Способ получения пищевых белковых волокон

Способ получения пищевых белковых волокон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

CoIo3 Советскик

Социалистических

Респубиик

ОIIИСАНИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

/ (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву— (22) Заявлено 2006.79 (21) 2783803/28-13 (51) +

3 с присоединением эаявки Мо(23) Приоритет

A 23 Х 3/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 23,1181 Бюллетень 14о 43

Дата опубликования описания 2 31181 (53) УДК 612.392.9 (088. 8) -Варфоломеева, В.Я. Гринберг, B.И. Кр юлов, В.В. СУчков H В,Б. 1 олстогузов (72) Авторы изобретения

Ордена Ленина институт элементоорганическйх соединени AH СССР

М (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЦЕВ6Х БЕЛКОВЬЖ ВОЛОКОН

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам получения искусственных пищевых белковых волокон для продуктов, имитирующих по пищевой ценности и комплексу органолептических свойств изделия иэ различных видов натурального мяса.

Известен способ получения белковых 1О волокон (мокрое прядение), основанный на растворении белка в водном растворе щелочи, подачи полученного раствора белка в коагуляционную ванну под давлением через фильеру с большим числом (до нескольких тысяч) отверстий малого диаметра, коагуляции белка в виде волокон и растяжении этих волокон для повышения их фиэикомеханических свойств.

Однако при увеличении скорости по- 20 дачи раствора белка через фильеру волокна начинают рваться, и обрывки волокон накапливаются в коагуляционной ванне. При увеличении скорости растяжения также проходит обрыв волокон и обрывки наматываются на приемные ролики, что приводит к обрыву других волокон. В результате возникает необходимость в остановке оборудования и устранении возникших неполадок, что 30 снижает производительность процесса.

Кроме того, щелочная обработка белка не только снижает пищевую ценность белковых волокон иэ-за потери метионина, но и приводит к образованию токсичных соединений типа лиэиноаланина. При этом изготовление фильеры с большим числом отверстий малого диаметра трудоемко и дорого. Большие сложности возникают при профилактической чистке фильеры, отверстия которой очень быстро забиваются в процессе эксплуатации.

Известен также способ с использованием щелевых фильер для получения белковой пленки, которую после коагуляционной ванны растягивают в продольном направлении в водной ванне при 50-100рC (или в атмосфере пара при повышенном давлении ), послЕ чего пленку высушивают до содержания водь1 5-50 вес.% и механически разрезают в продольном направлении на волокна (1) .

Однако данный способ не устраияет недостатки, обусловленные щелочной обработкой белка. Кроме того, механическая резка белковой пленки связана с рядом дополнительных недостатков. Тах, оптимальное содержание во882510 ды в пленке во время резки должно быть 10-30 вес.Ъ. При содержании воды меньше 5 вес.Ъ пленка становится хрупкой и ломается во время резки.

При содержании воды больше 5 вес.% пленка отличается высокой липкостью.

Она прилипает к натяжным роликам.

Усилия, действующие на пленку во время резки, оказываются неравномерными. Поэтому пленка рвется, а волокна получаются неоднородными. Все это

3 требует установки соответствующей аппаратуры для контроля и регулировки влагосодержания пленки.

Известен также способ получения пищевых белковых волокон путем приготовления двухфазной эмульсии, приготовления коагуляционной ванны, содержащее коагулянт белка (пищевые соли поливалентных металлов и кислотИ, введения эмульсии в виде струи в коагуляционную ванну при перемешивании коагулятора в ламинарном режиме, упрощения волокон путем их термообработки, промывки и сушки полученных волокон 12j.

Однако производительность известного способа невысокая, так как полученные короткие волокна (длиной 110 мм) нельзя отводить из коагуляционной ванны и направлять на другие операции непрерывно.

Другим недостатком известного способа является высокое содержание в эмульсии баластной полисахаридной фазы (75-90Ъ/обЪ). При попадании струи эмульсии в коагуляционную ванну эта фаза растворяется в коагуляторе, поскольку входящий в ее состав полисахарид растворим в условиях коагуляции белка. Регенерация полисахарида, то есть выделение его иэ коагулянта, экономически не.оправдана. Поэтому она выбрасывается вместе с отработанными коагулянтами.

Цель изобретения — повышение эффективности коагуляции, улучшение механических свойств, а также сокращение расхода полисахарида. I указанная цель достигается тем, что согласно способу получения пищевых белковых волокон, предусматривающему приготовление двухфазной эмульсии, содержащей воду, белок и полисахарид, растворимый в условиях коагуляции белка, введение эмульсии в коагуляционную ванну, упрочнение волокон, промывку и сушку, перед введением двухфазной эмульсии в коагуляццонную ванну ее подвергают центрифугированию и отделяют нижний слой с содержанием от 1 до 50 об.Ъ дисперсионной фазы, при этом в коагуляционную ванну вводят отделенный нижний слой путем экструзии ее через щелевую фильеру с получением экструдата в виде двухфазной пленки и растягивают ее в направлении, перпендикулярном движению экструдата.

5 (0

Введение эмульсии в коагуляционную ванну осуществляется через кольцеобразную щелевую фильеру, что приводит к получению двухфазной пленки в виде полого цилиндра. Эта пленка представляет собой совокупность сплошных цилиндрических частиц жидкой полисахаридной фазы, ориентированных параллельно друг другу в гелеобразной белковой матрице. Такая структура приводит к днизотропии механических свойств стенок пленки. Если вдоль образующей укаэанного цилиндра механическая прочность пленки довольно высокая (она обусловлена прочностью белковой матрицы), то в перпендикулярном к образующей цилиндра направлении прочность пленки резко снижена из-за наличия жидких дисперсных частиц. Поэтому, если в указанный полый цилиндр подавать газ под избыточным давлением, то он расщепляется на отдельные непрерывные белковые волокна, которые принимают на вращающийся барабан.

Введение эмульсии в коагуляционную ванну осуществляется через плоскую щелевую фильеру, что приводит к формованию плоской пленки, которая аналогична по структуре и свойствам пленки в виде полого цилиндра, описанной выше. При растяжении этой плоской пленки в плоскости и перпендикулярно оси ориентации дисперсных частиц с помощью расходящихся движущихся цепей с самоэатягивающимися зажимами (клуппами) она разрывается на отдельные непрерывные белковые волокна, которые принимают на вращающийся барабан.

Двухфазную эмульсию готовят с отношением вязкостей дисперсной полисахаридной) и непрерывной (белковой) фаэ 10 - 20, рН 4 - 9 и ионной си-S лой 10 - 0,5 моль/л, сообщая определенную последовательность операций.

Сначала смешивают воду и белок в весовом отношении 2,5 — 100:1, а затем в полученную смесь вводят полисахарид в виде сухого препарата или в виде водного раствора до концентрации 1 - 35 г/100 r воды. Объемную концентрацию дисперсной (полисахаридной)фазы доводят до 1 — 50 об.Ъ путем центрифигурирования, в результате которого эмульсия разделяется на два слоя. Верхний представляет раствор полисахарида, а нижний — эмульсию с уменьшенной концентрацией дисперсной фазы. Верхний слой сливают в емкость для приготовления раствора полисахарида, используемого для получения исходной эмульсии, а нижний — направляют через щелевую фильеру в коагуляционную ванну.

Состав коагуляционной ванны подбирают с учетом специфики растворяемости конкретного белка, который обычно мало отличается от состава ко882510

Формула изобретения

Составитель М. Ларина

Редактор Н.Альшнна Техред А.Бабинец Корректор Е. Рошко

Заказ 10027/5 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент" ° г. Ужгород, ул. Проектная, 4 агуляционных ванн, используемых в мокром прядении белковых волокон.

В случае глобулинов, проламинов и глютелинов — это концентрированные кислотно-солевые растворы или умеренно концентрированные растворы пищевых солей кальция.

Согласно предлагаемому способу могут использоваться кислые и нейтральные полисахариды, растительные и животные белки, а также белки одноклеточных. Наиболее доступные из них гуммиарабик, карбоксиметилцеллюлоза, высокоэтерифированный пектин, ксантан, амилопектин, декстран, раствори мый крохмал, декстрин, глобулины соевых бобов, миоэин ракообразных, 15 суммарный белок пекарских дрожжей.

Пример l. Готовят 900 мл

20%-ного раствора глобулинов соевых бобов в ацетатном буфере с рН 4,4 и ионной силой 0,25 моль/л, содержащего 0

0,01% сульфата натрия (раствор A) и

100 мл 6%-ного раствора гуммиарабина в том же буфере (раствор Б) . При осторожном перемешивании медленно приливают раствор Б к раствору A. Эмуль- 25 сию центрифугируют 5 мин при 3000 д.

Верхний слой сливают, а нижний слоЯ, который представляет собой эмульсию с концентрацией дисперсной (полисахаридной) фазы 1 об.%, подают через 3() кольцеобразную щелевую фильеру (20 х 1 мм), размещенную в растворе коагулянта (1 и ацетат кальция с рН 3). Одновременно во внутреннюю полость образовавшегося пленочного ци- 35 линдра (25 х 0,1 мм) подают воздух под давлением 2 атм. Воздух выдавливает жидкую полисахаридную фазу, оставляя пучек непрерывных белковых волокон, которые затем подвергают

)зриентационной вытяжке, промывке и сушке.

Пример 2. Смешивают воду, содержащую 0,1% сульфита натрия, и глобулины соевых бобов в весовом отношении 3,33:1. К 300 г полученной 45 смеси приливают 700 г 20%-ного раствора растворимого крахмала при осто- ° рожном перемешивании. Конечная концентрация растворимого крахмала в смеси составляет около 14 г/100 г воды. Об- 50 разовавшуюся эмульсию центрифугируют

10 мин при 900 д. При этом она разделяется на два слоя. Верхний слой ,сливают, а нижний, который представляет собой эмульсию с концентрацией дисперсной (полисахаридной) фазы

50 об.%, подают через плоскую щелевую фильеру (20 х 1 мм) в коагуляционную ванну (1 М ацетат кальция с рН 3). После ванны пленку (25 х х 0,1 мм) растягивают перпендикулярнс направлению ориентации дисперсной частицы с помощью расходящихся движущихся цепей с самозатягивающимися зажимами (клуппами), разрывая ее на отдельные волокна, которые затем ориентируют, промывают и сушат.

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известными являются непрерывное осуществление технологического процесса и значительное снижение содержания в эмульсии баластной полисахаридной фазы (от

75-90 до 1-50 об.%), а также ° ïîëóчение волокон с улучшенными механическими свойствами.

Способ получения пищевых волокон, предусматривающий приготовление двухфазной эмульсии, содержащей воду, белок и полисахарид, растворимый в условиях коагуляции белка, введение эмульсии в коагуляционную ванну, упрочнение волокон, промывку и сушку, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности коагуляции, улучшения механических свойств волокон, а также сокращения расхода полисахарида, перед введением двухфазной эмульсии в коагуляционную ванну ее подвергают центрифугированию и отделяют нижний слой с содержанием от 1 до 50 об.% дисперсионной фазы, при этом в коагудяционную нанну вводят отдельный нижний слой путем экструзии ее через щелевую фильеру с получением экструдата в виде двухфазной пленки и растягивают ее в направлении, перпендикулярном движению экструдата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Японии М 50.38,694, кл. 34 F О/34, опублик ° .1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 596208, кл. A 23 J 3/00, опублик.

1977.