Способ получения термостабильной структурированной белковой массы

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Ресттублин 1 о978714 (63) Дополнительный к патенту— (22) 3+»>«0 28. 03. 78 (21) 2596553/28-13 (23) Приоритет — (32) 31. 03. 77 (31) P""197104 (331 ПНР Опубликовано 30.11.8233юллетень № 44

Дата опубликования описания 17.12.82 (51) М. Кл.

А 23 3/00

Госудорстееикый комитет

СССР (53) УДК 641.-.12. (088.8) Ilo делам кзооретений я открытий

Иностранцы

Стефан Познаньски, Збигнев Сметана, Хенрык Стыпулковски, Ян Яницки и

1 (72) Авторы изобретения (ПНР) Иностранное предприятие

"Акадэмия Рольничо-Технична Ольш (71) Заявитель (ПНР) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ. ТЕРМОСТАБИЛЪНОЙ

СТРУКТУРИРОВАННОЙ БЕЛКОВОЙ МАССЫ

Изобретение относи ся к пищевой

:промышленности, а именно к переработке молока.

Известен способ производства структурированного белкового пищевого продукта путем выделения белкового.иатериала из белковосодержащего источника, суспензирования его в воде, доведения суспензии до рН 4-6, заиораживания и закрепления структуры 1О нагреванием (1 1.

Однако этот способ не обеспечивает получение термически стойкого целевого продукта.

Известен способ получения термоIc:табильной структурированной белковой массы, предусматривающий введение в цельное, частично обезжиренное или обезжиренное молоко солей кальция, пастеризацию, получение белков молока, введение красителей, структурирование и закрепление структуры полученного продукта в воде (23.

Однако этот способ не обеспечивает термической стойкости волокнистой структуры целевого продукта, близкого к мясной ткани, что ограничивает использование способа.

Цель изобретения - обеспечение термической стойкости волокнистой структуры целевого продукта, близкого к мясной ткани.

Поставленная цель достигается тем, что при осуществлении способа получения термостабильной структурированной белковой иассы, предусматривающего введение в цельное, частично обезжиренное или обезжиренное молока со-. лей кальция, пастеризацию, получение белков молока, введение красителей, структурирование и закрепление структуры полученного продукта в воде, молоко перед пастеризацией разделяют на две части, одну из которых, составляющую 5-253, охлаждают до 40-70ОС и эмульгируют с животным или растительным жиром или их смесью с добавлением

3 978 зиулы-атаров, гомогенизируют и смеши.вают с оставшейся охлажденной частью молока, а получение белков молока, осуществляют обработкой полученной смеси буфером до уровня кальция, связанного с белком молока от 0,350,8 ммоля/r белка, коагулируют полученную смесь, измельчают и гранулируют, при этом структурирование ведут сначала скручиванием гранулированной массы, затем вытягиванием, продавливанием и отжимом при температуре 4060 С, полученные структурированные белки молока измельчают, а закрепление структурированных белков в воде ведут в две стадии, сначала с температурой 14-20 С в течение 3-15 мин или в воде с содержанием 2-10 поваренной соли, а затем в воде с температурой 2-6 С, после чего продукт замораживают, Эмульгатор добавляют в количестве 0,1-1,54 от количества жира, добавляемого в молоко и составляющего до 3 от веса смеси.

Структурирование ведут до получения гранулированной массы с содержанием воды 70-803 и молочного сахара до 53.

Скручивание проводят при рН 5,5"6,2 и температуре 60-80 С в присутствии полифосфатов в количестве 0,010,8i.

Кроме того, структурированные белки молока отформовывают продавливанием через фильеру, после чего пропускают через раствор белков молока, протеина кальция, натриево-кальциевого протеина и яичный альбумин.

На чертеже приведена технологическая схема получения, продукта.

Для осуществления способа применяют цельное молоко, частично или полностью обезжиренное, обогащенное солями кальция или кальциево-фосфатными солями и поДвергают высокой кратковременной пастеризации при 9092 С в течение 15-30 с или без добавления упомянутых солей молоко подвергают низкой пастеризации при 7278 С в течение 15-30 с.

Из приготовленного таким образом молока отделяют 75-953 полного перерабатываемого объема и после охлажде ния передают, непосредственно в реакционный резервуар, а остальное моло, ко е количестве 5-253 по объему после охлаждения до температуры от 40 до 70 С эмульгируют с животным жиром

714 4 (смалец, говяжий жир, смалец битой птицы) или с растительным жиром (соевое масло, пальмовое, кокосовое, подсолнечное или их смесь) в количестве от 0,5 до Зь по объему в отношении всего переработанного количества молока с добавкой эмульгаторов, допущенных к продуктам питания, например моноглицеридового концентрата или

1В растительных фосфолипидов, соевого лецитина в количествах, обеспечивающих эмульгирование добавленного жира с молоком и удержание в белковой массе жира во время дальнейшей пере15 работки. Эмульгирование суспензии жира в молоке проводят путем интенсивного перемешивания при 40-70 С, а затем пропускают под давлением .100170 атм через щель в головке гомо-. генизатора.

Молоко с диспергированным жиром. передают в реакционный. резервуар, содержащий остальное количество перерабатываемого молока. Затем молоко совместно с эмульгированной суспензией жира буферируют добавкой биологического раствора молочной или лимонной кислоты или пищевой уксусной, соляной или фосфорной кислоты до обеспечения частичной декальцинации молекул фосфоказеината кальция таким образом, чтобы сохранялся уровень кальция, связанного с белком молока от 0,35 до 0,8 ммоль/1 г белка, в зависимости от свойств струк35 туризованных белков молока, после чего добавляют такие красители или их смеси, допущенные в пищевых продуктах, как cochineal из aoccus сао11, alkanet из auchusa tinctoria, cocca ю ген из cocaa beans, lао из coocus

"lacca, orchi1 lichus, annato из Ь1ха его11апа, оранжевый желтый S, тартразин S, малиновый J, кодеин новый, красная кошения А индигокралин, кара45 мель, экстракт из шелухи лука.

В приготовленное таким образом

- молоко или молоко соединенное с жиром, вводят ферменты, коагулирующие белки молока, такие как сычужный фермент, пепсин или гидролазы микробиологического происхождения для выделения в форме коагулянта параказеината кальция или параказеината кальция и казеина, соединенного с сывороточны-

55 ми белками. Коагулянт белков молока измельчают и передают самотеком в перфорированное поворотное устройстso, в котором происходит пастериза,рерывов через раствор вяжущего мате.риала, роль которого может исполнять раствор белков молока, протеината кальция, натриево-кальциевого протеи".

:ната, альбумины куриного яйца или их смеси. Структуризованные белки выдерживают в воде при 70-95 С и охлаждают. до 2-6 С, или замораживают в морозильном туннеле или лифиолизируют или сушат при 100-160 С я направляют на складирование или получателю.

Основной химический состав несушеных структурированных белков,вес.3:

Вода 55-65

Белок 18-30

Жир 0,5-16

Молочный сахар 0,5-2

Природных минеральных солей (8 основном кальция и фосфора) 1,5-3,03 по весу

Концентрация водородных ионов соот ветствует рН говядины от 5,9 до 6,1.

Общее число микроорганизмов в 1 r не более 50000, дрожжей и плесени не более 100, бактерии из группы кишечных

Inai eK недопусти в 0,1 г, отсутствуют палочки из группы сальмонелла и отсутствуют болезнетворные стафилоккоки °

Полученные структуриэованные белки молока характеризуются высокой пищевой ценностью, выраженной в единицах Protein ЕЛicieïàó Ratiо (PER)3,2.

Способ позволяет получать структурированные белки., лишенные химической модификации, высокого микробиологического качества, а также с низ;ким, ниже допускаемого предела, содержайиеи металлов и нежелательных анионов. и лишенных высокой степени де- . натурации в противоположность всем

:известным методам текстурирования белков методом прядения и даже спо- собом термической пластификации, в котором полученная волокнистая структура закрепляется путем выдерживания в течение нескольких минут белков в

203-ном растворе хлорида кальция или . других солей с температурой 100оС.

Волокнистые в структурном отношении и устойчивые термически белки молока по реологическим признакам близкие к мясной ткани получаются в результате декальцинации белков молока до 0,45 ммоля кальция на 1 г белка перед энэиматическим выделением коагулята, а затем путем их термо5 9787 ция и гранулирование коагулята. Предварительная структуризация гранули,рованной массы состоит в термической классификации. Термическую классификацию массы проводят,в заквашенном водном растворе при рН белковой массы от 5,6 до 6,2 и 60-80 С. Для по. вышения водопоглощаемости готового продукта в заквашенный водный раствор вводят полифосфаты .в количестве от 0,01 до 0,83 по весу. Предварительно структурированную белковую массу подвергают основной структуризации при 40-60 С поочередно путем ее отжига в червячном устройстве, 1э продавливания через фильеру и вытягивания до получения требующейся волокнистой структуры.

В препарат после предварительной структуризации вводят дополнительные рр красители, которые применяют при крашении белков молока, вкусовые и ароматизирующие такие как поваренная соль, глутамат натрия, глутаминовая кислота, глюкоза, сахароза, фосфат и натрия, полифосфаты натрия, цитрат натрия, аскорбиновая кислота, натуральный перец, майоран, тмин, корианд, гвоздичный перец, мускатный орех, лавровый лист, полифосфаты, карагены, ЗВ пектины, модифицированный крахмал, концентраты и изоляты растительных белков, концентраты сывороточных белков, протеинат кальция, приготовленHa 8 плазма крови, колла ген, пласт еины концентраты и изоляты белков микроби-, ологического происхождения, концентраты. витаминов.

Измельченный на куски препарат текстурированного белка молока конди- © ционируют в водном растворе при рН 6,57,0 и 14-20 С в течение 3-15 мин или в водном растворе соли с содержанием от 2 до 103 поваренной соли при рН 6,5-7,0 и 14-20 С, а затеи в воде с температурой 2 до 6 C. В процессе кондиционирования происходит закрепление волокнистой структуры, устойчи. вой к термическим процессам, применяемым в технологии производства продуктов питания, а также охлаждение препарата.: Готовые структурированные белки молока передают в упаковке или эамораживают в морозильном туннеле и хранят при темпераууре -18 С или без

И замораживания лиофилизируются или сушат в аэрьфонтанной вибросушилке.

Структуриэованные белки молока после измельчения пропускают без пе14 4

7 97871 пластического прессования и сообщения им волокнистости при точно определенной активной кислотности.

Предварительно структуриэованная белковая масса поглощает вкусовйе и s ароматизирующие вещества, исключающие необходимость применения малоэконоиичной, трудоемкой и не B полном объеме гигиеничной многочасовой вкусо- ароматизирующей ванны, а также позволяет вводить естественные красители в любых количествах при их экономном расходе, чем обеспечивается получение структуризованных белков молока с разнрй интенсивностью цвета в зависимости от требований получателя и вкусов потребителя.

Способ поясняется следующими примерами.

Пример 1. Обезжиренное мо- 20 локо, находящееся в емкости 1, перекачивается насосом 2 через эжектор

3, в котором молоко смешивается с систематически дозируемым раствором со лей кальция из резервуара 4 в коли- 2З честве 3,6 ммоля на литр молока, Молоко, обогащенное солями кальция в количестве 3,6 ммоля хлорида кальция, подается насосом 2 в уравнительный резервуар 5, а затем насосом 30

6 в пластинчатый обменник 7 для пастеризации при 92 С в течение 15 с.

Пастеризованное молоко в количестве

25 о6.3 течет в резервуар 8, а остальные 75 об.4 в реакционный резервуар 9. На каждые 1000 л перерабатываемого молока растворяют в резервуаре 10-15 кг свиного смальца с добавкой 14 лецитина относительно количества жира при 55 С и передают насо- 1п сом ll в резервуар 8, в котором нахо-. дятся 25 об.3 количества переоабатываемого молока, подогреваемого до 60 С и и подлежащего непрерывному и интенсивному перемешиванию. Полученную смесь молока и жира передают насосом 12 в уравнительный резервуар 13; из которого она самотеком стекает в гомогенизатор 14, где его содержимое подвергают гомогениэации при температуре

55 С и давлении 140 атм. Эмульсия из гомогенизатора 14 направляется непо средстЬенно в реакционный резервуар

9, в который одновременно передают

75 об.3 пастеризованного перерабатываемого молока ° После наполнения реакционного резервуара 9 смесь доводят до 35 С, после чего добавляют карамель и экстракт из шелухи лука s

4 8 количестве 0,3 об.4. При помощи доэатора 15 вводят необходимое количество раствора молочной кислоты из резервуара 16 до получения 12-14 мл объема буферной смеси 0,1 н. раствора натрового щелока, расходуемого для изменения рН 100 мл смеси на 1 единицу. После тщательного перемешивания и истечения примерно 10 мин содержание кальция, связанное с фосфоказеинатом кальция, доводят до содер жания 0,6 ммоля/1 r белка. Уровень буферного объема и уровень прироста ионного кальция определяют при использовании ионометра или с использованием рН-стата 17. Приготовленная таким образом смесь молоко - жир энзиматически коагулируется, затем ее механически измельчают, а выделенную сыворотку отводят в количестве 504 в резервуар 18 через клапан, помещенный на половину высоты реакционного резервуара 9. Остальную белковую мас.су из сыворотки самотеком передают по закрытому трубопроводу 19 в поворотный перфогранулятор 20, в котором отделяют сыворотку до содержания 753 по весу воды и 4,53 по весу молочного сахара. Сыворотка стекает в промежуточный сборник 21. и насосом 22 пере- дается в резервуар 18. ГранулированI ная белковая масса падает на ленточный конвейер 23, передающий ее в предварительный текстуратор 24, в котором в заквашенном водном растворе до рН 6,0 при 70 С с добавкой полифосфатов в количестве 0,43 по весу происходит термическая пластификация гранулированного материала при одновременном механическом поворотном кручении пластифицированной массы. В полученный препарат вводят красители

cochineal иэ cocous cacti; alkanet из anehusa tinctoria, оранжевый желтый S, малиновый J, вкусовые вещества: поваренная соль, кислый глутамат натрия, изоцитрат натрия, водный настой из трав, полифосфаты, концентрат сывороточных белков, протеинат кальция и концентраты витаминов. Замкнутая циркуляция горячей воды в прямотоке обеспечивается при помощи насоса 25. Пластифицированная масса самотеком падает в собственно текстуратор 26, где в первой части она охлаждается до 55 С, а затем перекачио вается и механически выжимается узлом червяков, позволяющих получать требуемые структуризованные свойства

9 < 97871 белков. Отформованйую полосу структуколичество секций, вода нагнетается по замкнутой циркуляции резервуар 31- 2о

30

40 ризованного белка разрезают на кубики размером 20 х 20 см и измельчают на куски размером 5 х 2 или 7 х 3 см с использованием механической дробил."

:ки 27

Измельченные куски падают в перфорированную емкость 28, помещенную в резервуаре 29. Резервуар 29 с термоизоляцией и предлагаемым нагревательным устройством наполняют заквашенным водным раствором с рН 6,5 при

16 С. Охлажденный структуризованный белок. совместно с емкостью 28 передают при помощи управляемого подъемника 30 в следующий резервуар 21, наполненный- водой с температуро" 2 С.

Резервуары 29 и 31 имеют необходимое насос 32 - обмейник 33 и периодически заменяемая и пополняемая вода.

Температура в резервуарах 29 и 31, а также срок выдерживания в ванне структуризованных белков молока, автоматически управляются и контролируются. Структуризованные белки молока передают при помощи конвейера

30 в дозатор 34 и упаковывают в полистироловые мешки 35, взвешиваемые на автоматических .весах 36, или перед упаковкой поступают по ленте 37 в морозильный туннель 38, где замо- раживаются до температуры ниже 18 С.

Согласно второму варианту измельченные структуриэованные белки передают при помощи перфорированного ленточного конвейера 39, находящегося в туннеле, и в струе воды охлаждают о о постепенно до 14 С, а затем до 4 С.

Циркуляция воды обеспечивается насосами 32, теплообменниквми 33 и душами 40. Вода из перфоконвейера 39 стекает в резервуары 41 и 42 и передается далее по замкнутому циклу и периодически заменяется. Дальнейшие операции, а именно упаковка или за" мораживание и упаковка, протекают так же как описано выше.

Полученные структуризованные белки молока устойчивы к температурам варки, жаренья и стерилизации.

Пример 2. Частично обезжиренное молоко обогащается кальциевофосфатными солями в количестве

0,04 об.3 и подвергают процессу кратИ ковременной пастеризации при 90 С в о течение 15 с. От подготовленного таким образом молока отделяют 953 це4 10 лого переработанного объема и после охлаждения до 30 С передают непосредственно в коагуляционный резервуар, а остальное количество, т. е. 5 об.3 после охлаждения до 70 С соединяют с говяжьим жиром, растворенным при

115ОС и охлажденным до 70 С и с соевым маслом. В растворенный жир добавляют фосфолипиды в количестве;1 об,3 жира. Количество соединяемого с молоком жира составляет 1 об.Ж относительно всего количества перерабатываемого молока. Смесь молока с жиром подвергают эмульгированию путем интено сивного перемешивания при 70 С в течение 30 с, а затем гомогенизируют под давлением 170 атм. Иолоко с диспергированным жиром соединяют с остальным количеством молока в коагуля-, ционном резервуаре и механически перемешивают в течение 3 мин. В молоко с эмульгированной суспензией жира добавляют 5 -ный водный раствор пищевой соляной кислоты в таком количестве, чтобы обеспечивалось снижение рН молока до 6,1 с доведением до частичной декальцинации молекул фосфоказеината кальция до уровня кальция, связанного с белком в количестве

0,75 ммоля на 1 г белка. Затем вводят карамель в количестве 0,1 об.3 а также cocoa red, annata из bixa оге11апа, тартразин, а также красная кошениль А и оранжевый желтый в количестI

М ве 0,5 г каждого из красителеи на

1000 л молока для окраски белков в цвет солонины. К приготовленному таким образом, молоку, подогретому или охлажденному до 35 С, добавляют раствор сычужного фермента крепостью

1:100000 в количестве 30 г на каждые

1000 л перерабатываемого молока. По истечении 15-20 мин получается коагулянт белка молока, который измельчают и отделяют от сыворотки. Коагупянт должен содержать 703 воды, что обеспечивается декантированием сыворотки и механическим гранулированием коагулянта. Гранулированную белковожировую массу в водном носителе с рН 6,2 и температурой 80 С с добавкой полифосфатов в количестве 0,013 по .весу, подвергают термопластической и механической пластификации. В полученный препарат вводят также такие вкусовые вещества, как глутамат натрия и полифосфат натрия в количестве 1Ф по весу, а также плазмы кро ви и иэоляты растительных белков в

97871

11 количестве 10, а также витамины группы В в количестве 1000 ед.м. на !

1000 г. Предварительно структуризо:ванную белково-жировую массу подвергают основной структуризации путем 5 механического отжима и продавливания через, фильеру, а также вытягивания после охлаждения до 40 С для придания ей определенной штампуемости, необходимой для обеспечения волокнис- 10 тости. Полученная полоса структуризованного .белка измельчают на куски размером 1 х 1 х 1 см, которые поме" щают в воде с рН 7,0 и 14 С с добав-кой 104 по весу Nat:l в течение 15 мин15 для промывки и закрепления препарата.

После этого препарат помещают в водной ванне с температурой 2 С.на

30 мин охлаждения, а после сушки его пропускают через вяжущий матери- 20 ал, в виде раствора протеината кальция и натриево-кальциевого протеината. Структуризованный белок выдерживают в воде при 90 С, после чего охлаждают до 2 С и упаковывают. 2S

Пример 3. Цельное молоко с содержанием 3,04 жира пастеризуют . при 78 С в течение 15 с. 85 .об.1 этого молока охлаждают до 35ОС и передают в коагуляционный резервуар, а Зв остальные 15 об. молока охлаждают до 40 С и эмульгируют с пальмовым и подсолнечным маслом. На каждые

1000 л перерабатываемого молока добавляют 5 Kj пальмового и подсолнечного масла, подогретого до 40ОС, и .0,25 кг моноглииеридового препарата, а все это перемешивает и гомогенизируют при давлении 100 атм. Приготовленную ,эмульсию вводят в молоко в коагуляционном резервуаре и добавляют красители в количестве 0,9 об.4 в ооставе: ,cochinead a coccus cacti,alkanet из:

auchusa tinotoria, оранжевый желтый.

После тщательного перемешивания содержимое резервуара буферируют 104-ным раствором смеси лимонной кислоты и уксусной кислоты до рН молока 6,05 с доведением до декальцинации фосфоказеината кальция до содержания

0,45 ммоля связанного кальция на г белка. Приготовленную таким образом смесь молока коагулируют пепсином, а коагулят белка с жиром отделяют от сыворотки до содержания

203 по весу сухой массы и 3,53,по

55 весу лактозы.. В частично обезвоженФ ном препарате гранулированную белко:во-жировую массу подвергают пластифи4 12 кации при рН белковой массы 5,6 при

60 С с. добавкой полифосфатов в .количестве 0,83 по весу. В пластифициро" ванную массу вводят карамель, экстракт из шелухи лука, поваренную соль, кислый глутамат натрия, аскорбиновую кислоту, водный настой тмина, а также концентрат сывороточных белков и коллагена. После тщательного перемешивания и охлаждения до температуры для придания волокнистости пластифицированной белковой массе полосу волокнистого белково-жирового препарата измельчают в куски и конциционируют в воде с рН 6,7 и температурой 20 С, а затем передают для охлаждения в воде с температурой 6 С. Структуризованные белки молока пропускают через раствор вяжущего материала в ,виде яичного альбумина, а затем вы-. держивают в воде с температурой 75 С в течение 1 мин и охлаждают до 2 С, о а затем замораживают до -18 С.

Способ позволяет получить продукт высокого физико-химического и микробиологического качества, с высокой биологической ценностью, а также обеспечивает термически стойкую волокнистую структуру целевого продукта.

Формула изобретения

1. Способ получения термостабильной структурированной белковой маст сы, предусматривающий введение в цельное, частично обезжиренное или обезжиренное молоко солей кальция. пастеризацию, получение белков молока, введением красителей, структурирование и закрепление структуры полученного продукта в воде, о т л ич,а ю шийся тем, что, с целью обеспечения термической стойкости волокнистой структуры целевого продукта, близкого к мясной ткани, молоко Перед пастеризацией разделяют на две части, одну из которых, составляющую 5-253. охлаждают до 40-70 С и эмульгируют с животным или растительным жиром или их смесью с добавлением эмульгаторов, гомогенизируют и смешивают с оставшейся охлажденной частью молока, а полу" чение белков молока осуществляют обработкой полученной смеси буфером. до уровня кальция, связанного с белком молока от 0,35-0,8 ммоля/г белка, коагулируют полученную смесь, измельчают и гранулируют, при этом структу13 978714 14 рирование ведут сначала скручиванием ной массы с содержанием воды 70-803 гранулированной массы, затем выпряги- и молочного сахара до 53. ванием, продавливанием и отжимом при 4. Способ по и. ), о т л и ч а ° температуре 40-60 С, полученные струк- ю шийся тем, что скручивание турированные белки молока измельчают, s проводят при рН 5,5-6,2 и температуа закрепление структурированных бел- ре 60-80 С в присутствии полифосфаков в воде ведут в две стадии, снача- тов в количестве О ;01-0,83. ла с температурой 14-20 С в течение 5. Способ по и. 1, о т л и ч а3-15 мин или в воде с содержанием 2- ю шийся тем, что структуриро103 поваренной соли, а затем в воде с © ванные белки молока отформовывают с температурой 2-6 С, после чего про- продавливанием через фильеру, после дукт замораживают. чего пропускают через раствор белков молока, протеина кальция, натриево2. Способ по и. 1, о т л и ч а - кальциевого протеина и яичный альбую шийся тем, что эмульгатор до- мин. бавляют в количестве 0,1-1,53 от ко- Источники информации, личества жира, добавляемого в молоко .принятые во внимание при экспертизе и составляющего до 33 от веса смеси. 1. Патент Франции Р 2130254, 3. Способ по и. 1, о т л и ч а - кл. А 23 P. 1/00, опублик. 1972. ю щ, и и с я тем, что структурирова- 20 2. Заявка ПНР It P- 172128, ние ведут до получения гранулирован- кл, A 23 3 3/00, опублик. 1975.