности, оказалось, что для этой цели пригодны глобулярные протеины, такие как коллаген. Введением такого протеина в покрывающий состав можно улучшить связь между покрывающим слоем и пищевой заготовкой, покрытой оболочкой, причем в особенности это справедливо для совместного экструдирования. В результате получают продукт питания, в котором имеет место улучшенная адгезия указанного слоя к пищевому содержимому. Состав с оптимальными адгезионными свойствами получают в том случае, когда покрывающий состав содержит протеин, например коллаген, в количестве 0,5-2,5 мас.%, предпочтительно 1-1,5 мас.%. В таком составе коллаген действует главным образом как связующий протеин и не оказывает воздействия на прочность оболочки. Прочность покрывающего слоя обеспечивает альгинат, переведенный в состояние геля. В этой связи можно указать на тот факт, что для получения указанных адгезионных свойств оболочку после образования геля предпочтительно подвергнуть реакции поперечного сшивания протеина, например, посредством приведения оболочки после совместного экструдирования и образования геля в контакт с коптильной жидкостью, ее активной составляющей, обеспечивающей поперечное сшивание, или производной указанной жидкости.

Было показано также, что в этом контексте предпочтительно, чтобы значение рН покрывающего состава в присутствии протеина лежало в интервале 6,5-8,5, поскольку вне этого интервала связующие свойства покрывающего состава, необходимые для совместного экструдирования, проявляются в меньшей степени. Вследствие этого, принимая во внимание последующую реакцию поперечного сшивания, обычно имеющую место при кислых условиях, предпочтительно ввести в состав буферное вещество. Предпочтительными примерами пригодных буферных веществ являются органические буферные системы, в особенности принадлежащие к типу молочная кислота/лактат, лимонная кислота/NaOH и уксусная кислота/ацетат.

Протеин можно вводить также и для того, чтобы придать продукту питания более привлекательный вид, в особенности с точки зрения цвета. В этом случае содержание протеина предпочтительно составляет максимум 1 мас.%. При такой концентрации протеин, как правило, не дает какого-либо существенного вклада в структуру покрывающего слоя, и поэтому в реакции поперечного сшивания обычно нет необходимости. При максимальном содержании 4 мас.% протеин по существу не будет давать какого-либо вклада в вязкость и гельные свойства покрывающего состава, или в крайнем случае этот вклад будет пренебрежимо малым.

Покрывающий состав может содержать также увлажняющий агент, такой как глицерин, пропиленгликоль, съедобное масло или этанол. Указанный агент оказывает положительное воздействие на консистенцию оболочки, в особенности на ее пластичность. Содержание увлажняющего агента предпочтительно составляет 2-8 мас.%. Состав может содержать также и другие добавки, известные специалистам, такие как красители и ароматические вещества, консерванты и/или антимикробные агенты.

Изобретение в особенности относится к съедобной оболочке для пищевых продуктов, в частности для колбасного продукта, которая содержит, по меньшей мере, первый полисахарид, образовавший гель под влиянием катионов, и второй (нейтральный) полисахарид. Такую оболочку можно применять и обрабатывать любым образом, обычным для уровня техники. При этом для оболочки согласно изобретению посредством способов, известных специалистам в этой области, можно получить любое требуемое свойство, касающееся таких параметров как эластичность, хрупкость, проницаемость по отношению к воздуху и/или влаге и липидам, а также прочность на разрыв.

Изобретение относится также к способу производства съедобной оболочки, содержащему следующие этапы:

а) экструдирование покрывающего состава согласно изобретению с целью получения экструдированного покрывающего состава и

б) приведение экструдированного состава в контакт с загустителем с целью формирования оболочки, переведенной в гелеобразное состояние.

Способ согласно изобретению дает возможность получить оболочки с оптимальными свойствами, используя процесс экструдирования, протекающий при условиях, оптимальных для этого процесса, и вводя в состав такое количество полисахарида, образующего гель, при котором может происходить желаемое гелеобразование с формированием оболочки желаемого качества, а также такое количество нейтрального полисахарида, чтобы состав приобрел надлежащие реологические свойства, в том числе вязкость. После экструдирования состава и перевода его в гелеобразное состояние полученную оболочку можно подвергнуть одной или нескольким дополнительным обработкам, таким как сушка, нанесение на оболочку покрытия, предотвращающего воздействие на нее, например, пищевого продукта, и разрезание оболочки на части. Затем в оболочку можно ввести пищевые заготовки, предпочтительно в пастообразной форме.

Один из оптимальных вариантов осуществления изобретения предусматривает в рамках способа описанного выше типа производство пищевого продукта посредством совместного экструдирования, при котором покрывающий состав на этапе а) совместно экструдируют вокруг пищевого продукта, предназначенного для помещения в оболочку. Вследствие особо пригодных реологических и гельных свойств покрывающего состава согласно изобретению его можно очень эффективно применять для совместного экструдирования. Одно из преимуществ такого экструдирования заключается в том, что пищевые продукты целиком, включая оболочку, можно очень быстро изготовить в ходе непрерывного процесса.

Предпочтительно, чтобы загуститель содержал двухвалентные катионы, причем более предпочтителен вариант с катионами щелочноземельных металлов, а еще более предпочтительно использование ионов Са ²⁺. Это особенно справедливо в случае формирования оболочки, которая содержит альгинат, являющийся в данном контексте предпочтительным компонентом. В связи с этим в качестве загустителя предпочтительно применять водорастворимую соль, предпочтительно соль щелочноземельного металла, такую как соль магния, или более предпочтительно соль кальция.

Приведение совместно экструдированного пищевого продукта в контакт с загустителем обычно имеет место непосредственно после совместного экструдирования и происходит посредством погружения совместно экструдированного пищевого продукта в ванну, содержащую хлорид кальция, лактат кальция или ацетат кальция, причем концентрация ионов Са²⁺ обычно составляет 0,5 М. Гелеобразование можно обеспечить также посредством приведения совместно экструдированного продукта питания в контакт с ионами кальция каким-то другим образом, например, таким как напыление или намазывание раствора, содержащего кальций.

Совместно экструдированный пищевой продукт обычно приводят в контакт с содержимым ванны, содержащим Са²⁺ , на 5-10 с при температуре ванны приблизительно 20°С и концентрации ионов кальция приблизительно 0,5 М.

На основании приведенного здесь описания специалисты в данной области смогут, не прибегая к какому-либо изобретательскому творчеству, подобрать количество нейтрального полисахарида, подходящее для того, чтобы получить желаемые реологические свойства, такие как вязкость покрывающего состава согласно изобретению. Тем самым обеспечивается изготовление покрывающего состава, в оптимальной степени пригодного для совместного экструдирования.

Оказалось, что существенную роль для стабильности оболочки согласно изобретению играет наличие структурной воды в покрытом оболочкой пищевом продукте, которое специалистами в данной отрасли оценивается по ее фактическому содержанию, в принципе изменяющемуся в интервале 0-1. Предпочтительно, чтобы это содержание было настолько низким, насколько это возможно. Если имеет место большое количество структурной воды, реализуется нежелательный перенос воды и, таким образом, перенос ионов между пищевым продуктом и оболочкой. В такой ситуации двухвалентные катионы, примененные для гелеобразования, могут, например, заместиться в оболочке моновалентными катионами из пищевого продукта. В результате нерастворимые комплексы полисахарида и двухвалентного катиона разлагаются и растворяются. Этот процесс, условно говоря, является обратным по отношению к процессу гелеобразования и может привести к растворению и потере оболочки. Источником моновалентных катионов при нанесении оболочки на пищевые продукты является фосфат натрия. Упомянутый выше процесс разложения происходит также в присутствии применяемых обычно в пищевой промышленности веществ, связывающих Са²⁺, таких как ди- и трифосфаты.

Обмен ионов и, следовательно, разрушение оболочки предотвращают также, ограничивая количество структурной воды. Выполнение этого условия можно обеспечить, например, сушкой пищевого продукта после нанесения оболочки, замораживанием пищевого продукта, покрытого оболочкой, или выбором пищевой заготовки, в которой количество структурной воды ограничено. Примером такой заготовки является известная из уровня техники колбасная паста для английской закусочной колбасы или разновидностей сухой колбасы.

Кроме того, предотвратить растворение оболочки можно, добавляя к пищевому продукту катионы, взаимодействуя с которыми гелеобразующий полисахарид приобретает форму геля. К таким катионам относится, например, кальций. При этом указанные выше нежелательные процессы обмена приобретают ограниченный характер. При выдерживании пищевого продукта в водной среде, как это имеет место в случае консервированной или соленой колбасы, такой же эффект можно получить посредством введения обсуждаемых катионов в водную среду. Чтобы устранить катионы, неблагоприятно влияющие на гелеобразование, к пищевому продукту можно добавить также формирующий гель полисахарид, такой как альгинат. Однако такие добавки могут оказать отрицательное воздействие на вкус и/или текстуру указанного продукта.

Неожиданно было обнаружено, что стабильность оболочки покрытого пищевого продукта, изготовленной посредством способа согласно изобретению, можно увеличить, вводя продукт, покрытый оболочкой, после гелеобразования в кислую среду, значение рН которой не превышает 3. Для этого пищевой продукт, покрытый оболочкой, можно, например, опылить кислым раствором или погрузить в такой раствор. Предпочтительно, чтобы этот раствор содержал коптильную жидкость, ее компонент или производное, уксусную или молочную кислоту или комбинацию из двух или нескольких указанных веществ. Однако специалисты в этой области могут легко приготовить какие-либо другие кислые растворы, подходящие для улучшения стабильности покрывающего слоя.

Предпочтительно, чтобы кислая среда содержала дым с кислой реакцией, его компонент или производное. Не рассматривая какое-либо объяснение как единственно возможное, можно все же сделать следующее предположение. Эти компоненты в отличие от ситуации, имеющей место в присутствии в оболочке протеинов, способных к поперечному сшиванию, таких как коллаген, не играют какой-либо роли в реакции поперечного сшивания полисахаридов, присутствующих в оболочке, но осуществляют такую реакцию для протеинов, присутствующих в пищевом продукте, покрытом оболочкой.

Чтобы придать оболочке постоянную прочность, не зависящую от содержания свободных катионов в пищевом продукте, покрытом оболочкой, или в пищевом продукте, предназначенном для помещения в оболочку, в предпочтительном варианте осуществления изобретения сформированную оболочку приводят в контакт с раствором, который содержит 0,1-0,5, предпочтительно 0,25 мас.% уксусной кислоты, 0,1-0,5, предпочтительно 0,25 мас.% молочной кислоты и 0,1-1,0, предпочтительно 0,5 мас.% коптильной жидкости или ее производного.

Следует отметить, что покрывающий состав согласно изобретению, если потребуется, можно нанести на часть пищевого продукта, получив при этом пищевой продукт, покрытый оболочкой только частично.

Изобретение относится также к оболочке, которую можно получить посредством способа согласно изобретению, а также к пищевому продукту, содержащему такую оболочку. Оболочка имеет много приложений; ее можно применять, например, для нанесения покрытия на колбасные и нарезанные овощные продукты, а также для (частичного) покрытия пищевых продуктов, таких как листовые овощи, например, с целью предотвращения коричневого обесцвечивания отрезанных кромок и для гарантирования более продолжительной свежести.

Далее изобретение будет разъяснено более подробно посредством некоторых примеров. Если нет других указаний, приведенные процентные соотношения относятся к мас. процентам.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Примеры

Приготовление колбасной пасты

10,3 мас. частей постной свинины и 14,7 мас. частей шеи пропускают через 3 мм мясорубку. С полученным продуктом смешивают 2,7 мас. частей льда, 0,018 мас. частей нитритной консервирующей соли, 0,002 мас. частей фосфата, 0,001 мас. частей аскорбата, 0,001 мас. частей интенсификатора вкуса и аромата, 0,003 мас. частей белого перца, 0,001 мас. частей мускатного ореха, 0,0005 мас. частей кориандра и 0,001 мас. частей имбиря. Затем проводят перемешивание до желаемой степени дисперсности.

Приготовление вегетарианской колбасной пасты

Для приготовления вегетарианской колбасной пасты сначала приготавливают три сухих смеси:

		мас.%
Смесь 1	протеин яйца	18
	протеин пшеницы	32
	протеин молока	38
	обычная соль	12
Смесь 2	клетчатка пшеницы	25
	крахмал из тапиоки	75
Смесь 3	текстурированная пшеница	50
	овощи и травы	50

15 мас. частей смеси 1 смешивают с 14 мас. частями масла до однородного состояния, затем 55 мас. частей воды перемешивают в объеме смеси 1, после чего добавляют 7 мас. частей смеси 2 и проводят перемешивание до однородного состояния. В заключение добавляют 9 мас. частей смеси 3 и перемешивают с малой скоростью. Приготовленную таким образом вегетарианскую колбасную пасту применяют в качестве наполнителя упаковки.

Контрольный пример 1

500 г альгината натрия (Manugel DMB-Kekco) смешивают с 500 г пропиленгликоля в термообрабатывающем смесителе Hobart, снабженном насадкой для пасты. Затем постепенно добавляют 9000 г воды. После добавления воды проводят перемешивание в самом интенсивном режиме работы машины в течение следующих 15 мин. Далее продукт подвергают деаэрации под вакуумом в высокоскоростной резальной машине Stephan. Полученный продукт содержит 5% альгината и имеет структурную вязкость 15 Па·с. Дальнейшая обработка этого продукта в экструдере STORK-MPS, предназначенном для совместного экструдирования, невозможна, т.к. вязкость слишком низка. Продукт вытекает из машины и не может быть превращен в однородную покрывающую пленку.

Контрольный пример 2

Эксперимент повторяет контрольный пример 1 за исключением того, что 800 г альгината смешивают с 800 г пропиленгликоля, после чего постепенно добавляют 8400 г воды. Полученный продукт содержит 8% альгината и имеет структурную вязкость 85 Па·с. Его экструдируют вместе с колбасной пастой, описанной выше, или с вегетарианской колбасной пастой в экструдере STORK-MPS, предназначенном для совместного экструдирования. Колбасу, сформированную с диаметром 15 мм, пропускают через 5% раствор CaCl₂ в течение 5 с, после чего разделяют на куски размером 10 см. Затем продукты подвергают предварительной сушке в течение 20 мин при 75°С. В заключение продукты подвергают предварительному нагреву в течение 10 мин в аппарате для варки паром при 85°С. После охлаждения проводят вакуумную упаковку продуктов. Результат: формирование первичного покрывающего слоя удовлетворительно. Однако сформированный гель проявляет такое сильное давление и настолько большую усадку во время предварительной сушки, что продукты прорываются насквозь, особенно на концах, и содержимое выходит наружу.

Пример 1

Эксперимент повторяет контрольный пример 2 за исключением того, что 250 г альгината и 500 г гуаровой камеди смешивают с 750 г пропиленгликоля, после чего постепенно добавляют 8500 г воды. Полученный продукт содержит 2,5% альгината и 5% гуаровой камеди, структурная вязкость продукта составляет 100 Па·с. Далее продукт обрабатывают так, как это описано в контрольном примере 2. Результат: продукт формирует хороший однородный покрывающий слой, который непосредственно после гелеобразования обладает высокой устойчивостью по отношению к механическим воздействиям и остается неповрежденным после сушки и пастеризации. Сформированная колбаса имеет хорошо закрытые концы без выхода наполнителя. Конечный продукт сохраняет свою целостность во время стерилизации, термообработки, кипячения и обжаривания.

Пример 2

Эксперимент повторяет пример 1 за исключением того, что покрывающий состав изготавливают с использованием тарельчатого измельчителя и без добавления пропиленгликоля. Полученный таким образом продукт содержит 2,5% альгината и 5% гуара, структурная вязкость продукта составляет 105 Па·с. После дальнейшей обработки для продукта получают результаты, сопоставимые с результатами описанного выше примера 1.

Пример 3

Эксперимент повторяет пример 2 за исключением того, что 250 г альгината и 350 г гуара, находящиеся в тарельчатом измельчителе, растворяют в 7400 г буфера фосфат/лактат, имеющего рН 7,5. Затем с полученным продуктом тщательно смешивают 2000 г коллагенового состава (промышленная модификация 430SCL-PV), имеющего содержание протеина 5%. Полученный продукт содержит 2,5% альгината, 3,5% гуара и 1% коллагенового протеина. Его структурная вязкость составляет 95 Па·с, а значение рН равно 6,7. Далее продукт обрабатывают так, как это описано в примере 2. Результат: продукт формирует хороший однородный покрывающий слой, который непосредственно после гелеобразования обладает высокой устойчивостью по отношению к механическим воздействиям и остается неповрежденным после сушки и пастеризации. Сформированная колбаса имеет хорошо закрытые концы без выхода наполнителя. Кроме того, значительно улучшается адгезия упаковки относительно содержимого. Конечный продукт сохраняет свою целостность во время стерилизации, термообработки, кипячения и обжаривания.

Пример 4

Эксперимент повторяет пример 3 за исключением того, что 200 г альгината и 250 г гуара, находящиеся в тарельчатом измельчителе, растворяют с 5550 г буфера фосфат/лактат, имеющего рН 7,5. Затем с полученным продуктом тщательно смешивают 4000 г коллагенового состава, имеющего содержание протеина 5%. Полученный таким образом продукт содержит 2% альгината, 2,5% гуара и 2% коллагенового протеина. Его структурная вязкость составляет 90 Па·с, а значение рН равно 6,5. Далее продукт обрабатывают так, как это описано в примере 2, за исключением того, что с целью способствования поперечному сшиванию коллагена в гелеобразующую ванну добавляют небольшое количество (2%) производного, полученного из коптильной жидкости. Результат: продукт формирует хороший однородный покрывающий слой, который непосредственно после гелеобразования обладает адекватной устойчивостью по отношению к механическим воздействиям. Следствием этого является отсутствие следов ремней после транспортировки в системе. Колбаса имеет хорошо закрытые концы, а упаковка после сушки и пастеризации проявляет хорошую адгезию к содержимому.

Пример 5

Приготовление колбасной упаковки посредством экструдирования

9250 г воды помещают в тарельчатый измельчитель. После запуска машины медленно добавляют 250 г альгината натрия (Manugel DMB-Kelco). После добавления на 5 минут включают самый интенсивный режим работы машины. Затем примешивают в содержимое 25 г 50% молочной кислоты и 25 г 50% уксусной кислоты. Далее примешивают 450 г гуаровой камеди до получения однородной пасты. Продукт подвергают деаэрации под вакуумом в высокоскоростной резальной машине Stephan.

Паста имеет структурную вязкость 95 Па·с и значение рН, равное 4,9.

Пасту спрессовывают посредством колбасного шприца, снабженного концентрической головкой, у которой центральное отверстие закрывают (ширина зазора в этой системе составляет 0,35 мм).

Таким образом при давлении 1·10⁶ Па формируют "цилиндр пасты" с диаметром 20 мм. Непосредственно после выхода из головки пасту фиксируют напылением 5% раствора CaCl₂. Форму цилиндру придают посредством вдуваемого в него воздуха. В заключение покрывающий колбасу слой подвергают сушке в течение 1,5 ч при 50°С. Высушенный слой имеет толщину 55 мкм.

Сформированную таким образом "оболочку" наполняют описанной выше колбасной пастой и вегетарианской колбасной пастой. Затем колбасы подвергают различным обработкам, таким как кипячение, термообработка и обжаривание. Во всех случаях покрывающий слой сохраняет свою целостность, а колбасы имеют привлекательный вид.