Способ получения пищевых белковых волокон

Способ получения пищевых белковых волокон

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е 912127

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к лвтоискомю свидитюльсте (6l ) Дополнительное к авт. свнд-sy(22) Зан влено 17. 0 7. 80 {21) 2956951/28-1 3 с присоединением заявки K (23) Приоритет (53)М. Кл.

" 23 J 3/00

3Ъсударствккиый комитет

СССР (53) УДК 612. 392.. 9 (088. 8) во делан кзобретеикй и открытий

Опубликовано 15 ° 03 82, Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 15. 03. 82

В. В. Сучков, А. П. Дмитриенко, B. Я. Гринберг, (72) Авторы изобретения

Г в-..Ю. А. Антонов, Е. П. Варфоломеева и В. Б. Толс

I 1* 2 °

Ордена Ленина Институт элементоорганичес х соединений АН СССР / (7l ) Заявитель г

4ti ДР, 1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ БЕЛКОВЫХ

ВОЛОКОН

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к получению искусственных белково-полисахаридных. волокон, используемых для изготовления иэделий, имитирующих натуральное мясо.

Известен способ получения пищевых белковых волокон методом "мокрого" прядения 11.

Подобные способы обладают рядом существенных недостатков. Так в процессе приготовления прядильных растворов при рН 10,5-12; 5 происходит нежелательное химическое изменение белка: резко уменьшается содержание метионина, образуются токсичные соединения типа лизиноаланина. Эти.изменения, естественно, отрицательно сказываются на пищевой ценности волокон. По механическим характеристикам, особенно по прочности на срез, эти волокна значительно уступают мясным. Эта особенность является одной из причин некоторой неестествен2 ности комплекса ощущений, возникающих при раэжевывании искусственных. мясопродуктов, в состав которых входят рассматриваемые волокна. В условиях обычной кулинарной обработки (варки, жарения и т. и. ) волокна теряют форму и склеиваются, ухудшая при этом качество продукта.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ полу. чения пищевых белковых волокон, согласно которому готовят двухфазную суспензию белка в водном растворе альгината или пектината натрия, экст- . рудируют суспензию через фильеру в коагуляционную ванну, содержащую раствор пищевых солей кальция и кислоты. Полученные белково-полисахаридные волокна нейтрализуют, промывают и и сушат. Каждое иэ таких волокон представляет собой дисперсную систему. Дисперсионной средой (матрицей) этой системы является термостой91212

Низкая прочность волокон по известному способу вызвана особенностью их макроструктуры, Твердые, не связанные друг с другом частицы дисперсной фазы (белкового материала) способствуют концентрации механических нап° ряжений в матрице, что эквивалентно уменьшению эффективного сечения волокна. Отрицательное влияние дисперсной фазы на прочность волокна усили3 кий гель полисахарида, например, альгината кальция, а дисперсной фазой - белковый гель н виде дискретных частиц неправильной формы. Свойства волокна обуспавливаются, в основном, свойствами матрицы. Поскольку гели полисахаридон термостойки, рассматриваемое нолокно обладает более высокой устройчивостью к гидротермическим воздействиям, чем обычное искусственное белковое волокно 12».

Однако содержание белка в готовом сухом волокне не превышает 62,5 вес,3; следовательно, эти волокна обладают невысокой пищевой ценностью. Диаметр волокон составляет 0,2-0,5 мм. Такие волокна плохо имитируют макроструктуру натурального мяса и обпадают невысокой прочностью.

20 . Основной причиной о меченных недостатков является то, что в качестве прядильного раствора используют суспензию твердого белкового материала в растворе полисахарида. 25

Возможность реализации устойчивого процесса прядения суспензии (без частых обрывов волокна) определяется следующими факторами; диаметром отверстия фильеры, средним размером и концентрацией частиц дисперснрй фазы, а также их распределением по размерам. Очевидно, что средний размер дисперсных частиц должен быть значительно меньше диаме" ðà отверстия фильеры. В противном случае отверстие . фильеры будет забиваться. Вероятность забивания от верстий, а следовательно, и обрыва волокна, увеличивается при повышении концентрации дисперсной фазы (белкового материала), так как при этом возрастает вероятность образования агломератов дисперсных частиц с размерами, превышающими диаметр отверстия, По этой причине получение тонких волокон с высоким содержанием белка связано с большими трудностями. вается при повышении ее концентрации.

Этот фактор является дополнительной причиной ограничений по содержанию белка в волокнах.

Целью изобретение является получение белково- полисахаридных волокон повышенной прочности с одновременным увеличением содержания белка и придания им текстуры в виде микроволокон белковой фазы, ориентированных в геле полисахарида вдоль. оси волокна, Поставленная цель достигается тем, что в способе получения пищевых белковых BolloKoH, предусмаТривающем приготовление двухфазной системы белка н водном растворе альгината или пектината натрия, экструдирование ее через фильеру в коагуляционную ванну с последующей нейтрализацией, промывкой и сушкой волокон, двухфазную систему готовят с соотношением концентраций в несовых процентах белка и альгината или пектината натрия равным. (5 — 99):1, а экструдирование суспензии ведут через фильеру с диаметром канала от 0,08 — 0, 1 мм при градиенте скорости сдвига в канале фильеры от 10 до 10 с.".

При экструзии через канал фильеры двухфазной системы с определенным соотношением концентраций белка и полисахарида происходит деформация и коалесценция капель дисперсной белковой фазы с образованием жидких цилиндров бесконечной длины, пронизывающих фазу полисахарида. Данная структура фиксируется в коагуляционной ванне. В результате образуются текстурированные белково-полисаха" ридные волокна. Армирование геля полисахарида белковыми микроволокнами приводит к существенному увеличению прочности волокон.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Приготавливают водные растворы: белка и альгинвта или пектината натрия, затеи смешивают их н течение

60 мин при комнатной температуре, фильтруют двухфазную систему от меха" нических примесей и днзаэрируют путем вакуумироннния.

Полученную двухфазную систему экструдируют н коагуляционную ванну через фильеру с диаметром канала

0,08 - О, 1 мм при градиенте скорости сдвига 10 - 10 с ", после чего

6 нейтрализуют, промывают и сушат обычными методами.

Количество

СоотноГрадиент скорости сдвига, см "

Полисахарид

Концентрация, 4

Концентрация, рочност ь волокон сН/текс.шение

Б/пс отверстии

КоличестКоли чество, r белок

Содержание белДиаметр отверстий, мм во, г ка в сухом во-. локне, 3.1х10 22

9, 8-11 альгинат- «2 8» натрия 50

Фибриноген 30

100

«2 00»

0,08

2х10

l00

10,9-12, 1

0,20

2 8 й

100

Казеин

Яичный альбумин «15 «

100

11, 2-11, 4.

5i2

2 8 г

100

5 9

Готовый продукт представляет со бой волокно с содержанием белка в сухом волокне от 84 до 99 вес.Ф, имеющее текстуру в виде микроволокон белковой фазы, ориентированных в геле полисахарида вдоль оси волокна.

Пример 1. В70 г0,1мраст вора МаОН растворяют 30 г фибриногена, затем полученный раствор белка диспергируют с помощью высокоскоростной мешалки в 50 см раствора альги ната натрия, имеющего концентрацию

2,8 в8е. в течение 60 мин при комнатной температуре. Полученную эмуль.,сию(рН 6,5) фильтруют через плотную; ткань, дезаэрируют и прядут через фильеру с диаметром отверстий 0,08 мм при градиенте скорости сдвига 10 с в коагуляционную ванну, содержащую

10-процентный (вес) раствор CaCI, подкисленный НС 1 до рН 3.

Образующиеся волокна принимают на вращающийся ролик, подвергают ориентированной вытяжке и промывке.

Готовое волокно представляет собой непрерывный гель альгината кальция, наполненный микроволокнами фибриногена. Сухое волокно содержит 98 вес.Ф белка и имеет прочность 9, 8 l1,0 сН/текс.

Следующие примеры конкретного вы" полнения сведены в таблицу.

По предлагаемому способу по сравнению с известным 21 получают более

12127 6 высокое содержание белка в сухом волокне 85-99 вес.3 вместо 20-62,5 вес.3 которое обеспечивает более высокую пищевую ценность этого волокна, а так же более высокую прочность волокна при равном содержании белка:

8,6- 12, 1 сН/текс вместо 1-4, 5 cH/текс.

Белковые микроволокна, практически неограниченной длины, пронизывающие !

О полисахаридную матрицу, являются активным наполнителем. Они упрочняют волокно, способствуют более равномерному распределению в нем механических напряжений, в то время как

15 твердые недоформируемые дисперсные частицы белкового материала в волокнах, согласно С21, способствуют концентрации напряжений в матрице. Уникальная микроструктура текстурирован21 ных белково-полисахаридных волокон (упорядоченное расположение элементов структуры)способствует лучшей ими тации структуры натурального мяса.

После фильерной вытяжки текстурирован25 ные белково-полисахаридные волокна имеют диаметр 0,02-0,04 мм. Поэтому они обладают более приемлемым для имитации макроструктуры натурального мяса, нежели грубые волокна согласзо но,прототипу, которые имеют 0,20,5 мм. Кроме того, предлагаемый спо" соб дает существенное упрощение технологии, так как 1 практически полностью исключается забивание отверстий фильеры, приводящее к возникновению дефектов или обрыву волокна.

91212 7

Продолжение таблицы

Изолят белков пекарских дрожжей 20

100

2 8 2 0 5х10 а 2

10,6-11, 8

Изолят белков подсолнечника 15

100

2 8

Х100

Изолят белков бобов сои

1х10

2 6

88"9 4

«- L

О 0

100

5х10

9,6-10,8

0,1

19

95 пектинат О натрия 50 фибриноген 30

100

Яичный альбумин 15

100

2 00 01х10 )

0,08 84

10, 4-11,6

3 0 а

100

Изолят белков пекарских дрожжей 20

100

1х10

10,0" 11,2

3 О 2 00

-«Ь й» °

100 О, 08

Изолят белков подсолнечника 15

100

9, 6-10,8

) 0 1200 5x10

100 0,1 Изолят белков бобов сои

О 50 1xlO 8 i

-«1

50 10 89

8,6"9,2

100

-т

Формула изобретения

so

Способ получения пищевых, белковых волокон путем приготовления двухфазной системы белка в водном растворе альгината или пектината натрия,экструдирования ее через фильеру в коа55 гуляционную ванну с последующей нейтрализацией, промывкой и сушкой волокон, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности 00 3x10 5Ä IO, 8-12, О

0,25 85 волокон с одновременным увеличением содержания белка и. придания им текс" туры в виде микроволокон белковой фазы, двухфазную систему готовят с соотношением концентраций весовых процентов белка и альгината или пектината, равным (5 - 99):1, а экструдирование суспензии ведут через фил ье" ру диаметром канала 0,08-0, 1 мм при

912127

Составитель M. Ларина

Редактор Л. Авраменко Техред А, Бабинец. Корректор У. Пономаренко

Заказ 1185/3 Тираж 570 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 градиенте скорости сдвига в канале фильеры 10 - 10 с .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 2682466, кл. 99-17, опублик. 1954.

2. Патент США Н 3093483, кл, 99-131, опублик. 1963.