Способ получения пищевых белковых волокон

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯк автосном свидетюдьстеу(11912127) Дополнительное к авт, свнд-ву 2) Зая влено 17. 0 7, 80 (2) 2956951/28), л, А 233/О исоединением заявки Ъсударствккиый коиит 3) Приоритет СССР по делан язобретеикй и открытийбликовано 15,03.82. Бюллетень10 та опубликования описания 15. 03. 82) Заявнтел рдена Ленина Институт элем соединений АН СССР ЫХ БЕЛКОВЫХ ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОЛОКОИзобретени промышленност искусственных волокон, испо ния иэделий,о.тноситс во получению ахаридных. зготовле- туральное а именно кбелково-поли ьзуемых дл митирующих способ получлокон методом ска лок кам мясИзвестен ения пищевыхбелковых во "мокро го"прядения 11,Подобные способы обладают рядомсущественных недостатков. Так в процессе приготовления прядильных растворов при рН 10,5-12,5 происходитнежелательное химическое изменениебелка: резко уменьшается содержаниеметионина, образуются токсичные соединения типа лиэиноаланина. Эти изменения, естественно, отрицательнозываются на пищевой ценности воон. По механическим характеристиособеннопо прочности на срез,эти волокна значительно уступаютмясным. Эта особенность является одной из причин некоторой неестественности комплекса ощущений, возникающих при раэжевывании искусственных мясопродуктов, в состав которых входят рассматриваемые волокна, В условиях обычной кулинарной обработки (варки, жарения и т.п.) волокна теряют форму и склеиваются, ухудшая при этом качество продукта.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения пищевыхбелковых волокон, согласно которому готовят двухфазнуюсуспензию 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 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 усили 3кий гель полисахарида, например,альгината кальция, а дисперсной фазой - белковый гель в виде дискретных частиц неправильной Формы, Свойства волокна обуспавливаются, в основном, свойствами матрицы. Поскольку гели полисахаридов термостойки,рассматриваемое волокно обладаетболее высокой устройчивостью к гидротермическим воздействиям, чем обычное искусственное белковое волокно 12,Однако содержание белка в готовомсухом волокне не превышает 62,5 вес,3;следовательно, эти волокна обладаютневысокой пищевой ценностью. Диаметрволокон составляет 0,2-0,5 мм. Такиеволокна плохо имитируют макроструктуру натурального мяса и обпадают невысокой прочностью.20. Основной причиной омеченных недостатков является то, что в качестве прядильного раствора используютсуспензию твердого белкового материала в растворе полисахарида, 25Возможность реализации устойчивого процесса прядения суспензии (безчастых обрывов волокна) определяетсяследующими факторами; диаметром отверстия фильеры, средним размером иконцентрацией частиц дисперснрй фазы,а также их распределением по размерам, Очевидно, что средний размердисперсных частиц должен быть значительно меньше диаметра отверстияфильеры. В противном случае отверстиефильеры будет забиваться. Вероятностьзабивания от верстий, а следовательно,и обрыва волокна, увеличивается приповышении концентрации дисперснойфазы (белкового материала), так какпри 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 дополнительнойпричиной ограничений по содержаниюбелка в волокнах,Целью изобретение является получение белково-полисахаридных волоконповышенной прочности с одновременнымувеличением содержания белка и придания им текстуры в виде микроволоконбелковой Фазы, ориентированных в геле полисахарида вдоль оси волокна,Поставленная цель достигается тем,что в способе получения пищевых белковых волокон, предусмаТривающем приготовление двухфазной системы белкав водном растворе альгината или пектината натрия, экструдирование еечерез фильеру в коагуляционную ваннус последующей нейтрализацией, промывкой и сушкой волокон, двухфазную систему готовят с соотношением концентраций в весовых 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 нат- дияР затем смешивают их в течение 60 мин при комнатной температурВ, Фильтруют двухфазную систему от меха" нических примесей и дезаэрируют путВм ва куумирования.Полученную двухфазную систВму экструдируют в коагуляционную ванну через фильеру с диаметром канала 0,08 - О, 1 мм при градиенте скорости сдвига 10 - 10 с "после чего6нейтрализуют, промывают и сушат обычными методами..шение Б/пс отверстии КоличестКоличество, г белок Содержание белДиаметр отверстий, мм во, г ка в сухом во-. локне, 35 9Готовый продукт представляет со бой волокно с содержанием белка в сухом волокне от 8 М до 99 вес.Ф, имеющее текстуру в виде микроволокон белковой Фазы, ориентированных в геле полисахарида вдоль оси волокна.П р и м е р 1. В 70 г 0,1 м раст вора МаОН растворяют 30 г фибриногена, затем полученный раствор белка диспергируют с помощью высокоскоростной мешалки в 50 смф раствора альгината натрия, имеющего концентрацию 2,8 вйе.Ф 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 св коагуляционную ванну, содержащую 10-процентный (вес) раствор СаС 2, подкисленный НС 1 до рН 3.Образующиеся волокна принимают на вращающийся ролик, подвергают ориентированной вытяжке и промывке,1Готовое волокно представляет собой непрерывный гель альгината кальция, наполненный микроволокнами фибриногена. Сухое волокно содержит 98 вес.3 белка и имеет прочность 9, 811,0 сН/текс.Следующие примеры конкретного вы полнения сведены в таблицу.По предлагаемому способу по сравнению с известным 21 получают более 12127 6высокое содержание белка в сухом волокне 85-99 вес. вместо 20-62,5 вес.3которое обеспечивает более высокуюпищевую ценность этого волокна, атак же более высокую прочность волокна при равном содержании белка:8,6- 12, 1 сН/текс вместо 1-1, 5 сН/текс.Белковые микроволокна, практическинеограниченной длины, пронизывающие О полисахаридную матрицу, являются активным наполнителем. Они упрочняютволокно, способствуют более равномерному распределению в нем механических напряжений, в то время как 15 твердыенедоформируемые дисперсныечастицы белкового материала в волокнах, согласно Ю , способствуют концентрации напряжений в матрице. Уникальная микроструктура текстурирован ных белково-полисахаридных волокон(упорядоченное расположение элементов структуры)способствует лучшей имитации структуры натурального мяса.После фильерной вытяжки текстурирован ные белково-полисахаридные волокнаимеют диаметр 0,02-0,04 мм. Поэтомуони обладают более приемлемым дляимитации макроструктуры натуральногомяса, нежели грубые волокна соглас- ЗО но,прототипу, которые имеют 0,20,5 мм. Кроме того, предлагаемый спо"соб дает существенное упрощение технологии, так как практически полностьюисключается забивание отверстий фильеры, приводящее к возникновению дефектов или обрыву волокна.91212 7 лят бел- пекарсдрожжей 20100 2 8 -2- 100 0 10,6 22388 к Изолят белков подсолнечника 1510 х 10 О, 8-12,0 2100золят белов бобов 0 8,8"9сои 5 1,0,6-1 1 9 ичный альбу 3 0100 0,1-1 5 О 08 Изолят белков пекарсх 1087 0,0"11 31 . 1 а е100 О, 08 ж х 20100 жеи Изолят белков подсолнецника 6-10,12005 х0,1 00 золят бел 8,6-9,2 10 50 10 ков бо 89 М 100волокон ссодержани ,туры в ви Фазы, двусоотношени процентов тината, р дирован ру днам иеетр пектинат0 120 натрия 50 О, 1-тФормула изобретенияСпособ получения пищевых, белковых волокон путем приготовления двухфазной системы белка в водном растворе альгината или пектината натрия, экструдирования ее через фильеру в коагуляционную ванну с последующей нейтрализацией, промывкой и сушкой волокон, о т л и ч а ю щ и й с я тем, цто, с целью повышения прочност фазную сием конценбелка и авным (5 суспензииом канала 8Продолжение таблицы нным увеличениемпридания им текс"локон белковойстему готовят страций весовыхльгината или пек 99):1, а экструведут через фил ь0,08-0, 1 мм при912127 Составитель М.ЛаринаРедактор Л. Авраменко Техред А. Бабинец. Корректор У.Пономаренко Заказ 1185/3 Тираж 570 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, ЖРаушская наб., д. Ы 5 Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 градиенте скорости сдвига в каналеФильеры 10 - .10 а с .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 101. Патент США Ю 2682466 кл, 99-17 опублик. 1954.2, Патент США И 3093483 кл, 99-131, опублик, 1963.