Способ получения йодированных пищевых волокон
Владельцы патента RU 2537525:
Федеральное государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова" (RU)
Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения йодированных пищевых волокон, предусматривающий набухание альгината натрия и последующую кальциевую коагуляцию полученного геля. Для набухания альгината натрия используется водный раствор сывороточных белков коровьего молока и/или гидролизат сывороточных белков молока, обработанных путем ферментативного йодирования аминокислотных остатков и очищенных от неорганического йода с помощью ультрафильтрации, причем концентрация их в водном растворе составляет от 0,01% до 0,02%, а на 100 мл раствора приходится от 12,5 грамм до 17,0 грамм альгината натрия, набухание длится не менее 20 минут и не более 30 минут, при температуре от 15°C до 25°C, коагулируют полученный гель добавлением в него двадцатипроцентного водного раствора лактата кальция от 3 до 5 мин, причем на одну часть водного раствора лактата кальция приходится от 2 до 4 частей набухшего геля. Изобретение позволяет получить йодированные пищевые волокна с хорошими структурно-механическими свойствами, высокой жироудерживающей способностью и гарантированным содержанием органического йода. 1 табл., 4 пр.
Изобретение относится к пищевой промышленности и общественному питанию и может быть использовано при получении йодированных пищевых продуктов.
Известен способ получения пищевых волокон, предусматривающий заливку альгината натрия водой, выдержку для набухания, стерилизацию, охлаждение полученного геля и последующую его коагуляцию лактатом кальция (Патент РФ №2228117, кл. A23L 1/30, 1/0532, 2004).
Недостатком способа является стерилизация геля альгината натрия при температуре 90-100°С, что может приводить к дополнительным потерям йода при производстве йодированных пищевых волокон.
Известен способ производства йодированных пищевых волокон, отличающийся от предыдущего тем, что альгинат натрия заливают водой, выдерживают для набухания, а затем, минуя операцию стерилизации, коагулируют полученный гель раствором лактата кальция с растворенным в нем йодидом калия (Патент РФ №2325075, кл. A23L 1/0532, 1/304, 2007).
Недостатком способа является использование неорганического йода в виде химически нестабильного при технологической обработке и хранении калия йодида, что не позволяет получать готовый продукт с гарантированным содержанием йода.
Данное техническое решение, являющееся наиболее близким аналогом по совокупности признаков (коагулирование набухшего альгинатного геля раствором лактата кальция) к заявляемому способу, принято за прототип.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание способа производства йодированных пищевых волокон, позволяющего получить продукт с заданным количеством органического йода и обеспечивающего минимальные потери этого микроэлемента при производстве и хранении как самих волокон, так и продуктов с их использованием.
Решение данной задачи обеспечивается тем, что способ производства йодированных пищевых волокон предусматривает набухание альгината натрия и последующую кальциевую коагуляцию полученного геля, отличается тем, что для набухания альгината натрия используется водный раствор сывороточных белков коровьего молока, обработанных путем ферментативного йодирования аминокислотных остатков и очищенных от неорганического йода с помощью ультрафильтрации, причем концентрация их в водном растворе составляет от 0,01% до 0,02%, а на 100 мл раствора приходится от 12,5 грамм до 17,0 грамм альгината натрия, набухание длится не менее 20 минут и не более 30 минут, при температуре от 15°С до 25°С, коагулируют полученный гель добавлением в него двадцатипроцентного водного раствора лактата кальция от 3 до 5 мин, причем на одну часть водного раствора лактата кальция приходится от 2 до 4 частей набухшего геля.
Также указанный результат достигается тем, что любое количество йодированных сывороточных белков молока заменяют на тоже количество йодированного гидролизата сывороточных белков молока.
Согласно заявляемому способу получение йодированных пищевых волокон с гарантированным содержанием органического йода достигается за счет использования водного раствора сывороточных белков коровьего молока, обработанных путем ферментативного йодирования аминокислотных остатков и очищенных от неорганического йода с помощью ультрафильтрации, определенного соотношения ингредиентов и параметров технологической обработки.
Согласно заявленному способу весь процесс получения йодированных пищевых волокон начинают с набухания альгината натрия за счет добавления к нему водного раствора сывороточных белков коровьего молока с концентрацией их в растворе от 0,01 до 0,02%, что позволяет обеспечить от 20 до 50% суточной потребности в йоде в продукте, приготовленном с использованием йодированных пищевых волокон.
На 100 мл раствора сывороточных белков приходится от 12,5 грамм до 17,0 грамм альгината натрия, так как при данном соотношении альгината натрия и водного раствора полисахарид претерпевает конформационные превращения, образуя прочный гель, удерживающий всю воду, находящуюся в коллоидной системе. Использование альгината натрия в количествах, меньших чем 12,5 г, приводит к образованию слабоструктурированной системы. При использовании альгината натрия в количестве более 17,0 г не весь альгинат натрия набухает, что затрудняет процесс кальциевой коагуляции.
Процесс набухания альгината натрия осуществляют в течение 20-30 мин, что необходимо для достижения максимального значения вязкости геля. Увеличение времени набухания свыше 30 мин не приводит к изменению реологических характеристик геля, поэтому является нецелесообразным. При набухании менее 20 мин вязкость геля не достигает максимальных значений.
Набухание альгината натрия производят при температуре от 15°С до 25°С. Это связано с тем, что вязкость альгинатных растворов практически не изменяется в интервале температур воды от 15 до 80°С. Повышение температуры свыше 25°С не оказывает влияния на вязкость образующегося геля, но приводит к увеличению энергоемкости технологического процесса и себестоимости продукции. При температуре ниже 15°С скорость набухания волокон снижается, что приводит к увеличению продолжительности получения технического результата.
Коагулирование альгинатного геля двадцатипроцентным водным раствором лактата кальция при соотношении компонентов - одна часть водного раствора лактата кальция на две - четыре части набухшего геля необходимо для образования и выпадения в осадок альгината кальция (полная коагуляция геля), в результате чего получаются структурированные волокна. Применение меньших количеств лактата кальция и соответственно большего количества набухшего геля, чем указанно в соотношении компонентов, приводит к образованию неоднородной массы мазеобразной консистенции с включениями отдельных волокон. При использовании больших количеств лактата кальция и соответственно меньшего количества набухшего геля, чем указано в соотношении компонентов, часть лактата кальция не вступает в реакцию и остается в системе.
Время коагулирования составляет от 3 до 5 мин. При коагулировании до 3 мин не происходит полной коагуляции геля, часть альгината кальция не выпадает в осадок. При коагулировании свыше 5 мин дополнительного образования волокон не происходит.
Замена йодированных сывороточных белков молока на тоже количество йодированного гидролизата сывороточных белков молока возможна в силу сходности свойств компонентов, в том числе по содержанию органически связанного йода. Кроме того, гидролизат сывороточных белков молока обладает гипоаллергенными свойствами.
Заявляемый способ производства йодированных пищевых волокон иллюстрируется следующими примерами его осуществления.
Пример 1. Альгинат натрия заливают 0,01% водным раствором сывороточных белков коровьего молока, обработанных путем ферментативного йодирования аминокислотных остатков и очищенных от неорганического йода с помощью ультрафильтрации, в соотношении 12,5 г альгината на 100 мл раствора, оставляют для набухания при температуре 15°С в течение 20 мин, затем коагулируют полученный гель добавлением в него двадцатипроцентного водного раствора лактата кальция в течение 3 мин. При этом количество лактата кальция берут из расчета 1 часть лактата кальция на 2 части набухшего геля.
Примеры 2-4.
Процесс производства йодированных пищевых волокон вели по технологии, описанной в Примере 1, но с другими параметрами операций, составляющих данный процесс. Исходные данные всех примеров приведены в Таблице 1.
| Таблица 1 | ||||
| Параметры изготовления йодированных пищевых волокон | Примеры | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| Концентрация йодированных сывороточных белков, % | 0,01 | 0,012 | 0,015 | 0,02 |
| Количество альгината натрия на 100 мл раствора, г | 12,5 | 14,0 | 15 | 17 |
| Температура набухания, °С | 15 | 18 | 20 | 25 |
| Продолжительность набухания, мин | 20 | 25 | 27 | 30 |
| Продолжительность коагулирования, мин | 3 | 3,5 | 4 | 5 |
| Соотношение лактата кальция и альгинатного геля | 1:2 | 1:3 | 1:3,5 | 1:4 |
Для определения эффективности предлагаемой технологии были определены остаточное содержание йода и структурно-механические и технологические свойства йодированных пищевых волокон.
Сохранность органического йода составляла 100%. Все образцы после выработки характеризовались хорошими реологическими показателями (вязкость от 105000 до 145000 мПа·с, предельное напряжение сдвига от 780 до 950 Па) и обладали высокими значениями жироудерживающей способности (от 50 до 60%).
Использование волокон в производстве функциональных продуктов питания позволит получить готовые изделия с более нежной консистенцией и обогатить их йодом.
Способ получения йодированных пищевых волокон, предусматривающий набухание альгината натрия и последующую кальциевую коагуляцию полученного геля, отличающийся тем, что для набухания альгината натрия используется водный раствор сывороточных белков коровьего молока и/или гидролизат сывороточных белков молока, обработанных путем ферментативного йодирования аминокислотных остатков и очищенных от неорганического йода с помощью ультрафильтрации, причем концентрация их в водном растворе составляет от 0,01% до 0,02%, а на 100 мл раствора приходится от 12,5 грамм до 17,0 грамм альгината натрия, набухание длится не менее 20 минут и не более 30 минут, при температуре от 15°C до 25°C, коагулируют полученный гель добавлением в него двадцатипроцентного водного раствора лактата кальция от 3 до 5 мин, причем на одну часть водного раствора лактата кальция приходится от 2 до 4 частей набухшего геля.
