СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ БЕЛКОВОЙ СМЕСИ ДЛЯ МЯСОПРОДУКТОВ НА БАЗЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
METHOD OF PRODUCTION OF FUNCTIONAL PROTEIN MIXTURE FOR MEAT PRODUCTS BASED ON VEGETABLE RAW MATERIALS

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам производства функциональной белковой смеси из растительного сырья для использования в производстве мясопродуктов.
Известны способы получения гелей, эмульсий, композиций, полуфабрикатов и смесей на основе растительного белка RU 2092075, опубл. 10.10.1997 г.; RU 2345561, опубл. 10.02.2009 г.; RU 2286675, опубл. 10.11.2006 г. Недостатком этих способов является получение ингредиентов для непосредственного использования в дальнейшем производстве пищевой продукции и не предполагающих хранение, что требует соответствующей сложной инфраструктуры предприятия. При получении сухих стабильных при хранении смесей по способу RU 94026867, опубл. 27.06.1996 г., недостатком является установленное массовое соотношение ингредиентов, которое не предполагает компенсацию изменений в функционально-технологических свойствах растительного белка в зависимости от различий исходного растительного сырья.
Известно большое число способов получения растительного белка RU 2007927, опубл. 28.02.1994 г.; RU 2134991, опубл. 27.08.1999 г.; RU 2138172, опубл. 27.09.1999 г.; RU 2151775, опубл. 27.06.2000 г.; RU 2567012, опубл. 27.10.2015 г. Все способы направлены на получение белка с использованием физико-химических или биотехнологических способов обработки растительного сырья, однако при получении отдельных фракций белка, обладающих стабильными функциональными свойствами, недостатком является низкий выход продукции, а при получении смеси белков с высоким выходом их функциональность в значительной степени зависит от изменений в составе и свойствах исходного сырья.
Наиболее близким по технической сущности является способ получения белковых концентратов из растительного сырья, описанный в патенте RU 2174757, опубл. 20.10.2001 г. Способ предусматривает измельчение до размера частиц 100 мкм отделенное от оболочек сырье, смешивание с водой в соотношении 0,9-1,1:3,9-4,1. В процессе экстракции балластных веществ ведут обработку смесью ферментных препаратов амилосубтилин ГЗх в количестве 0,5-0,6% к массе сырья и глюкаваморин ГЗх в количестве 1,6-2,0% к массе сырья при 50-55°С в течение 5,0-5,5 ч. Выделение белка из жидкой фракции осуществляют методом изоэлектрического осаждения с последующим отделением твердого осадка белков центрифугированием. Недостатками приведенного способа является то, что данная технология рассматривается только для отдельного вида растительного сырья (чечевица) и не обеспечивает получения стабильного по функциональным свойствам белкового препарата, так как функциональность белка будет зависеть от сортовых, сезонных и прочих особенностей сырья.
Технической задачей изобретения является получение функциональной белковой смеси со стабильными функционально-технологическими свойствами (влаго-, жироудерживающая и эмульгирующая способности, стабильность эмульсии) не ниже требуемых установленных значений, вне зависимости от колебания состава и свойств входящего растительного сырья.
Поставленная задача достигается введением в технологию точки контроля вязкостных характеристик и использованием дополнительных ингредиентов (гидроколлоидов, животных и растительных белков либо других пищевых добавок) для получения функциональной белковой смеси из растительного сырья с заданными и регулируемыми функционально-технологическими свойствами (ФТС).
К растительному сырью для получения функциональной белковой смеси относятся бобовые культуры (чечевица, горох, фасоль и др.). Растительное сырье очищают от оболочки, измельчают на молотковой дробилке до размера частиц 100-200 мкм с использованием режимов предотвращающих нагрев выше температуры 50°С. Другим вариантом измельчения является использование предварительного вымачивания и измельчение сырья в ножевых режущих машинах с одновременным перемешиванием, также с предотвращением повышения температуры выше 50°С. С применением ферментных препаратов проводят экстракцию балластных и антипитательных веществ (алкалоидов, углеводов и др.). Центрифугированием или сепарированием разделяют белковый осадок с содержанием сухих веществ 10-20% и жидкую фазу, являющуюся раствором антипитательных и балластных веществ. Если экстракцию балластных веществ проводят в кислой среде, то технологический процесс включает нейтрализацию белкового осадка до рН 6-7. После нейтрализации белок переходит в растворимую форму и начинает проявлять ФТС в высоких, характерных для выбранного процесса производства, значениях. Определяют вязкость раствора при постоянной температуре, соответствующей температуре раствора белка на этом производственном этапе с помощью установленного датчика вязкости либо с отбором проб и анализом на вискозиметре.
Предварительно проводят калибровку процесса производства белка по функционально-технологическим свойствам готовой продукции. Для этого применяют различное растительное исходное сырье (например, частично денатурированное), использование которого приводит к выпуску готовых белковых смесей с функционально-технологическими свойствами в максимально доступном интервале значений. Эмпирическим путем устанавливают зависимость между величиной вязкости раствора и ФТС получаемого белка. Допускается интерполировать и экстраполировать получаемые по вязкости значения ФТС. Это дает возможность направленно регулировать ФТС, формируемые из свойств производимого растительного белка и свойств вносимых ингредиентов (гидроколлоидов, животных и растительных белков либо других пищевых добавок) в зависимости от требуемых минимальных ФТС готовой смеси.
Возможны два варианта смешивания функциональной белковой смеси.
1. Смешивание сухих компонентов. В этом случае полученный белковый раствор высушивается и направляется на дозированное смешивание с вносимыми ингредиентами (ингредиентом). Количество вносимого ингредиента выбирается по массе сухого белка, подаваемого на смешивание, его ФТС, определяемых по вязкости белкового раствора, требуемых минимальных значений ФТС готовой смеси и ФТС вносимого ингредиента. Технологическая схема производства представлена на Фиг. 1.
2. Смешивание в белковом растворе происходит после его нейтрализации при постоянном перемешивании, постоянной температуре и вязкости. По заранее установленному значению вязкости определяется момент окончания процесса, так как значение вязкости связано с требуемыми значениями ФТС итоговой смеси. Полученная смесь направляется на сушку и, при необходимости, измельчается до размера частиц 100 мкм. Технологическая схема производства представлена на Фиг. 2.
Полученная смесь направляется на фасование и хранение, либо реализацию, или другие необходимые операции.