БЕЛКОВЫЙ ПРОДУКТ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНЪЕКЦИОННОГО БЕЛКОВОГО ПРОДУКТА
PROTEIN PRODUCT AND INJECTABLE PROTEIN PRODUCT MANUFACTURE METHOD

Настоящая заявка представляет собой частичное продолжение заявки US 12/798,423 от 5 апреля 2010 года.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к новой белковой композиции, полученной из животной мышечной ткани, способу получения указанной белковой композиции, а также способу сохранения влажности пищевых продуктов как приготовленных, так и неприготовленных.
В настоящее время является желательным сохранение влаги в приготовленных или неприготовленных продуктах для того, чтобы высушивание пищевых продуктов во время процесса приготовления было минимальным. Также желательно сохранять влажность в приготовленных или неприготовленных пищевых продуктах для того, чтобы естественный вкус пищевых продуктов сохранялся в них и после приготовления.
Обычно потеря влаги происходит при размораживании замороженного пищевого продукта перед приготовлением. Размороженный пищевой продукт теряет влагу за счет образования жидкой водной композиции, такой как вода, которая отделяется от твердого размороженного продукта.
Также потеря влаги происходит при приготовлении пищевого продукта. Жидкость, содержащаяся в продукте, выпаривается во время процесса приготовления и образуется на поверхности пищевого продукта, откуда она испаряется, либо отделяется от твердого пищевого продукта, подвергающегося термической обработке.
В настоящее время к пищевым продуктам добавляют различные дополнительные композиций, главным образом, при помощи инъекций, обработки во вращающемся вакуумном барабане и/или при помощи шприцев. Предыдущие попытки сохранения влажности приготовленного мяса или рыбы при помощи добавок включали использование триполифосфата натрия, крахмалов, овощных волокон; создание покрытий при помощи обезжиренного сливочного масла на мучной основе, содержащего заменитель яичного белка (заявка GB 2,097,646), водомасленной эмульсии (патент US 3,406,081), белка или белкового изолята и жира (патенты US 4,301,261 и 4,935,251), сухого молока (патент US 2,282,801) и лецитина (патенты US 2,470,281 и 3,451,826).
Пример такой композиции также описан в патенте США 6,855,364, согласно которому к пищевому продукту перед его приготовлением добавляется кислая белковая композиция, полученная на основе животной мышечной ткани с целью сохранения в нем влаги во время кулинарной обработки. Кислая белковая композиция представляет собой композицию, полученную путем смешивания композиции на основе кислоты, приемлемой для использования в пищевой промышленности, с измельченной животной мышечной тканью с получением кислотной белковой композиции. Подходящие способы получения кислой белковой композиции описывается в патентах США 6,005,073; 6,288,216; 6,451,975 или 7,473,764, каждый из которых включен в настоящее описание в качестве ссылки.
В патентах США 6,139,959 и 7,556,835 описаны способы растворения животной мышечной ткани в щелочной композиции; указанные патенты включены в настоящее описание в качестве ссылок.
Таким образом, желательно получить такой мясной или рыбный продукт, который может быть разморожен и/или приготовлен с сохранением своей влажности, естественного вкуса или аромата добавленных ароматизаторов. Кроме того, желательно создать такой мясной или рыбный продукт, в которой большая часть влаги или добавленных ароматизаторов, присутствующих в неприготовленном продукте, сохраняются во время его приготовления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно настоящему изобретению, было обнаружено, что новая композиция животного мышечного белка, содержащая саркоплазматические белки и миофибриллярные белки, выделенные из мышечной ткани животных, обеспечивает лучшее сохранение влаги пищевых продуктов, подвергающихся размораживанию или приготовлению. Композицию животного мышечного белка получают из мышечной ткани животных путем измельчения животной мышечной ткани и последующего смешивания ее с щелочной композицией, приемлемой для использования в пищевой промышленности, в подходящих условиях, обеспечивающих растворение животного мышечного белка с формированием раствора животного мышечного белка. Растворенную щелочную животную мышечную ткань затем смешивают с кислой композицией, приемлемой для использования в пищевой промышленности, для снижения величины рН растворенного животного мышечного белка, таким образом, чтобы величина рН находилась в интервале приблизительно от 4,7 до 11,0, предпочтительно, приблизительно от 5,5 до 9,5, что способствует преципитации белка. Преципитированный белок затем измельчают для получения белковых частиц, суспендированных в водной среде. Было обнаружено, что при добавлении композиции животного мышечного белка, полученной при помощи способа, описанного в настоящем изобретении, к пищевым продуктам, которые в дальнейшем подвергаются размораживанию и/или приготовлению, происходит лучшее сохранение влаги в пищевых продуктах, по сравнению с использованием кислой композиции животного мышечного белка или щелочной композиции животного мышечного белка, полученных без первого предварительного этапа формирования щелочной композиции животного мышечного белка на основе мышечной ткани животных.
Этот результат является неожиданным, поскольку белковые композиции являются химически одинаковыми. Несмотря на то что заявитель не хочет связывать себя какой-либо конкретной теорией, объясняющей указанный неожиданный результат, было сделано предположение, что за счет первого смешивания животной мышечной ткани с основанием, приемлемым для использования в пищевой промышленности, стимулируется процесс распрямления или расширения белковых молекул, а последующее смешивание белка с кислотой, приемлемой для использования в пищевой промышленности, приводит к увеличению функциональности белка. Такое увеличение функциональности способствует улучшенному сохранению влаги в пищевом продукте, обрабатываемом указанным белком.
Кроме того, было обнаружено, что композиция измельченного животного мышечного белка, согласно настоящему изобретению, может вводиться в пищевой продукт путем впрыскивания посредством шприца, при этом удается избежать преципитации белка в шприце, которая может блокировать поступление жидкости через шприц. В противоположность этому было обнаружено, что преципитированный белок, который был смешан сначала с основанием, а затем с кислотой, но не был измельчен, блокирует поток жидкости в шприце буквально в течение первых секунд от начала введения белковой композиции. Кроме того, также было обнаружено, что преципитированный белок, сначала смешанный с основанием, потом с кислотой, а затем, дополнительно, с солью, для вкуса, и впоследствии измельченный, не блокирует поток жидкости в шприце. Это не характерно для белков, хранящихся при низких величинах рН, или для белков, величину рН для которых сразу доводят до высоких значений, в отличие от белков, величину рН для которых доводят до высоких значений постепенно, с предварительным понижением величины рН. Кроме того, в отличие от композиции, заявленной в соответствии с настоящим изобретением, животная мышечная ткань, которая была растворена в щелочной композиции для образования щелочного мышечного животного белка, измельченного или неизмельченного, блокирует поток жидкости в шприце в течение первых секунд от начала введения белковой композиции. Тот факт, что указанные белковые композиции блокируют поток жидкости через шприц, делает невозможным их введение в пищевые продукты посредством шприца. Кроме того, белковая композиция, смешанная сначала с основанием, а потом с кислотой, и при этом не измельченная, или белковая композиция, смешанная только с основанием и измельченная, равно как и не измельченная, не может адекватно вводиться в пищевые продукты при помощи вращающегося вакуумного барабана, поскольку они остаются на поверхности продуктов и не проникают внутрь.
Композиция животного мышечного белка, согласно настоящему изобретению, может быть получена из любого типа животной мышечной ткани, включая мышечную ткань, выделенную из рыбы, птицы, такой как курица, ракообразных, таких как креветки, а также баранины/ягненка, говядины, свинины или других животных.
Когда возникает необходимость сохранить влажность пищевого продукта, который в дальнейшем будет размораживаться и/или готовиться, белковую композицию, в данном изобретении, сначала добавляют к пищевому продукту путем простого смешивания белковой композиции с пищевым продуктом или путем введения непосредственно в пищевой продукт при помощи вращающегося вакуумного барабана и/или при помощи шприца.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим изобретением, на первом этапе получают щелочной белок мышечной ткани, включающий саркоплазматические белки и миофибриллярные белки, путем измельчения мышечной ткани животного и последующего смешивания измельченной животной мышечной ткани с щелочной композицией, приемлемой для использования в пищевой промышленности, в условиях, обеспечивающих растворение животной мышечной ткани. Для полного растворения ткани добавляют также достаточное количество воды. Вода и щелочная композиция могут добавляться к мышечной ткани как последовательно, так и одновременно. Полученный щелочной раствор животного мышечного белка имеет величину рН, приблизительно, 10,5 или выше, предпочтительно, приблизительно, от 11,0 до, приблизительно, 12,5, еще более предпочтительно, приблизительно, от 11,5 до, приблизительно, 12,0, но при этом величина рН не настолько высока, чтобы серьезным образом влиять на функциональность белка.
Любое приемлемое для применения в пищевой промышленности или фармацевтически приемлемое основание, которое не загрязняет основной белковый продукт нежелательным образом, может использоваться для повышения величины рН белкового продукта. Например, подходящими являются гидроксид натрия, гидроксид калия, бикарбонат натрия, бикарбонат калия, а также смеси указанных соединений или подобные соединения. Мышечная ткань животных перерабатывается в маленькие тканевые частицы, которые затем смешивают с достаточным количеством основания для получения тканевого раствора, имеющего величину рН 10,5 или выше, но не настолько высокую, чтобы серьезным образом модифицировать белок животной мышечной ткани. Согласно одному способу, раствор центрифугируют с образованием нижнего слоя мембранных липидов, среднего слоя водного щелочного белкового раствора и верхнего слоя нейтральных липидов (жиры и масла). Промежуточный слой водного щелочного белкового раствора затем отделяют от мембранного липидного слоя или сразу от обоих слоев, мембранного липидного слоя и нейтрального липидного слоя. Согласно второму способу, этап центрифугирования не осуществляют, поскольку исходная мышечная ткань животного содержит относительно низкие концентрации нежелательных мембранных липидов, масел и/или жиров и необходимости в центрифугировании нет. При использовании обоих способов, полученная белковая композиция не содержит миофибрилл и саркомеров.
Щелочной раствор белка животной мышечной ткани затем смешивают с кислой композицией, приемлемой для использования в пищевой промышленности или фармацевтике, для понижения величины рН основного раствора таким образом, чтобы указанная величина находилась в интервале, приблизительно, от 4,7 до 11,0, предпочтительно, приблизительно от 5,5 до, приблизительно, 9,5 для преципитации белка животной мышечной ткани. Примерами подходящих органических кислот являются лимонная кислота, аскорбиновая кислота, яблочная кислота или тартаровая кислота или минеральные кислоты, такие, как соляная кислота, фосфорная кислота, серная кислота, а также смеси указанных кислот. Преципитированный белок животной мышечной ткани затем измельчают до мелких частиц, например, при помощи аппарата, имеющего одну или более вращающуюся лопасть или одну или более лопасть, совершающую возвратно-поступательное движение, что позволяет получить водную суспензию животного мышечного белка.
Водную суспензию животного мышечного белка добавляют к измельченному мясу или к целой рыбе, рыбному филе, целым кускам мяса, либо вводят в мясо или рыбу. Введение может осуществляться любым способом, например, при помощи шприца или при помощи вакуумного вращающегося барабана, а также при помощи и того, и другого. Оказалось, что при приготовлении обработанного таким образом мясного или рыбного продукта или при размораживании указанного продукта в нем сохраняется существенно большее количество влаги, по сравнению с мясным или рыбным продуктом, не содержащим белковой композиции, согласно настоящему изобретению.
Белковые продукты, используемые в соответствии с настоящим изобретением, содержат главным образом миофибриллярные белки, которые также содержат значительное количество саркоплазматических белков. Саркоплазматические белки в белковом продукте, добавленном или введенном в животную мышечную ткань, содержатся, приблизительно, в количестве более 8%, предпочтительно, более 10%, предпочтительно, более 18% вплоть до 30% по весу саркоплазматических белков в расчете на общий вес всех белков продукта.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения, мясной или рыбный пищевой продукт, состоящий из частиц, такой, как мясной или рыбный фарш, например, в составе гамбургеров смешивают с белковой суспензией, содержащей миофибриллярные белки и саркоплазматические белки в весовом соотношении, которое обычно составляет приблизительно, от 0,03 до, приблизительно, 18% по весу от белковой массы в расчете на общий вес неприготовленного мясного или рыбного продукта; предпочтительно, указанное весовое соотношение составляет, приблизительно, от 0,5 до 10% в расчете на общий вес неприготовленного мясного или рыбного продукта, еще более предпочтительно, приблизительно, от 0,5 до, приблизительно, 5% в расчете на общий вес неприготовленного мясного или рыбного продукта. При использовании белковой композиции в данном изобретении, вес которой по отношению к весу пищевого продукта составляет менее 0,3%, не наблюдается эффективного сохранения влажности продукта.
Животная мышечная ткань, которая подвергается модификации для сохранения влажности в соответствии с настоящим изобретением, представляет собой ткань, выделенную из организма животного или рыбы, включая моллюсков и ракообразных. Например, приемлемыми являются следующие виды рыбы и рыбные продукты: филе камбалы, морской язык, пикша, треска, сибас, лосось, тунец, форель и т.п. Подходящими являются следующие ракообразные, моллюски и продукты из них: крабовое мясо, лангуст, лобстер, морские гребешки, устрицы, креветки в панцире и т.п. К подходящим мясным продуктам относятся ветчина, говядина, ягнятина, свинина, индейка, утка, гусь и другие продукты, как в виде филе, так и в виде фарша, например, в составе гамбургера. Мясной продукт может включать кость животного, в том случае, если наличие кости серьезным образом не влияет на пищевое качество продукта; например, под такими мясными продуктами подразумеваются свиная грудинка, отбивная из ягненка или свиная отбивная. Кроме того, переработанные мясные продукты, содержащие животную мышечную ткань, такие, как колбасные изделия, сосиски для хот-догов, эмульгированные продукты или подобные изделия могут наполняться или смешиваться с белковой композицией, согласно настоящему изобретению, или обрабатываться за счет комбинации указанных способов введения белковой композиции. Колбасные изделия или сосиски для хот-догов содержат измельченное мясо или рыбу, травы, такие, как шалфей, специи, сахар, перец, соль и наполнители, такие, как молочные продукты, хорошо известные в этой области.
Мясной или рыбный продукт, содержащий белковую композицию, согласно настоящему изобретению, может быть приготовлен традиционным способом, например, путем запекания, жарки, обжаривания во фритюре, в микроволновой печи и тому подобными способами. Оказалось, что приготовленный мясной или рыбный продукт, обработанный в соответствии с настоящим изобретением, весит приблизительно на 1-20%, чаще на 4-9% больше, чем приготовленный необработанный мясной или рыбный продукт; расчет произведен на основании одинакового исходного веса продуктов до приготовления. Кроме того, при размораживании мясного или рыбного продукта, содержащего заявленную белковую композицию, потеря влаги из продукта уменьшается приблизительно на 4-15%, по сравнению с мясными и рыбными продуктами, не содержащими заявленной композиции.
Представленный ниже пример иллюстрирует настоящее изобретение, но никоим образом не ограничивает его сущности.
Пример 1
Данный пример иллюстрирует, что белковая композиция, полученная способом, заявленным в настоящем изобретении, обеспечивает улучшенное сохранение влаги в рыбном продукте или продукте из ракообразных, по сравнению с кислотно-щелочной белковой композицией, не смешанной с кислой композицией. Щелочные белковые композиции, представленные в Таблице 1, получали путем смешивания измельченного рыбного мышечного белка с щелочной композицией, приемлемой для использования в пищевой промышленности, включающей гидроксид натрия, для получения белкового раствора, имеющего величину рН 12,0. Белковую композицию, заявленную в соответствии с настоящим изобретением, получали путем смешивания измельченного куриного мышечного белка с щелочной композицией, приемлемой для использования в пищевой промышленности и включающей гидроксид натрия, для получения величины рН 12,0 на первом этапе. На втором этапе кислую композицию, приемлемую для использования в пищевой промышленности и содержащую 2 М соляной кислоты, добавляли к щелочному раствору белка для преципитаций белка, имеющего величину рН 4,7. Преципитированный белок в каждом случае измельчали при помощи прибора Stephan, имеющего две вращающиеся лопасти, для получения суспензии белка и водной среды с величинами рН, представленными в Таблице 1. Дополнительное регулирование величины рН выше 4,7, как показано в Таблице 1, осуществляли при помощи гидроксида натрия. Белковую композицию, полученную из мышечного белка, как описано, вводили в мышечную куриную ткань, которую помещали в вакуумный барабан на 20 минут с величиной вакуума 24-24 мм рт.ст. Обработанную животную мышечную ткань перед измерением прироста веса оставляли в состоянии покоя на 20 минут. Для контроля использовали введение следующего маринада: солевой раствор (2,0%), триполифосфат натрия (3,0%) и холодная вода (95%). Указанный фосфатный/солевой раствор является стандартным в промышленности. Все обработанные продукты приготавливали в аэрогриле до тех пор, пока не достигалась внутренняя температура продукта 165°F. Образцы животной мышечной ткани взвешивали перед введением композиции, сразу после введения и затем после запекания.
Как показано в Таблице 1, при использовании белковых композиций, заявленных в настоящем изобретении, увеличивался кулинарный выход продукта и лучше сохранялась влага в продукте, по сравнению с использованием STTP/солевых контрольных растворов или щелочной композиции белка (рН 12) без дополнительного регулирования величины рН.
Таблица 1
Сохранение влажности после введения композиции и кулинарные потери для куриных грудок
Введение и вращение в барабане
Тип мышечной ткани
Вес перед введением/ Вращением в барабане (сырой) (г)
Вес после введения/ Вращение в барабане (г)
Прирост веса (г)
Прирост
Контроль (STTP/Соль)
курица
334,00
377,00
43,00
12,87%
рН 12
курица
713,24
806,81
93,57
13,12%
рН 12→рН 4,7
курица
578,54
658,45
79,91
13,81%
рН 12→рН 7,5
курица
562,38
643,11
80,73
14,36%
Приготовленный продукт
Тип мышечной ткани
Вес перед приготовление м (г)
Вес после приготовления (г)
Кулинарные потери (г)
Кулинарные потери
Контроль (STTP/Соль)
курица
377,00
270,00
107,00
28,38%
рН 12
курица
256,92
185,42
71,50
27,83%
рН 12→рН 4,7
курица
327,10
245,06
82,04
25,08%
рН 12→рН 7,5
курица
288,08
212,60
75,48
26,20%