RU2268607C2 - Protein/starch composition of low viscosity and high gel strength, meat emulsion containing the same and method for production thereof - Google Patents
Protein/starch composition of low viscosity and high gel strength, meat emulsion containing the same and method for production thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268607C2 RU2268607C2 RU2000112337/13A RU2000112337A RU2268607C2 RU 2268607 C2 RU2268607 C2 RU 2268607C2 RU 2000112337/13 A RU2000112337/13 A RU 2000112337/13A RU 2000112337 A RU2000112337 A RU 2000112337A RU 2268607 C2 RU2268607 C2 RU 2268607C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- starch
- protein
- composition
- protein material
- meat emulsion
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Данное изобретение относится к композиции белок-крахмал, обладающей низкой вязкостью, высокой прочностью геля, и содержащей ее мясной эмульсии, а также к способу получения композиции белок-крахмал и мясной эмульсии. В частности, данное изобретение относится к композиции белок-крахмал, содержащей комплекс белкового материала и крахмала, в котором крахмал находится в основном в его нативной нежелатинизированной форме, и к содержащей такую композицию мясной эмульсии.This invention relates to a protein-starch composition having a low viscosity, high gel strength, and a meat emulsion containing it, as well as to a method for producing a protein-starch composition and a meat emulsion. In particular, this invention relates to a protein-starch composition containing a complex of protein material and starch, in which the starch is mainly in its native non-gelatinized form, and to a meat emulsion containing such a composition.
Уровень техникиState of the art
Белковые материалы широко используются в качестве добавок к мясным продуктам, так как во всем мире мясо является более дефицитным и значительно более дорогим, чем белковые материалы, имеющиеся в относительном изобилии. Например, соевые белковые материалы, такие как соевые изоляты и соевые концентраты, обычно используются в качестве заменителей мяса или наполнителей для мясных продуктов. Белковые материалы могут использоваться в различных формах мясных продуктов, например белковый материал можно смешать с рубленным мясом для получения мясных котлеток, используемых для приготовления гамбургеров, мясных котлет или других изделий из рубленого мяса, или белковый материал можно смешать с мясом и набить в оболочки для получения сосисок, сарделек или аналогичных продуктов. Белковые материалы можно комбинировать с растительными компонентами для снижения стоимости производства мясных эмульсий из белковых материалов и для того, чтобы мясные эмульсии имели улучшенные аналогичные мясу характеристики. Например, пшеничная мука может быть высушена вместе с растительным белковым материалом, таким как соевый белковый изолят, для получения композиции, используемой в качестве наполнителя для эмульгированных мясных кормов для домашних животных, которая обеспечивает прочность геля эмульсии при пастеризации.Protein materials are widely used as additives to meat products, since around the world meat is more scarce and significantly more expensive than protein materials, which are relatively abundant. For example, soy protein materials such as soy isolates and soy concentrates are commonly used as meat substitutes or fillers for meat products. Protein materials can be used in various forms of meat products, for example, protein material can be mixed with minced meat to produce meat patties used to make hamburgers, meat cutlets or other minced meat products, or protein material can be mixed with meat and stuffed into casings to produce sausages, sausages or similar products. Protein materials can be combined with plant components to lower the cost of producing meat emulsions from protein materials and so that meat emulsions have improved meat-like characteristics. For example, wheat flour can be dried together with vegetable protein material, such as soy protein isolate, to obtain a composition used as a filler for emulsified meat feeds for pets, which provides the strength of the emulsion gel during pasteurization.
Углеводы из растительных материалов обычно используются вместе с белковыми материалами для придания желательных характеристик белковым материалам и мясным эмульсиям, содержащим такие белковые материалы. Крахмал является особенно полезным углеводом для использования в комбинации с белковыми материалами, так как крахмал имеется в достаточном количестве и может улучшать текстуру и вкус мясных эмульсий, полученных с добавками белкового материала.Carbohydrates from plant materials are commonly used with protein materials to impart desirable characteristics to protein materials and meat emulsions containing such protein materials. Starch is a particularly useful carbohydrate for use in combination with protein materials, since starch is present in sufficient quantities and can improve the texture and taste of meat emulsions obtained with protein material additives.
Мясные эмульсии, содержащие белковый материал, смешанный с крахмалом, имеют улучшенные характеристики влажности и способности абсорбировать жир, что является причиной, с одной стороны, лучшего вкуса, а с другой - непрочности в процессе приготовления (тепловой обработки) мясной эмульсии. Было проведено сравнение соевого белка и наполнителя, полученного простым смешением соевого белка и крахмала, по их способности удерживать влагу, и было установлено, что наполнитель имеет более высокую способность удерживать влагу, и, следовательно, является предпочтительным материалом для получения мясных эмульсий. I.Rogov&V.Dianova, Study of the Hygroscopic Properties of Meat and Meat Products. Myasnaya Industriya SSSR, №12, pp.29-31 (1978). (И.Рогов и В.Дианова. Изучение гигроскопических свойств мяса и мясных продуктов, Мясная индустрия СССР, №12, стр.29-31 (1978)).Meat emulsions containing protein material mixed with starch have improved moisture characteristics and the ability to absorb fat, which is the cause, on the one hand, of a better taste, and, on the other, of fragility in the process of preparation (heat treatment) of meat emulsion. A comparison was made of soy protein and a filler obtained by simple mixing of soy protein and starch with respect to their ability to retain moisture, and it was found that the filler has a higher ability to retain moisture, and, therefore, is the preferred material for producing meat emulsions. I. Rogov & V. Dianova, Study of the Hygroscopic Properties of Meat and Meat Products. Myasnaya Industriya SSSR, No. 12, pp. 29-31 (1978). (I. Rogov and V. Dianova. Study of the hygroscopic properties of meat and meat products, USSR Meat Industry, No. 12, pp. 29-31 (1978)).
Смеси белка и крахмала, полученные совместной сушкой или непосредственным перемешиванием, обеспечивая мясной эмульсии желательные характеристики влажности и способности абсорбировать жир, обеспечивают относительно слабую прочность геля и эмульсионную стабильность, даже после приготовления мясной эмульсии. Прочность геля и стабильность эмульсии весьма желательны для мясной эмульсии, так как она имеет прочную аналогичную мясу текстуру с постоянным содержанием белка и влажности.Mixtures of protein and starch, obtained by joint drying or direct mixing, providing the meat emulsion with the desired moisture and fat absorption properties, provide relatively weak gel strength and emulsion stability, even after preparation of the meat emulsion. The strength of the gel and the stability of the emulsion are highly desirable for meat emulsion, as it has a strong texture similar to meat with a constant protein content and humidity.
Комплекс крахмал-белок, обладающий повышенной прочностью геля и стабильностью эмульсии, раскрыт в патенте США №4159982 автор Hermansson. Комплекс крахмал-белок образуется при нагревании крахмала с водной дисперсией казеина при температуре выше температуры желатинизации крахмала. Белок казеин образует комплекс с гранулами желатинизированного крахмала. Степень прочности геля комплекса выше, чем геля чистого казеина, и стабильность эмульсии белка также оказывается увеличенной.A starch-protein complex having enhanced gel strength and emulsion stability is disclosed in US Pat. No. 4,159,982 to Hermansson. The starch-protein complex is formed by heating starch with an aqueous dispersion of casein at a temperature above the gelatinization temperature of starch. Casein protein forms a complex with granules of gelatinized starch. The degree of strength of the gel complex is higher than the gel of pure casein, and the stability of the protein emulsion is also increased.
Желатинизация крахмала в присутствии белка с образованием комплекса белок-крахмал, увеличивая прочность геля и эмульсионную стабильность белка, чрезмерно увеличивает вязкость комплекса по сравнению с сухой смесью белка и крахмала так же, как и вязкость материала мясной эмульсии, содержащей комплекс, по сравнению с мясной эмульсией, содержащей смесь белка и крахмала, полученную совместной сушкой или простым перемешиванием белка и крахмала. Переработка имеющего высокую вязкость комплекса белок-крахмал в мясную эмульсию, и обработка получившегося в результате материала мясной эмульсии, имеющего высокую вязкость, в промышленном масштабе является затруднительным и дорогим, так как материалы, имеющие высокую вязкость, плохо текут.Gelatinization of starch in the presence of protein with the formation of a protein-starch complex, increasing the strength of the gel and the emulsion stability of the protein, excessively increases the viscosity of the complex compared to a dry mixture of protein and starch, as well as the viscosity of the material of the meat emulsion containing the complex, compared with meat emulsion containing a mixture of protein and starch obtained by co-drying or simply mixing the protein and starch. Processing a high viscosity protein-starch complex into a meat emulsion, and processing the resulting meat emulsion material having a high viscosity on an industrial scale is difficult and expensive, since materials having a high viscosity do not flow well.
Таким образом, необходим способ получения композиции белок-крахмал, обладающей низкой вязкостью, и содержащей ее мясной эмульсии, которая обладала бы высокой прочностью геля и эмульсионной стабильностью в процессе приготовления (температурной обработки).Thus, a method for producing a protein-starch composition having a low viscosity and a meat emulsion containing it, which would have a high gel strength and emulsion stability during the preparation process (heat treatment), is needed.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Данное изобретение представляет собой композицию белок-крахмал, обладающую низкой вязкостью в воде и способную образовать плотный гель при температурной обработке. Композиция белок-крахмал содержит белковый материал и крахмал. Белковый материал и крахмал образуют комплекс, однако крахмал в основном находится в нежелатинизированном состоянии.This invention is a protein-starch composition having a low viscosity in water and capable of forming a dense gel during heat treatment. The protein-starch composition comprises proteinaceous material and starch. Protein material and starch form a complex, but starch is generally in an ungelatinized state.
В одном варианте осуществления изобретения, по крайней мере, некоторая часть крахмала, содержащегося в композиции белок-крахмал, частично инкапсулирована в белковый материал.In one embodiment of the invention, at least some of the starch contained in the protein-starch composition is partially encapsulated in the protein material.
В другом варианте осуществления изобретение представляет собой мясную эмульсию, содержащую смешанные вместе композицию белок-крахмал и мясной продукт. Композиция белок-крахмал образована из белкового материала и крахмала, причем белковый материал и крахмал образуют комплекс, и крахмал в основном находится в нежелатинизированном состоянии.In another embodiment, the invention is a meat emulsion comprising a protein-starch composition and a meat product mixed together. The protein-starch composition is formed from a proteinaceous material and starch, the proteinaceous material and starch form a complex, and the starch is generally in a non-gelatinized state.
Данное изобретение представляет собой также способ получения композиции белок-крахмал, которая обладает низкой вязкостью, имеет высокую прочностью геля и эмульсионную стабильность при температурной обработке. Получают водную суспензию белкового материала. Суспензию белкового материала обрабатывают при условиях (температуре и в течение некоторого времени), эффективных для денатурации белкового материала. Нежелатинизированный крахмал добавляют к суспензии денатурированного белкового материала при температуре суспензии ниже температуры желатинизации крахмала. Для получения композиции белок-крахмал суспензию денатурированного белкового материала и крахмала сушат с помощью распылительной сушки в условиях, подходящих для заметного связывания белкового материала и крахмала друг с другом, но все еще недостаточных для заметной желатинизации крахмала.The present invention is also a method for producing a protein-starch composition, which has a low viscosity, has a high gel strength and emulsion stability during heat treatment. An aqueous suspension of protein material is obtained. A suspension of protein material is processed under conditions (temperature and for some time) effective to denature the protein material. Ungelatinized starch is added to a suspension of denatured protein material at a temperature below the gelatinization temperature of starch. To obtain a protein-starch composition, a suspension of denatured protein material and starch is spray dried in conditions suitable for visibly bonding the protein material and starch to each other, but still not sufficient for appreciable gelatinization of the starch.
Кроме того, данное изобретение представляет собой способ получения мясной эмульсии, обладающей низкой вязкостью, которая при этом имеет высокую прочность геля и эмульсионную стабильность в процессе приготовления. Создана композиция белок-крахмал, содержащая крахмал, связанный с белковым материалом, причем крахмал находится в основном в его нативном нежелатинизированном состоянии. Водную суспензию получают из композиции белок-крахмал и суспензию смешивают с мясным продуктом для получения мясной эмульсии.In addition, this invention is a method for producing a meat emulsion having a low viscosity, which at the same time has a high gel strength and emulsion stability during cooking. A protein-starch composition has been created containing starch bound to a protein material, the starch being mainly in its native non-gelatinized state. An aqueous suspension is obtained from the protein-starch composition and the suspension is mixed with the meat product to obtain a meat emulsion.
Композиция белок-крахмал согласно данному изобретению обладает низкой вязкостью, хорошо подходящей для широкомасштабного коммерческого производства мясных эмульсий и, кроме того, после температурной обработки композиции обладает прочностью геля и эмульсионной стабильностью, сравнимой с желатинизированным комплексом крахмал-белок. До температурной обработки композиции белок-крахмал, полученной согласно настоящему изобретению, или содержащей данную композицию мясной эмульсии крахмал композиции белок-крахмал, связанный с белком, в основном находится в нативном нежелатинизированном состоянии. Это заметно снижает вязкость композиции белок-крахмал по сравнению с желатинизированным комплексом крахмал-белок, так как желатинизированный крахмал значительно более вязкий, чем нежелатинизированный. При температурной обработке композиции белок-крахмал или содержащей ее мясной эмульсии, прочно связанные белок и крахмал связываются дополнительно по мере того, как крахмал становится желатинизированным при температуре приготовления, за счет чего обеспечивается высокая прочность геля и эмульсионная стабильность по сравнению со смесями белка и крахмала, полученными в процессе их совместной сушки или простым перемешиванием.The protein-starch composition according to this invention has a low viscosity, well suited for large-scale commercial production of meat emulsions and, in addition, after the temperature treatment of the composition, it has a gel strength and emulsion stability comparable to the gelatinized starch-protein complex. Prior to the temperature treatment of the protein-starch composition obtained according to the present invention, or of the meat emulsion composition containing the composition, the starch of the protein-starch composition associated with the protein is generally in a native non-gelatinized state. This markedly reduces the viscosity of the protein-starch composition compared to the gelatinized starch-protein complex, since gelatinized starch is significantly more viscous than gelatinized. When the protein-starch composition or meat emulsion containing it is thermally processed, the strongly bound protein and starch bind additionally as the starch becomes gelatinized at the preparation temperature, thereby ensuring high gel strength and emulsion stability compared to protein and starch mixtures, obtained in the process of their joint drying or simple mixing.
Чертеж представляет собой фотографию композиции белок-крахмал, полученной согласно данному изобретению, демонстрирующую нежелатинизированный крахмал, инкапсулированный в белковый материал.The drawing is a photograph of a protein-starch composition obtained according to this invention, showing non-gelatinized starch encapsulated in a protein material.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention
Желатинизированный крахмал представляет собой крахмал, гидратированный и набухший по сравнению со своим нативным состоянием в результате его выдерживания при температуре, давлении или при механическом воздействии, достаточных для разрушения нативной структуры крахмала. Желатинизированный крахмал является более вязким в воде, чем нативный, нежелатинизированный крахмал, так как гранулы набухшего желатинизированного крахмала фрикционно взаимодействуют, а также из-за того, что некоторые гранулы набухшего крахмала разрушаются с высвобождением амилозы, которая легко образует водородные связи, приводящие к формированию геля. Нежелатинизированный крахмал представляет собой крахмал в его нативном состоянии, крахмал, который не подвергали желатинизированию.Gelatinized starch is starch that is hydrated and swollen compared to its native state as a result of being kept at a temperature, pressure or mechanical stress sufficient to destroy the native structure of starch. Gelatinized starch is more viscous in water than native, non-gelatinized starch, since the granules of the swollen gelatinized starch frictionally interact, as well as due to the fact that some granules of the swollen starch break down with the release of amylose, which easily forms hydrogen bonds, leading to gel formation . Non-gelatinized starch is starch in its native state, starch that has not been gelled.
Белковый материал, используемый в способе получения композиции белок-крахмал согласно данному изобретению, при перемешивании с мясным продуктом в водной смеси должен быть способен к образованию эмульсии с мясным продуктом, таким как рубленое мясо или фарш. Поэтому белковый материал не должен быть слишком хорошо растворим в воде при нейтральном значении рН. Предпочтительно белки в белковом материале имеют среднюю ассоциированную молекулярную массу более 30000 дальтон, более предпочтительно более 100000 дальтон и наиболее предпочтительно примерно от 100000 до 360000 дальтон, для того, чтобы быть уверенными, что белковый материал не слишком хорошо растворим в воде при нейтральном рН.The proteinaceous material used in the method for preparing the protein-starch composition of the present invention, when mixed with the meat product in an aqueous mixture, should be capable of forming an emulsion with the meat product, such as minced meat or minced meat. Therefore, the protein material should not be too soluble in water at a neutral pH. Preferably, the proteins in the protein material have an average associated molecular weight of more than 30,000 daltons, more preferably more than 100,000 daltons, and most preferably from about 100,000 to 360,000 daltons, in order to ensure that the protein material is not very soluble in water at a neutral pH.
Белковый материал, используемый для получения композиции белок-крахмал согласно данному изобретению, может быть белковым материалом животного или растительного происхождения. В одном варианте осуществления изобретения в качестве белкового материала использован казеин. Казеин получают коагуляцией створоженного снятого молока. Казеин коагулируют кислотной коагуляцией, естественным скисанием или коагуляцией под действием сычужного фермента. Для проведения кислотной коагуляции казеина подходящую кислоту, предпочтительно соляную кислоту, добавляют в молоко для снижения его рН до примерно изоэлектрической точки казеина, предпочтительно до рН от примерно 4 до примерно 5 и наиболее предпочтительно до рН от примерно 4.6 до примерно 4.8. Для проведения коагуляции естественным скисанием молоко заливают в емкость для брожения, вызывающего образование молочной кислоты. Молоко киснет в течение времени, достаточного для коагуляции основной части казеина в молоке под воздействием образующейся молочной кислоты. Для проведения коагуляции под действием сычужного фермента подходящий сычужный фермент добавляют в молоко для осаждения основной части казеина. Казеин, полученный и кислотной коагуляцией, и естественным скисанием, и коагуляцией под действием сычужного фермента, является коммерчески доступными продуктами, которые можно приобрести у многочисленных изготовителей или поставщиков.The proteinaceous material used to prepare the protein-starch composition of the present invention may be proteinaceous material of animal or vegetable origin. In one embodiment, casein is used as the protein material. Casein is obtained by coagulation of curd skim milk. Casein is coagulated by acid coagulation, natural souring or coagulation by rennet. To carry out acid coagulation of casein, a suitable acid, preferably hydrochloric acid, is added to milk to lower its pH to about the isoelectric point of casein, preferably to a pH of from about 4 to about 5, and most preferably to a pH of from about 4.6 to about 4.8. For coagulation by natural souring, milk is poured into a fermentation tank, which causes the formation of lactic acid. The milk will become sour for a time sufficient to coagulate the bulk of the casein in the milk under the influence of the resulting lactic acid. For coagulation by rennet, a suitable rennet is added to milk to precipitate the bulk of casein. Casein obtained by acid coagulation, and natural souring, and coagulation by rennet, are commercially available products that can be purchased from numerous manufacturers or suppliers.
Предпочтительно белковый материал является растительным белковым материалом, так как растительные белковые материалы дешевы, доступны и хорошо подходят для получения композиции белок-крахмал. Соевый белковый изолят, соевый концентрат или соевая мука являются предпочтительными растительными белковыми материалами, используемыми для получения композиции белок-крахмал согласно данному изобретению, хотя композиция белок-крахмал также может быть получена и из других источников растительного белка, таких как горох, пшеница и рапс.Preferably, the proteinaceous material is a plant-based proteinaceous material, since plant-based proteinaceous materials are cheap, affordable and well suited to formulate a protein-starch composition. Soy protein isolate, soy concentrate or soy flour are the preferred plant protein materials used to produce the protein-starch composition of this invention, although the protein-starch composition can also be obtained from other vegetable protein sources such as peas, wheat and canola.
Термин "соевая мука" относится к измельченной форме обезжиренного соевого материала, предпочтительно содержащей менее 1% масла и образованной из частиц, размеры которых позволяют им проходить через сито №100 (по Стандарту США). Соевый материал может быть соевым брикетом, крошкой, хлопьями, порошком или смесью этих материалов, которые измельчают в соевую муку традиционными способами размельчения. Содержание белка в соевой муке составляет от примерно 40% до примерно 60%.The term "soy flour" refers to a crushed form of non-fat soy material, preferably containing less than 1% oil and formed from particles whose dimensions allow them to pass through a No. 100 sieve (US Standard). The soy material may be soy briquettes, chips, flakes, powder, or a mixture of these materials, which are ground into soy flour using traditional grinding methods. The protein content of soy flour is from about 40% to about 60%.
Термин "соевый концентрат" относится к соевому белковому материалу, содержащему от примерно 60% до примерно 80% соевого белка. Соевый концентрат предпочтительно получают из коммерчески доступных обезжиренных соевых хлопьев, из которых масло было удалено экстракцией растворителем. Соевый концентрат получают промыванием соевых хлопьев водным раствором, имеющим рН, примерно соответствующим изоэлектрической точке соевого белка, предпочтительно рН от примерно 4 до примерно 5 и наиболее предпочтительно рН от примерно 4.4 до примерно 4.6. При изоэлектрической промывке из хлопьев удаляется большое количество водорастворимых углеводов и других водорастворимых соединений, но белка удаляется очень мало, в результате чего получается соевый концентрат, который после изоэлектрической промывки сушат.The term "soybean concentrate" refers to soy protein material containing from about 60% to about 80% soy protein. Soybean concentrate is preferably prepared from commercially available fat-free soybean flakes from which the oil has been removed by solvent extraction. The soybean concentrate is obtained by washing the soybean flakes with an aqueous solution having a pH approximately equal to the isoelectric point of the soy protein, preferably a pH of from about 4 to about 5, and most preferably a pH of from about 4.4 to about 4.6. During isoelectric washing, a large amount of water-soluble carbohydrates and other water-soluble compounds are removed from the flakes, but very little protein is removed, resulting in a soy concentrate, which is dried after isoelectric washing.
"Соевый белковый изолят" относится к соевому белковому материалу, содержащему порядка 80% или больше белка, предпочтительно содержание белка составляет порядка 90% или больше и наиболее предпочтительно порядка 95% или больше. В наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения белковый материал, используемый согласно способу по настоящему изобретению, является соевым белковым изолятом из-за высокого содержания белка в соевом белковом изоляте."Soy protein isolate" refers to a soy protein material containing about 80% or more protein, preferably the protein content is about 90% or more, and most preferably about 95% or more. In a most preferred embodiment, the protein material used according to the method of the present invention is a soy protein isolate due to the high protein content of the soy protein isolate.
Соевый белковый изолят предпочтительно получают из коммерчески доступных обезжиренных соевых хлопьев, из которых масло было удалено экстракцией растворителем. Соевые хлопья экстрагируют водным щелочным раствором, обычно раствором гидроксида кальция или гидроксида натрия, имеющим рН от примерно 6 до примерно 10, для получения экстракта, содержащего белок и водорастворимые компоненты соевых хлопьев, которые отделяют от нерастворимых волоконных и целлюлозных материалов хлопьев. Экстракт обрабатывают кислотой для снижения рН экстракта до примерно изоэлектрической точки белка, предпочтительно до рН от примерно 4 до примерно 5 и наиболее предпочтительно до рН от примерно 4.4 до примерно 4.6, что приводит к осаждению белка. Затем белок отделяют от экстракта и сушат стандартными способами отделения и сушки белкового изолята.Soy protein isolate is preferably obtained from commercially available fat-free soybean flakes, from which the oil was removed by solvent extraction. Soybean flakes are extracted with an aqueous alkaline solution, usually a solution of calcium hydroxide or sodium hydroxide, having a pH of from about 6 to about 10, to obtain an extract containing protein and water-soluble components of soybean flakes, which are separated from insoluble fiber and cellulosic material of the flakes. The extract is treated with an acid to reduce the pH of the extract to about the isoelectric point of the protein, preferably to a pH of from about 4 to about 5, and most preferably to a pH of from about 4.4 to about 4.6, resulting in protein precipitation. Then the protein is separated from the extract and dried by standard methods of separation and drying of the protein isolate.
Белковый материал может быть модифицированным белковым материалом, в котором белковый материал модифицирован известными способами для улучшения растворимости белкового материала, предназначенного для использования в мясной эмульсии. Например, предпочтительный белковый материал представляет собой модифицированный соевый белковый изолят, имеющий повышенную белизну, как описано в патенте США №.4309344, включенном в данное изобретение в виде ссылки. Модифицированный соевый белковый изолят с повышенной белизной получают нагреванием водного раствора осажденного соевого белкового изолята, концентрация которого в растворе составляет примерно от 20% до примерно 30% по весу, до температуры от примерно 46°С до примерно 63°С в течение от 1 до примерно 300 секунд с последующим концентрированном осажденного белка до содержания сухих веществ выше примерно 44%.The protein material may be a modified protein material in which the protein material is modified by known methods to improve the solubility of the protein material intended for use in meat emulsion. For example, a preferred protein material is a modified soy protein isolate having enhanced whiteness, as described in US Pat. No. 4,309,344, incorporated herein by reference. Modified soy protein isolate with increased whiteness is obtained by heating an aqueous solution of precipitated soy protein isolate, the concentration of which in the solution is from about 20% to about 30% by weight, to a temperature of from about 46 ° C to about 63 ° C for 1 to about 300 seconds followed by concentrated precipitated protein until the solids content is above about 44%.
Соевые белковые изоляты и модифицированные соевые белковые изоляты, полезные для использования согласно способу по данному изобретению, являются коммерчески доступными продуктами. Коммерчески доступные соевые белковые изоляты, которые могут быть использованы согласно изобретению, включают "Supro 500E", являющийся модифицированным соевым белковым изолятом, и "Supro 515" производства Protein Technologies International, Checkerboard Square, Сант-Луис, Миссури. В дальнейшем способ получения композиции белок-крахмал согласно данному изобретению будет описан применительно к соевому белковому изоляту, хотя другие белковые материалы могут быть использованы аналогичным образом.Soy protein isolates and modified soy protein isolates useful for use according to the method of this invention are commercially available products. Commercially available soy protein isolates that can be used according to the invention include Supro 500E, a modified soy protein isolate, and Supro 515 manufactured by Protein Technologies International, Checkerboard Square, St. Louis, Missouri. Hereinafter, a method for producing a protein-starch composition according to this invention will be described with reference to a soy protein isolate, although other protein materials can be used in a similar manner.
Из соевого белкового изолята получают водную суспензию. Водная суспензия предпочтительно содержит от примерно 2% до примерно 30% соевого белкового изолята по весу и наиболее предпочтительно содержит от примерно 15% до примерно 20% соевого белкового изолята по весу. Суспензию соевого белкового изолята тщательно перемешивают в течение времени, достаточного для перемешивания суспензии с помощью мешалки, взбалтывания или смешивания с помощью блендера любым традиционным способом перемешивания, взбалтывания или смешивания с помощью блендера, способным перемешать белковую суспензию. Предпочтительно суспензию перемешивают при температуре окружающей среды в течение от примерно 15 минут до примерно 1 часа и наиболее предпочтительно от примерно 30 минут до примерно 45 минут.An aqueous suspension is prepared from soy protein isolate. The aqueous suspension preferably contains from about 2% to about 30% soy protein isolate by weight and most preferably contains from about 15% to about 20% soy protein isolate by weight. The soy protein isolate suspension is thoroughly mixed for a time sufficient to stir the suspension with a stirrer, shake or mix using a blender using any conventional method of stirring, shake or mix using a blender capable of mixing the protein suspension. Preferably, the suspension is stirred at ambient temperature for from about 15 minutes to about 1 hour, and most preferably from about 30 minutes to about 45 minutes.
Суспензию соевого белкового материала обрабатывают для денатурации белкового материала. Белковый материал подвергают денатурации для разрушения нативной глобулярной конформации белкового материала таким образом, чтобы мог образоваться комплекс белок-крахмал, и для улучшения способности белкового материала к образованию геля и эмульсии. Белковый материал может быть денатурирован термически обработкой температурой в течение времени, достаточного для денатурации соевого белкового материала. Например, белковый материал может быть денатурирован обработкой суспензии при температуре от примерно 75°С до примерно 160°С в течение от примерно 2 секунд до примерно 2 часов.A suspension of soy protein material is processed to denature the protein material. Protein material is denatured to break down the native globular conformation of the protein material so that a protein-starch complex can form, and to improve the ability of the protein material to form a gel and emulsion. The proteinaceous material can be denatured by heat treatment for a time sufficient to denature the soya proteinaceous material. For example, the proteinaceous material can be denatured by treating the suspension at a temperature of from about 75 ° C to about 160 ° C for about 2 seconds to about 2 hours.
Предпочтительным способом денатурации белкового материала является обработка суспензии белкового материала при температуре выше температуры окружающей среды посредством впрыскивания в суспензию находящегося под давлением пара в течение времени, достаточного для денатурации основной части белкового материала, этот процесс будем в дальнейшем называть "обработкой инжектируемым паром". Обработка белковых суспензий инжектируемым паром для денатурации белкового материала хорошо известна из уровня техники и традиционно используется. Ниже приведено описание предпочтительного способа обработки суспензии белкового материала инжектируемым паром, однако изобретение не ограничено использованием описанного способа и включает любой известный способ обработки белковых суспензий инжектируемым паром.The preferred method of denaturing protein material is to treat a suspension of protein material at a temperature above ambient temperature by injecting pressurized steam into the suspension for a time sufficient to denature the bulk of the protein material, this process will hereinafter be referred to as "injection steam treatment". Injected steam treatment of protein suspensions to denature the protein material is well known in the art and is traditionally used. The following is a description of a preferred method for treating a suspension of protein material with injectable steam, however, the invention is not limited to the use of the described method and includes any known method for treating protein suspensions with injectable steam.
Суспензию белкового материала помещают в резервуар для обработки инжектируемым паром, в котором соевый белковый материал все время находится во взвешенном состоянии благодаря мешалке, которая перемешивает суспензию. Суспензия белкового материала поступает из резервуара в насос, который с силой проталкивает суспензию через трубу реактора. Водяной пар под давлением инжектируют в суспензию белкового материала на входе суспензии в трубу реактора, что приводит к мгновенному нагреванию суспензии до нужной температуры. Температуру контролируют регулировкой давления инжектируемого пара, и предпочтительно она составляет от примерно 85°С до примерно 155°С, наиболее предпочтительно порядка 150°С. Суспензию обрабатывают при повышенной температуре в течение примерно от 5 секунд до примерно 15 секунд, причем при более низких температурах обрабатывают дольше, контролируя время обработки с помощью скорости потока суспензии через трубу реактора. Предпочтительно скорость потока составляет порядка 8,4 кг/мин и время температурной обработки составляет порядка 9 секунд.A suspension of the protein material is placed in an injection steam treatment tank in which the soy protein material is kept in suspension at all times thanks to a stirrer that mixes the suspension. A suspension of protein material flows from the reservoir into the pump, which forces the suspension through the tube of the reactor with force. Water vapor is injected under pressure into a suspension of protein material at the inlet of the suspension into the reactor tube, which leads to instantaneous heating of the suspension to the desired temperature. The temperature is controlled by adjusting the pressure of the injected steam, and preferably it is from about 85 ° C to about 155 ° C, most preferably of the order of 150 ° C. The suspension is treated at elevated temperature for about 5 seconds to about 15 seconds, and at lower temperatures it is processed longer, controlling the processing time using the flow rate of the suspension through the reactor tube. Preferably, the flow rate is about 8.4 kg / min, and the heat treatment time is about 9 seconds.
После температурной обработки суспензии для денатурации белкового материала суспензию охлаждают до температуры ниже температуры желатинизании крахмала, с которым должен быть объединен белковый материал. Охлаждение может быть проведено с использованием традиционных способов, таких как естественное остывание суспензии до температуры окружающей среды, охлаждение суспензии в холодильнике или помещение ее в ванну со льдом.After heat treatment of the suspension to denature the protein material, the suspension is cooled to a temperature below the gelatinization temperature of the starch with which the protein material is to be combined. Cooling can be carried out using conventional methods, such as cooling the suspension to ambient temperature, cooling the suspension in a refrigerator, or placing it in an ice bath.
В предпочтительном варианте осуществления после того, как суспензия белкового материала прошла обработку инжектируемым паром, ее выпускают из трубы реактора в вакуумную камеру для сверхбыстрого охлаждения суспензии. Давление суспензии мгновенно падает до давления вакуумной камеры, которое предпочтительно составляет от примерно 25 до примерно 30 мм рт.ст. Мгновенное снижение давления приводит к немедленному снижению температуры примерно до 30°С-60°С, а в том случае, когда суспензию в процессе нагревания в струе обрабатывали при температуре порядка 150°С, до примерно 55°С.In a preferred embodiment, after the slurry of the protein material has been treated with injectable steam, it is discharged from the reactor tube into a vacuum chamber for ultra-fast cooling of the slurry. The pressure of the suspension instantly drops to the pressure of the vacuum chamber, which is preferably from about 25 to about 30 mm RT.article. An instant reduction in pressure leads to an immediate decrease in temperature to about 30 ° C-60 ° C, and in the case when the suspension during processing in the stream was processed at a temperature of about 150 ° C to about 55 ° C.
После денатурации и охлаждения суспензии соевого белкового материала ее объединяют и перемешивают с крахмалом. Важно, чтобы крахмал был добавлен к суспензии белкового материала только после того, как температура суспензии белкового материала опустится ниже температуры желатинизации крахмала так, чтобы крахмал не подвергался воздействию температур, которые могли бы вызвать его преждевременную желатинизацию. Предпочтительно крахмал добавляют к суспензии белкового материала при температуре суспензии белкового материала от примерно 25°С до примерно 45°С.After denaturation and cooling of the suspension of soy protein material, it is combined and mixed with starch. It is important that starch is added to the slurry of the protein material only after the temperature of the slurry of the protein material drops below the gelatinization temperature of the starch so that the starch is not exposed to temperatures that could cause its premature gelation. Preferably, starch is added to the suspension of protein material at a temperature of the suspension of protein material from about 25 ° C to about 45 ° C.
Крахмал, используемый для получения композиции белок-крахмал, представляет собой природный крахмал. Крахмал может быть выделен из различных растительных источников, таких как кукуруза, пшеница, картофель, рис, аррорут и маниока, хорошо известными традиционными способами. Крахмалы, используемые для получения композиции белок-крахмал, включают следующие коммерчески доступные крахмалы: кукурузный, пшеничный, картофельный, рисовый, крахмал зерновых с высоким содержанием амилозы, маисовый, марантовый крахмал и крахмал из тапиоки. Хотя крахмалы различаются по молекулярной структуре, они имеют схожие основные функциональные свойства, в частности способность связываться с белковым материалом в процессе совместной распылительной сушки и способность к желатинизации при выдерживании при температурах, давлении или механическом воздействии, достаточных, чтобы вызвать желатинизацию.The starch used to produce the protein-starch composition is a natural starch. Starch can be isolated from various plant sources, such as corn, wheat, potatoes, rice, arrowroot and cassava, well known in traditional ways. Starches used to make the protein-starch composition include the following commercially available starches: corn, wheat, potato, rice, high amylose cereal starch, maize, arrowroot starch and tapioca starch. Although starches differ in molecular structure, they have similar basic functional properties, in particular the ability to bind to the protein material during joint spray drying and the ability to gelatinization when kept at temperatures, pressure or mechanical stress, sufficient to cause gelation.
Предпочтительно крахмал, используемый для получения композиции белок-крахмал, является кукурузным крахмалом или пшеничным крахмалом и наиболее предпочтительно является крахмалом из кукурузы зубовидной. Предпочтительный крахмал из кукурузы зубовидной коммерчески доступен и производится А.Е.Staley Mfg., Co. под названием Dent Corn Starch, Type IV, Pearl.Preferably, the starch used to produce the protein-starch composition is corn starch or wheat starch, and most preferably is tooth corn starch. Preferred dentoid corn starch is commercially available and manufactured by A.E. Staley Mfg., Co. titled Dent Corn Starch, Type IV, Pearl.
Предпочтительно, чтобы крахмал не был модифицирован. Модифицированные крахмалы представляют собой природные крахмалы, которые обработаны химическим или каким-либо другим способом для получения производных крахмала. Модифицированные крахмалы часто имеют измененные свойства, такие как пониженная способность к гелеобразованию или повышенные температуры желатинизации, которые нежелательны в композиции белок-крахмал по данному изобретению. Хотя модифицированные крахмалы обычно не являются предпочтительными для использования согласно данному изобретению, они могут быть использованы в том случае, если модификация не оказывает неблагоприятного воздействия на формирование композиции белок-крахмал, на ее вязкость или на гелеобразование и эмульсионную стабильность прошедшей тепловую обработку мясной эмульсии, содержащей композицию белок-крахмал.Preferably, the starch is not modified. Modified starches are natural starches that are processed chemically or in some other way to produce derivatives of starch. Modified starches often have altered properties, such as reduced gelability or increased gelatinization temperatures, which are undesirable in the protein-starch composition of this invention. Although modified starches are usually not preferred for use in accordance with this invention, they can be used if the modification does not adversely affect the formation of the protein-starch composition, its viscosity, or the gelation and emulsion stability of the heat-treated meat emulsion containing protein-starch composition.
Количество крахмала, добавляемого к суспензии белкового материала, выбирается таким образом, чтобы обеспечить желательное соотношение белкового материала и крахмала. Соотношение белкового материала и крахмала в суспензии определяет прочность геля композиции белок-крахмал, полученной из суспензии. Повышенное содержание крахмала может увеличить прочность геля композиции белок-крахмал. В предпочтительном варианте осуществления крахмал добавляют к суспензии белкового материала таким образом, чтобы отношение белкового материала к крахмалу в суспензии составляло от примерно 45:60 до примерно 80:20 в расчете на сухой вес, и наиболее предпочтительно от примерно 50:50 до примерно 70:30.The amount of starch added to the suspension of protein material is selected so as to provide the desired ratio of protein material to starch. The ratio of protein material and starch in suspension determines the strength of the gel of the protein-starch composition obtained from the suspension. The increased starch content may increase the gel strength of the protein-starch composition. In a preferred embodiment, the starch is added to the suspension of protein material so that the ratio of protein material to starch in the suspension is from about 45:60 to about 80:20 based on dry weight, and most preferably from about 50:50 to about 70: thirty.
Крахмал можно добавить к суспензии белкового материала в сухом виде или можно получить водную суспензию крахмала и ее добавить к суспензии белкового материала. Предпочтительно получают водную суспензию крахмала, которая предпочтительно содержит от примерно 20% до примерно 40% крахмала по весу, наиболее предпочтительно от примерно 30% до примерно 35% крахмала по весу.Starch can be added to the suspension of protein material in dry form, or an aqueous suspension of starch can be obtained and added to a suspension of protein material. An aqueous suspension of starch is preferably obtained, which preferably contains from about 20% to about 40% starch by weight, most preferably from about 30% to about 35% starch by weight.
При получении суспензии крахмала для предотвращения желатинизации крахмала температуру суспензии следует поддерживать ниже температуры желатинизации крахмала, которая обычно составляет от примерно 50°С до примерно 70°С. Предпочтительно крахмал добавляют в холодную воду и поддерживают температуру смеси на уровне температуры окружающей среды.In preparing a starch suspension to prevent starch gelatinization, the temperature of the suspension should be kept below the starch gelatinization temperature, which is usually from about 50 ° C. to about 70 ° C. Preferably, starch is added to cold water and the temperature of the mixture is maintained at ambient temperature.
Крахмал перемешивают в суспензии любым стандартным способом перемешивания, взбалтывания или смешивания с помощью блендера в течение времени, достаточного для тщательного перемешивания крахмала в суспензии. Спокойное перемешивание следует продолжать и после получения суспензии для предотвращения осаждения крахмала. Следует позаботиться о том, чтобы в процессе перемешивания и взбалтывания суспензия крахмала не подвергалась излишнему механическому воздействию, которое могло бы привести к желатинизации крахмала.Starch is mixed in suspension by any standard method of stirring, shaking or mixing with a blender for a time sufficient to thoroughly mix the starch in suspension. Quiet mixing should continue after suspension is obtained to prevent starch from precipitating. Care should be taken to ensure that, during mixing and agitation, the starch suspension is not subjected to undue mechanical stress, which could lead to gelatinization of the starch.
Для придания композиции белок-крахмал дополнительных желательных характеристик к объединенной суспензии, содержащей белковый материал и крахмал, могут быть добавлены другие компоненты, например смолы, такие как гуаровая смола, или другие вещества, такие как трехзамещенный фосфат натрия, триполифосфат натрия или кислый пирофосфат натрия, которые могут быть добавлены для изменения характеристик текучести композиции белок-крахмал.Other components, for example resins such as guar gum, or other substances, such as trisubstituted sodium phosphate, sodium tripolyphosphate or sodium acid pyrophosphate, can be added to the combined protein-starch composition of additional desirable characteristics. which may be added to alter the flow characteristics of the protein-starch composition.
Суспензию, содержащую белковый материал и крахмал, можно получить традиционными способами смешивания, смешивания с помощью блендера или перемешивания с помощью мешалки суспензий, содержащих значительные количества суспендированных твердых веществ. Предпочтительно белковый материал и крахмал перемешивают в резервуаре для перемешивания. Суспензию следует тщательно перемешивать до получения гомогенной смеси белкового материала и крахмала. В объединенную суспензию можно добавить воду для того, чтобы довести содержание твердых компонентов в суспензии до такого уровня, чтобы с суспензией было легко работать в процессе распылительной сушки. Предпочтительно содержание суспендированных твердых веществ в объединенных суспензиях составляет от примерно 5% до примерно 25% по весу и более предпочтительно от примерно 14% до примерно 17% по весу.A slurry containing protein material and starch can be obtained by conventional methods of mixing, blending with a blender, or stirring with a stirrer suspensions containing significant amounts of suspended solids. Preferably, the proteinaceous material and starch are mixed in a mixing tank. The suspension should be thoroughly mixed until a homogeneous mixture of protein material and starch is obtained. Water can be added to the combined suspension in order to bring the solids content of the suspension to such a level that it is easy to work with the suspension during spray drying. Preferably, the suspended solids content of the combined suspensions is from about 5% to about 25% by weight, and more preferably from about 14% to about 17% by weight.
Затем объединенную суспензию, содержащую крахмал и белковый материал, сушат с помощью распылительной сушки для получения композиции белок-крахмал. Распылительную сушку проводят в условиях, вызывающих связывание белкового материала и крахмала с образованием комплекса, в котором крахмал в основном остается в его нативном нежелатинизированном состоянии. Как видно из чертежа, когда белковый материал и крахмал сушат совместно с помощью распылительной сушки, некоторая часть крахмала, по крайней мере, частично инкапсулируется в белок. Предпочтительно, чтобы большая часть крахмала была инкапсулирована в белковый материал, и наиболее предпочтительно, чтобы практически весь крахмал был инкапсулирован в белковый материал.Then, the combined suspension containing starch and protein material is dried by spray drying to obtain a protein-starch composition. Spray drying is carried out under conditions that cause the binding of protein material and starch with the formation of a complex in which starch mainly remains in its native ungelatinized state. As can be seen from the drawing, when the protein material and starch are dried together by spray drying, some of the starch is at least partially encapsulated in the protein. Preferably, most of the starch is encapsulated in the protein material, and most preferably, substantially all of the starch is encapsulated in the protein material.
Условия проведения распылительной сушки должны быть умеренными для того, чтобы избежать желатинизации крахмала, и получающаяся в результате композиция белок-крахмал обладала бы низкой вязкостью при добавлении воды (при регидратации). Предпочтительно распылительная сушилка представляет собой прямоточную сушилку, в которой горячий поступающий воздух и суспензия белок-крахмал, распыленная путем впрыскивания в сушильную камеру под давлением через форсуночный распылитель, проходят через сушильную камеру в прямоточном режиме. Композиция белок-крахмал, полученная распылительной сушкой суспензии в прямоточном режиме, не подвержена тепловому разложению или желатинизации крахмала, так как испарение воды из крахмала и белкового материала охлаждает их по мере высыхания.The spray drying conditions should be moderate in order to avoid gelatinization of the starch, and the resulting protein-starch composition would have a low viscosity upon addition of water (upon rehydration). Preferably, the spray dryer is a direct-flow dryer in which the hot incoming air and a suspension of protein-starch sprayed by injection into the drying chamber under pressure through a nozzle atomizer pass through the drying chamber in a direct-flow mode. The protein-starch composition obtained by direct-spray spray drying of the suspension is not susceptible to thermal decomposition or gelatinization of starch, since the evaporation of water from starch and protein material cools them as they dry.
В предпочтительном варианте осуществления суспензию, содержащую белковый материал и крахмал, впрыскивают в сушильную камеру через форсуночный распылитель. Хотя распыление через форсуночный распылитель является предпочтительным, возможно использование других типов распылителей для сушек, таких как ротационный распылитель. Суспензию впрыскивают в сушильную камеру под давлением, достаточным для диспергирования суспензии. Предпочтительно суспензию распыляют под давлением от примерно 3000 psig (3000 psig=3000 фунтов на квадратный дюйм=3000·453,59 г/(25,4 мм)2=3000·0,703066 г/мм2=2109,2 г/мм2) до примерно 4000 psig (4000·0,703066=2812,26 г/мм2) и наиболее предпочтительно порядка 3500 psig (3500·0,703066=2460,73 г/мм2).In a preferred embodiment, the slurry containing protein material and starch is injected into the drying chamber through a spray nozzle. Although spraying through a spray nozzle is preferred, other types of spray guns may be used, such as a rotary spray gun. The suspension is injected into the drying chamber at a pressure sufficient to disperse the suspension. Preferably, the suspension is sprayed at a pressure of about 3000 psig (3000 psig = 3000 psi = 3000 · 453.59 g / (25.4 mm) 2 = 3000 · 0.703066 g / mm 2 = 2109.2 g / mm 2 ) up to about 4000 psig (4000 · 0.703066 = 2812.26 g / mm 2 ) and most preferably of the order of 3500 psig (3500 · 0.703066 = 2460.73 g / mm 2 ).
Горячий воздух инжектируют в сушильную камеру через отверстие для горячего воздуха, расположенное таким образом, чтобы направление потока горячего воздуха, поступающего в сушильную камеру, совпадало с направлением потока диспергированной смеси белок-крахмал, поступающего из распылителя. Горячий воздух имеет температуру от примерно 288°С до примерно 316°С и предпочтительно от примерно 290°С до примерно 299°С.Hot air is injected into the drying chamber through a hot air hole so that the direction of the flow of hot air entering the drying chamber coincides with the direction of flow of the dispersed protein-starch mixture from the atomizer. The hot air has a temperature of from about 288 ° C. to about 316 ° C., and preferably from about 290 ° C. to about 299 ° C.
Композицию белок-крахмал собирают после распылительной сушки. Для того чтобы собрать композицию белок-крахмал, могут быть использованы традиционные приемы и способы сбора материалов, высушенных распылительной сушкой, включая циклоны, мешочные фильтры, электростатические фильтры и гравитационное осаждение.The protein-starch composition is collected after spray drying. In order to assemble a protein-starch composition, conventional techniques and methods for collecting spray dried materials, including cyclones, bag filters, electrostatic filters and gravity precipitation, can be used.
Собранная композиция белок-крахмал может быть использована для получения мясной эмульсии, содержащей композицию белок-крахмал и мясной продукт. Получают водную смесь композиции белок-крахмал и мясного продукта, и для получения мясной эмульсии композицию белок-крахмал и мясной продукт совместно измельчают или крошат традиционными способами перемешивания белковых и мясных материалов.The assembled protein-starch composition can be used to produce a meat emulsion containing a protein-starch composition and a meat product. An aqueous mixture of a protein-starch composition and a meat product is obtained, and to obtain a meat emulsion, the protein-starch composition and a meat product are crushed or crumbled together by traditional methods of mixing protein and meat materials.
Мясной продукт может представлять собой как мясо, пригодное для изготовления сосисок, сарделек или других изделий из мяса, получаемых путем заполнения оболочки мясным продуктом, так и мясо, такое как свинина, курятина или говядина, которые могут быть использованы для приготовления изделий из рубленого мяса, таких как гамбургеры, мясные котлеты и другие изделия из рубленого мяса. Особенно полезные мясные продукты включают подвергнутые механической обвалке куриное мясо, говядину и свинину, свиные и говяжьи обрезки, а также сало из задней части свиньи.The meat product can be either meat suitable for making sausages, sausages or other meat products obtained by filling the shell with a meat product, or meat such as pork, chicken or beef, which can be used to make minced meat products, such as hamburgers, meatballs and other minced meat products. Particularly useful meat products include mechanically deboned chicken, beef and pork, pork and beef trimmings, and lard from the back of the pig.
Соотношение мясного продукта и композиции белок-крахмал в суспензии выбирается таким образом, чтобы мясная эмульсия имела характеристики, похожие на характеристики мяса. Предпочтительно от примерно 10% до примерно 20% общего содержания белка в мясной эмульсии приходится на композицию белок-крахмал, наиболее предпочтительно от примерно 10% до примерно 15%, и содержание композиции белок-крахмал составляет от примерно 2% до примерно 7% мясной эмульсии, включая воду, по весу. Предпочтительно мясной продукт составляет от примерно 40% до примерно 60% мясной эмульсии по весу, и вода составляет от примерно 30% до примерно 40% мясной эмульсии по весу.The ratio of meat product to protein-starch composition in suspension is selected so that the meat emulsion has characteristics similar to those of meat. Preferably, from about 10% to about 20% of the total protein content of the meat emulsion is in the protein-starch composition, most preferably from about 10% to about 15%, and the content of the protein-starch composition is from about 2% to about 7% of the meat emulsion , including water, by weight. Preferably, the meat product comprises from about 40% to about 60% of the meat emulsion by weight, and water comprises from about 30% to about 40% of the meat emulsion by weight.
Суспензию, содержащую композицию белок-крахмал и мясной продукт, тщательно перемешивают для получения мясной эмульсии. Суспензию перемешивают с помощью мешалки, взбалтывания или в смесителе в течение времени, достаточного для получения гомогенной мясной эмульсии. В процессе перемешивания суспензии следует избегать слишком больших механических воздействий и температур выше температуры желатинизации крахмала, содержащегося в композиции белок-крахмал, чтобы предотвратить желатинизирование крахмала.A suspension containing a protein-starch composition and a meat product is mixed thoroughly to obtain a meat emulsion. The suspension is stirred using a stirrer, shaking or in a mixer for a time sufficient to obtain a homogeneous meat emulsion. In the process of mixing the suspension, excessive mechanical stresses and temperatures above the gelatinization temperature of the starch contained in the protein-starch composition should be avoided to prevent gelatinization of the starch.
Для осуществления перемешивания могут быть использованы традиционные способы перемешивания суспензии с помощью мешалки, взбалтывания или перемешивания в смесителе. Предпочтительными способами перемешивания мясной эмульсии является перемешивание в чоппере (чаша с ножами), который крошит материалы суспензии с помощью ножей, и перемешивание в миксере/эмульгаторе, который размалывает материалы суспензии. Предпочтительным является чоппер производства Hobart Food Cutter, модель №84142 с частотой вращения вала 1725 оборотов в минуту.For the implementation of mixing can be used traditional methods of mixing the suspension using a stirrer, shaking or mixing in a mixer. Preferred methods for mixing the meat emulsion are mixing in a chopper (bowl with knives), which crumbles the suspension materials with knives, and mixing in a mixer / emulsifier, which grinds the suspension materials. Preferred is a chopper manufactured by Hobart Food Cutter, Model No. 84142 with a shaft speed of 1725 rpm.
После того как суспензию тщательно перемешали для получения мясной эмульсии, содержащей композицию белок-крахмал, мясная эмульсия может быть использована для получения мясных изделий. Мясной эмульсией можно заполнить оболочки для получения сосисок, сарделек и аналогичных продуктов. Также мясная эмульсия может быть использована для получения изделий из рубленого мяса, таких как гамбургеры, котлеты и другие изделия из рубленого мяса.After the suspension has been thoroughly mixed to obtain a meat emulsion containing a protein-starch composition, the meat emulsion can be used to produce meat products. The meat emulsion can fill the shell to obtain sausages, sausages and similar products. Also, meat emulsion can be used to obtain products from minced meat, such as hamburgers, meatballs and other products from minced meat.
Мясная эмульсия, содержащая композицию белок-крахмал, имеет относительно низкую вязкость, так как водные смеси, содержащие композицию белок-крахмал, не слишком вязкие. Водная суспензия композиции белок-крахмал, содержащая от примерно 10% до примерно 20% композиции, в которой крахмал, входящий в состав композиции белок-крахмал, является кукурузным крахмалом, может иметь вязкость по Брукфильду от примерно 500 сантипуаз до примерно 11000 сантипуаз при температуре порядка 25°С и от примерно 80 сантипуаз до примерно 6000 сантипуаз при температуре порядка 60°С. Водная суспензия композиции белок-крахмал, содержащая от примерно 10% до примерно 20% композиции, в которой крахмал, входящий в состав композиции белок-крахмал, является пшеничным крахмалом, может иметь вязкость по Брукфильду от примерно 200 сантипуаз до примерно 4000 сантипуаз при температуре порядка 25°С и от примерно 50 сантипуаз до примерно 700 сантипуаз при температуре порядка 60°С.The meat emulsion containing the protein-starch composition has a relatively low viscosity, since aqueous mixtures containing the protein-starch composition are not too viscous. An aqueous suspension of a protein-starch composition containing from about 10% to about 20% of the composition, in which the starch included in the protein-starch composition is corn starch, can have a Brookfield viscosity of from about 500 centipoise to about 11000 centipoise at a temperature of about 25 ° C and from about 80 centipoise to about 6000 centipoise at a temperature of about 60 ° C. An aqueous suspension of a protein-starch composition containing from about 10% to about 20% of the composition, in which the starch included in the protein-starch composition is wheat starch, can have a Brookfield viscosity of from about 200 centipoise to about 4000 centipoise at a temperature of the order of 25 ° C and from about 50 centipoise to about 700 centipoise at a temperature of about 60 ° C.
Мясная эмульсия, полученная из композиции белок-крахмал и мясного продукта, также обладает относительно высокой прочностью геля, образующегося при тепловой обработке, что обеспечивает желаемую прочную текстуру прошедшей тепловую обработку мясной эмульсии.The meat emulsion obtained from the protein-starch composition and the meat product also has a relatively high strength gel formed during heat treatment, which provides the desired strong texture of the heat-treated meat emulsion.
Более детально данное изобретение проиллюстрировано следующими примерами с использованием соевого белкового изолята в качестве белкового материала. Примеры лишь иллюстрируют изобретение, но не ограничивают или каким-либо образом сужают область его применения.The invention is illustrated in more detail by the following examples using soy protein isolate as a protein material. The examples only illustrate the invention, but do not limit or in any way narrow the scope of its application.
ПРИМЕР 1EXAMPLE 1
Композицию белок-крахмал получают с кукурузным крахмалом согласно способу по данному изобретению. 27 кг соевого белкового изолята "SUPRO 500Е" производства Protein Technologies International, Inc. смешивают с 151 кг воды, имеющей температуру 21°С, для получения суспензии белкового материала, имеющей общее содержание сухих веществ 14.5%. 89 кг суспензии под давлением подвергают температурной обработке при 138°С-143°С в течение 9±1 секунд для денатурации белка, и после чего суспензию мгновенно охлаждают посредством впрыскивания в вакуумную камеру, давление в которой составляет порядка 25 мм рт.ст.The protein-starch composition is prepared with corn starch according to the method of this invention. 27 kg of SUPRO 500E Soy Protein Isolate from Protein Technologies International, Inc. mixed with 151 kg of water having a temperature of 21 ° C, to obtain a suspension of protein material having a total solids content of 14.5%. 89 kg of the suspension under pressure are subjected to heat treatment at 138 ° C-143 ° C for 9 ± 1 seconds to denature the protein, and then the suspension is instantly cooled by injection into a vacuum chamber, the pressure of which is about 25 mm Hg.
Суспензию крахмала получают добавлением 9 кг крахмала из кукурузы зубовидной, IV типа. Pearl производства А.Е.Staley Mfg. Co. к 14 кг холодной воды. Суспензию перемешивают в резервуаре для перемешивания до тех пор, пока она не становится гомогенной.A starch suspension is obtained by adding 9 kg of starch from dentate maize, type IV. Pearl manufactured by A.E. Staley Mfg. Co. to 14 kg of cold water. The suspension is mixed in a mixing tank until it becomes homogeneous.
Порядка 18 кг суспензии денатурированного белка и порядка 6 кг суспензии кукурузного крахмала перемешивают вместе до получения гомогенной суспензии, содержащей белок и крахмал. Суспензию, содержащую белок и крахмал, сушат в прямоточной распылительной сушилке, причем суспензию распыляют под давлением 3500 psig (3500 psig=3500 фунтов на квадратный дюйм=3500·453,59 г/(25,4 мм)2=3500·0,703066 г/мм2=2460,73 г/мм2) через форсуночный распылитель 30SDX, температура поддува составляет максимум 51°С, температура воздуха на выходе составляет максимум 93°С. Высушенную с помощью распылительной сушки композицию белок-крахмал, полученную согласно способу по данному изобретению, имеющую соотношение белок:крахмал порядка 55:45, собирают из распылительной сушилки.About 18 kg of a suspension of denatured protein and about 6 kg of a suspension of corn starch are mixed together to obtain a homogeneous suspension containing protein and starch. The suspension containing protein and starch is dried in a direct-flow spray dryer, the suspension being sprayed under a pressure of 3500 psig (3500 psig = 3500 psi = 3500 · 453.59 g / (25.4 mm) 2 = 3500 · 0.703066 g / mm 2 = 2460.73 g / mm 2 ) through a 30SDX nozzle atomizer, the blowing temperature is a maximum of 51 ° C, the outlet air temperature is a maximum of 93 ° C. The spray-dried protein-starch composition obtained according to the method of this invention, having a protein: starch ratio of about 55:45, is collected from a spray dryer.
ПРИМЕР 2EXAMPLE 2
Согласно способу по данному изобретению получают мясную эмульсию для производства сосисок, содержащую композицию белок-крахмал. Композицию белок-крахмал получают способом, аналогичным способу получения композиции белок-крахмал, описанному в примере 1, но с соотношением белок:крахмал порядка 52:48. Говяжьи обрезки, сало из задней части свиньи, свиные обрезки, воду, модифицированный пищевой крахмал и небольшое количество масел, приправ и консервантов, а также композицию белок-крахмал помещают в чоппер. Содержание компонентов по весу составляет: композиция белок-крахмал 2%, говяжьи обрезки 22.9%, свиные обрезки 21%, сало из задней части свиньи 5%, вода 36.4%, модифицированный пищевой крахмал 7%, масла и приправы 5.7%. Смесь перемешивают в чоппере достаточно долго для получения мясной эмульсии. Мясную эмульсию набивают в оболочки, подходящие для получения сосисок, набитые оболочки с мясной эмульсией подвергают тепловой обработке для приготовления сосисок.According to the method of this invention, a meat emulsion is prepared for the production of sausages containing a protein-starch composition. The protein-starch composition is obtained in a manner analogous to the method for producing the protein-starch composition described in Example 1, but with a protein: starch ratio of about 52:48. Beef trimmings, lard from the back of the pig, pork trimmings, water, modified food starch and a small amount of oils, seasonings and preservatives, as well as the protein-starch composition, are placed in a chopper. The content of components by weight is: protein-starch composition 2%, beef trimmings 22.9%, pork trimmings 21%, fat from the back of the pig 5%, water 36.4%, modified food starch 7%, oils and seasonings 5.7%. The mixture is stirred in the chopper long enough to obtain a meat emulsion. The meat emulsion is stuffed into casings suitable for making sausages, the stuffed casings with meat emulsion are cooked to prepare sausages.
ПРИМЕР 3EXAMPLE 3
Композицию белок-крахмал получают с пшеничным крахмалом согласно способу по данному изобретению. 40 кг соевого белкового изолята "SUPRO 500Е" производства Protein Technologies International, Inc. смешивают с 221 кг воды, имеющей температуру 21°С, для получения суспензии белкового материала, имеющей общее содержание сухих веществ порядка 14.5%. Суспензию под давлением подвергают температурной обработке при 149°С-154°С в течение 9±1 секунд для денатурации белка, после чего суспензию мгновенно охлаждают посредством впрыскивания в вакуумную камеру, давление в которой составляет порядка 25 мм рт.ст.The protein-starch composition is prepared with wheat starch according to the method of this invention. 40 kg of SUPRO 500E Soy Protein Isolate from Protein Technologies International, Inc. mixed with 221 kg of water having a temperature of 21 ° C, to obtain a suspension of protein material having a total solids content of about 14.5%. The suspension under pressure is subjected to heat treatment at 149 ° C-154 ° C for 9 ± 1 seconds to denature the protein, after which the suspension is instantly cooled by injection into a vacuum chamber, the pressure of which is about 25 mm Hg.
Суспензию пшеничного крахмала получают добавлением 27 кг пшеничного крахмала к холодной воде, в результате чего получают суспензию с содержанием сухих веществ порядка 32%. Суспензию крахмала перемешивают до тех пор, пока она не становится гомогенной.A suspension of wheat starch is obtained by adding 27 kg of wheat starch to cold water, resulting in a suspension with a solids content of about 32%. The starch suspension is mixed until it becomes homogeneous.
Порядка 20 кг суспензии денатурированного белка добавляют к суспензии крахмала, и объединенную суспензию перемешивают до гомогенного смешения белка и крахмала. Суспензию, содержащую белок и крахмал, сушат в прямоточной распылительной сушилке, причем суспензию распыляют под давлением 3500 psig (3500 psig=3500 фунтов на квадратный дюйм=3500·453,59 г/(25,4 мм)2=3500·0,703066 г/мм2=2460,73 г/мм2) через форсуночный распылитель 30SDX, температура поддува составляет максимум 54°С, температура воздуха на выходе составляет максимум 111°С. Высушенную распылительной сушкой композицию белок-крахмал, полученную согласно способу по данному изобретению, собирают из распылительной сушилки.About 20 kg of a suspension of denatured protein is added to a suspension of starch, and the combined suspension is mixed until a homogeneous mixing of the protein and starch. The suspension containing protein and starch is dried in a direct-flow spray dryer, the suspension being sprayed under a pressure of 3500 psig (3500 psig = 3500 psi = 3500 · 453.59 g / (25.4 mm) 2 = 3500 · 0.703066 g / mm 2 = 2460.73 g / mm 2 ) through a 30SDX nozzle atomizer, the blowing temperature is at most 54 ° C, the outlet air temperature is at most 111 ° C. The spray-dried protein-starch composition obtained according to the method of this invention is collected from a spray dryer.
ПРИМЕР 4EXAMPLE 4
Измеряют вязкость композиций белок-крахмал, полученных согласно примеру 1 и примеру 3. Вязкость каждой композиции измеряют в 10%, 12.5%, 15%, и 20% водных суспензиях композиции при 25°С и при 60°С, используя вискозиметр Брукфильда LVT. Результаты приведены ниже в таблице 1.The viscosity of the protein-starch compositions obtained according to Example 1 and Example 3 is measured. The viscosity of each composition is measured in 10%, 12.5%, 15%, and 20% aqueous suspensions of the composition at 25 ° C and at 60 ° C using a Brookfield LVT viscometer. The results are shown below in table 1.
ПРИМЕР 5EXAMPLE 5
Измеряют прочность гелей композиций белок- крахмал, полученных согласно примеру 1 и примеру 3. Каждую композицию смешивают с водой в весовом соотношении 1 часть композиции на 6 частей воды, при этом общий вес смеси составляет 2700 г. Измеряют прочность геля каждой композиции, образующегося в процессе термической обработки в условиях пастеризации и автоклавирования в присутствии добавленной соли или без добавления соли. Данные измерений прочности гелей приведены ниже в таблице 2.The strength of the gels of the protein-starch compositions obtained according to Example 1 and Example 3 is measured. Each composition is mixed with water in a weight ratio of 1 part of the composition to 6 parts of water, and the total weight of the mixture is 2700 g. The gel strength of each composition formed in the process is measured. heat treatment under pasteurization and autoclaving conditions with or without added salt. The gel strength measurements are shown in Table 2 below.
ПРИМЕР 6EXAMPLE 6
Проведено сравнение вязкости и прочности геля композиций белок-крахмал с различным соотношением белок:крахмал, полученных согласно данному изобретениюThe viscosity and strength of the gel of the protein-starch compositions with a different ratio of protein: starch obtained according to this invention are compared.
Водную суспензию соевого белкового изолята получают добавлением 60 кг соевого белкового изолята "SUPRO 500E" производства Protein Technologies International, Inc. к 319 кг воды, имеющей температуру 26°С. Суспензию белка тщательно перемешивают в течение 45 минут, после чего под давлением подвергают температурной обработке при 152°С в течение 9 секунд для денатурации белка. Суспензию мгновенно охлаждают до температуры порядка 54°С посредством впрыскивания в вакуумную камеру, давление в которой составляет порядка 26 мм рт.ст.An aqueous suspension of soy protein isolate is prepared by adding 60 kg of SUPRO 500E soy protein isolate manufactured by Protein Technologies International, Inc. to 319 kg of water having a temperature of 26 ° C. The protein suspension is thoroughly mixed for 45 minutes, after which it is subjected to heat treatment at 152 ° C for 9 seconds under pressure to denature the protein. The suspension is instantly cooled to a temperature of about 54 ° C. by injection into a vacuum chamber, the pressure of which is about 26 mm Hg.
Для сравнения влияния различного соотношения белок:крахмал на вязкость и прочность геля композиций белок-крахмал, полученных согласно данному изобретению, белковую суспензию, прошедшую термическую обработку, делят на три части ("I", "II", "III"), из которых получают три композиции белок-крахмал (I-III) с уменьшающимся отношением белок:крахмал, составляющим соответственно 75:25, 70:30 и 42:58.To compare the effect of different protein: starch ratios on the viscosity and gel strength of the protein-starch compositions obtained according to this invention, the heat-treated protein suspension is divided into three parts ("I", "II", "III"), of which get three protein-starch compositions (I-III) with a decreasing ratio of protein: starch, comprising 75:25, 70:30 and 42:58, respectively.
Первую часть получают, отделяя 68 кг белковой суспензии, добавляя к ней 3,3 кг крахмала из кукурузы зубовидной и перемешивая полученную суспензию белок-крахмал в течение 20 минут. Вторую часть получают добавлением суспензии, полученной из 5,7 кг крахмала из кукурузы зубовидной и 12 кг воды, к 57 кг белковой суспензии, и перемешиванием полученной суспензии белок-крахмал в течение 20 минут. Третью часть получают, отделяя 45 кг белковой суспензии, добавляя к ней суспензию, полученную из 9 кг крахмала из кукурузы зубовидной, и 27 кг воды, и перемешивая полученную суспензию белок-крахмал в течение 20 минут.The first part is obtained by separating 68 kg of the protein suspension, adding 3.3 kg of starch from tooth-like corn to it and mixing the resulting protein-starch suspension for 20 minutes. The second part is obtained by adding a suspension obtained from 5.7 kg of starch from dental maize and 12 kg of water to 57 kg of protein suspension, and mixing the resulting protein-starch suspension for 20 minutes. The third part is obtained by separating 45 kg of the protein suspension, adding to it a suspension obtained from 9 kg of starch from dentate corn, and 27 kg of water, and mixing the resulting protein-starch suspension for 20 minutes.
Суспензии I-III отдельно сушат в прямоточной распылительной сушилке. Каждая суспензия распыляется через форсуночный распылитель под давлением 3500 psig (3500 psig=3500 фунтов на квадратный дюйм=3500·453,59 г/(25,4 мм)2=3500·0,703066 г/мм2=2460,73 г/мм2) и диспергируется в сушильной камере. Температура сушащего воздуха, поступающего в камеру через входной воздушный патрубок распылительной сушилки, составляет порядка 293°С, что достаточно для того, чтобы вызвать в суспензиях I-III взаимодействие белка и крахмала, приводящее к образованию композиций белок-крахмал I-III без существенной желатинизации крахмала. Каждую суспензию I-III высушивают в распылительной сушилке до содержания влаги порядка 5%. Из каждой суспензии получают от примерно 2 кг до примерно 4,5 кг высушенных материалов.Suspensions I-III are separately dried in a once-through spray dryer. Each suspension is sprayed through a spray nozzle at a pressure of 3500 psig (3500 psig = 3500 psi = 3500 · 453.59 g / (25.4 mm) 2 = 3500 · 0.703066 g / mm 2 = 2460.73 g / mm 2 ) and is dispersible in a drying chamber. The temperature of the drying air entering the chamber through the air inlet of the spray dryer is about 293 ° C, which is enough to cause protein-starch to interact in suspensions I-III, leading to the formation of protein-starch I-III compositions without significant gelation starch. Each suspension I-III is dried in a spray dryer to a moisture content of about 5%. From each suspension, about 2 kg to about 4.5 kg of dried materials are obtained.
Определяют характеристики вязкости и прочности геля композиций белок-крахмал I-III. Для определения вязкости белковых композиций I-III получают 10% водный раствор каждой из них и измеряют вязкость с использованием вискозиметра Брукфельда при 25°С.The viscosity and gel strength characteristics of the protein-starch I-III compositions are determined. To determine the viscosity of the protein compositions I-III, a 10% aqueous solution of each of them is obtained and the viscosity is measured using a Brookfeld viscometer at 25 ° C.
Результаты измерений вязкости и прочности геля белковых композиций I-III приведены ниже в таблице 3.The results of measuring the viscosity and strength of the gel protein compositions I-III are shown below in table 3.
ПРИМЕР 7EXAMPLE 7
Проведено сравнение относительных вязкостей композиций белок-кукурузный крахмал, полученных согласно данному изобретению, и композиций белок-кукурузный крахмал, содержащих существенно желатинизированный крахмал. Нежелатинизированную композицию белок-крахмал получали согласно данному изобретению, как описано выше в примере 1. Другую композицию белок-крахмал получали очень похожим способом за исключением того, что суспензию крахмала перемешивали с суспензией белкового материала до обработки суспензии белкового материала под давлением при 138°С-143°С в течение 9±1 секунд, так что в процессе нагревания крахмал желатинизировался и образовал комплекс с белком.The relative viscosities of the protein-corn starch compositions obtained according to the present invention and the protein-corn starch compositions containing substantially gelatinized starch are compared. An ungelatinized protein-starch composition was prepared according to the present invention as described above in Example 1. Another protein-starch composition was obtained in a very similar manner, except that the starch suspension was mixed with the protein material suspension until the protein material suspension was processed under pressure at 138 ° C. 143 ° C for 9 ± 1 seconds, so that during heating, the starch gelled and complexed with protein.
Получали 10%, 12.5% и 15% водные растворы нежелатинизированной композиции белок-крахмал и желатинизированной композиции белок-крахмал. Определяли вязкость каждого раствора с использованием вискозиметра Брукфельда при 25°С и 60°С. Результаты приведены ниже в таблице 4.10%, 12.5% and 15% aqueous solutions of an ungelatinized protein-starch composition and a gelatinized protein-starch composition were obtained. The viscosity of each solution was determined using a Brookfeld viscometer at 25 ° C and 60 ° C. The results are shown below in table 4.
Композиция белок-крахмал, полученная согласно данному изобретению, обладает существенно меньшей вязкостью, чем желатинизированный комплекс белок-крахмал. Композиция белок-крахмал, обладающая меньшей вязкостью, проще в обращении в процессе переработки, чем вязкий желатинизированный материал.The protein-starch composition obtained according to this invention has a significantly lower viscosity than the gelatinized protein-starch complex. A lower viscosity protein-starch composition is easier to handle during processing than a viscous gelled material.
ПРИМЕР 8EXAMPLE 8
Проведено сравнение относительной прочности геля композиции белок-пшеничный крахмал, полученной согласно настоящему изобретению, и геля сухой смеси белка с пшеничным крахмалом. Композиция белок-крахмал, полученная согласно данному изобретению, как описано выше в примере 3 (Композиция Белок-Крахмал), содержит 56% белка по весу в расчете на сухой остаток. Приготовили сухую смесь соевого белкового изолята и пшеничного крахмала посредством их сухого перемешивания (Сухая Смесь), содержащую 57.6% белка в расчете на сухой вес. Измерили прочность геля Композиции Белок-Крахмал и Сухой Смеси. Результаты приведены ниже в таблице 5.The relative strength of the gel of the protein-wheat starch composition obtained according to the present invention and the gel of a dry mixture of protein with wheat starch are compared. The protein-starch composition obtained according to this invention as described above in Example 3 (Protein-Starch Composition) contains 56% protein by weight based on dry residue. A dry mixture of soy protein isolate and wheat starch was prepared by dry mixing (Dry Mix) containing 57.6% protein based on dry weight. The gel strength of the Protein-Starch and Dry Mixture compositions was measured. The results are shown below in table 5.
Композиция белок-крахмал, полученная согласно данному изобретению, после приготовления (тепловой обработки) обладает повышенной прочностью геля по сравнению с сухой смесью белкового материала и крахмала для всех изученных видов тепловой обработки. Таким образом, материал белок-крахмал может обеспечить более плотную текстуру мясной эмульсии при приготовлении (тепловой обработке), чем сухая смесь белка и крахмала.The protein-starch composition obtained according to this invention, after preparation (heat treatment) has an increased gel strength compared to a dry mixture of protein material and starch for all studied types of heat treatment. Thus, the protein-starch material can provide a denser texture of the meat emulsion during cooking (heat treatment) than a dry mixture of protein and starch.
ПРИМЕР 9EXAMPLE 9
Проведено сравнение вязкости и прочности геля соевого белкового изолята, геля высушенных совместно пшеничной муки и соевой белковой композиции и геля высушенных совместно пшеничного крахмала и соевого белкового материала, полученных согласно данному изобретению.The viscosity and strength of the soy protein isolate gel, the gel of wheat-dried flour and soy protein composition and the gel of wheat-dried starch and soy protein material obtained according to this invention are compared.
38 кг соевого белкового изолята "SUPRO 500E" производства Protein Technologies International, Inc. перемешивают с 223 кг воды, имеющей температуру 21,1°С, для получения суспензии белкового материала, в которой общее содержание сухих веществ составляет порядка 14.4%. Суспензию под давлением подвергают температурной обработке при 141,7°С в течение 9 секунд для денатурации белка, после чего суспензию мгновенно охлаждают путем впрыскивания в вакуумную камеру, давление в которой составляет порядка 26 мм рт.ст.38 kg of soy protein isolate "SUPRO 500E" manufactured by Protein Technologies International, Inc. mixed with 223 kg of water having a temperature of 21.1 ° C, to obtain a suspension of protein material, in which the total solids content is about 14.4%. The suspension under pressure is subjected to heat treatment at 141.7 ° C for 9 seconds to denature the protein, after which the suspension is instantly cooled by injection into a vacuum chamber, the pressure of which is about 26 mm Hg.
Водную суспензию крахмала, содержащую 30.7% пшеничного крахмала, получают добавлением 6 кг пшеничного крахмала к 20 кг воды и тщательным перемешиванием пшеничного крахмала в воде. Отдельно получают суспензию пшеничной муки в воде, содержащую 31.9% пшеничной муки, добавлением 6,5 кг пшеничной муки к 20,5 кг воды и тщательным перемешиванием.An aqueous suspension of starch containing 30.7% wheat starch is prepared by adding 6 kg of wheat starch to 20 kg of water and thoroughly mixing the wheat starch in water. Separately, a suspension of wheat flour in water is obtained containing 31.9% of wheat flour by adding 6.5 kg of wheat flour to 20.5 kg of water and thoroughly mixing.
Денатурированную суспензию соевого белка делят на три части, одну из которых смешивают с водной суспензией пшеничного крахмала, другую - с водной суспензией пшеничной муки и последнюю, содержащую только денатурированный соевый белковый изолят, оставляют 63,5 кг суспензии денатурированного соевого белкового изолята, содержащей 9,5 кг сухих веществ соевого белкового изолята, смешивают с суспензией пшеничного крахмала, и 57 кг суспензии денатурированного соевого белкового изолята, содержащей 8,6 кг сухих веществ соевого белкового изолята, смешивают с суспензией пшеничной муки.The denatured suspension of soy protein is divided into three parts, one of which is mixed with an aqueous suspension of wheat starch, the other with an aqueous suspension of wheat flour and the latter containing only denatured soy protein isolate, 63.5 kg of a suspension of denatured soy protein isolate containing 9 is left. 5 kg of soy protein isolate solids are mixed with a suspension of wheat starch, and 57 kg of a denatured soy protein isolate suspension containing 8.6 kg of soy protein isolate solids, sm ivayut with the suspension of wheat flour.
Суспензии пшеничный крахмал/соевый белковый изолят, пшеничная мука/соевый белковый изолят и оставшуюся суспензию денатурированного соевого белкового изолята сушат в прямоточной распылительной сушилке. Каждую суспензию распыляют под давлением 3500 psig (3500 psig=3500·0,703066 г/мм2=2460,73 г/мм2) при температуре поддува от 45,5°С до 51,7°С, при температуре воздуха, поступающего через входное отверстие, от 261,7°С до 266°С, и при максимальной температуре на выходе 93,4°С. Собирают 13,6 кг материала крахмал/белок, полученного совместной сушкой, 12 кг материала пшеничная мука/белковый материал и 3,4 кг высушенного распылительной сушкой белкового изолята.Suspensions of wheat starch / soy protein isolate, wheat flour / soy protein isolate and the remaining suspension of denatured soy protein isolate are dried in a direct-flow spray dryer. Each suspension is sprayed at a pressure of 3500 psig (3500 psig = 3500 · 0.703066 g / mm 2 = 2460.73 g / mm 2 ) at a blowing temperature of 45.5 ° C to 51.7 ° C, at a temperature of the air entering through the inlet, from 261.7 ° C to 266 ° C, and at a maximum outlet temperature of 93.4 ° C. 13.6 kg of starch / protein obtained by co-drying, 12 kg of wheat flour / protein material and 3.4 kg of spray-dried protein isolate are collected.
Сравнивают вязкость образцов пшеничный крахмал/белок, пшеничная мука/белковый материал и белкового изолята при 25°С и 60°С при концентрации соответствующих образцов в водных суспензиях 10%, 12.5%, 15% и 20% с использованием вискозиметра Брукфельда LVT. Полученные результаты приведены ниже в таблице 6.The viscosity of the samples of wheat starch / protein, wheat flour / protein material and protein isolate is compared at 25 ° C and 60 ° C at a concentration of the corresponding samples in aqueous suspensions of 10%, 12.5%, 15% and 20% using a Brookfeld LVT viscometer. The results are shown below in table 6.
Как видно из сравнения вязкостей образцов, образец пшеничный крахмал/белковый материал, полученный совместной сушкой, обладает относительно низкой вязкостью и является менее вязким, чем образец пшеничная мука/белковый материал, особенно при высоком содержании сухих веществ в суспензии. Оба материала, и материал пшеничный крахмал/белок, и пшеничная мука/ белок, полученные совместной распылительной сушкой, обладают существенно более низкой вязкостью, чем высушенный распылительной сушкой белковый материал.As can be seen from comparing the viscosity of the samples, the wheat starch / protein material sample obtained by co-drying has a relatively low viscosity and is less viscous than the wheat flour / protein material sample, especially when the solids content is high in suspension. Both materials, and wheat starch / protein material and wheat flour / protein obtained by co-spray drying, have a significantly lower viscosity than spray-dried protein material.
Сравнили также прочность гелей образцов пшеничный крахмал/белковый материал и пшеничная мука/белковый материал, полученных совместной распылительной сушкой, и высушенного белкового материала. Каждый образец смешивали с водой в весовом соотношении 1 часть материала образца на 6 частей воды до общей массы смеси 2700 г. Измеряли прочность геля каждого образца, образующегося в процессе приготовления (термической обработки) в условиях пастеризации и автоклавирования в присутствии добавленной соли или без добавления соли. Данные измерений прочности гелей приведены ниже в таблице 7.The gel strengths of the samples of wheat starch / protein material and wheat flour / protein material obtained by co-spray drying and dried protein material were also compared. Each sample was mixed with water in a weight ratio of 1 part of the sample material to 6 parts of water to a total mixture weight of 2700 g. The gel strength of each sample formed during the preparation (heat treatment) under pasteurization and autoclaving in the presence of added salt or without salt was measured . The gel strength measurements are shown in Table 7 below.
Как видно из сравнения прочности гелей образцов, полученный совместной сушкой материал пшеничный крахмал/белок обеспечивает большую прочность геля при приготовлении в любых условиях, чем полученный совместной сушкой материал пшеничная мука/белковый материал и высушенный распылительной сушкой белковый материал. Прочность гелей, образующихся при приготовлении в различных условиях, обеспечиваемая полученным совместной сушкой материалом пшеничный крахмал/белок, в большинстве случаев существенно больше, чем прочность геля других образцов.As can be seen from the comparison of the gel strength of the samples, the wheat starch / protein material obtained by co-drying provides greater gel strength when prepared under any conditions than the wheat flour / protein material obtained by co-drying and the protein material dried by spray drying. The strength of the gels formed during cooking under various conditions, provided by the obtained joint drying of wheat starch / protein material, in most cases is significantly greater than the strength of the gel of other samples.
В приведенных выше примерах вязкость каждой из перечисленных выше композиций белок-крахмал измеряют с помощью вискозиметра Брукфельда LVT (производства Brookfield Engineering Laboratories Inc., Стаутон, Массачусетс).In the above examples, the viscosity of each of the above protein-starch compositions was measured using a Brookfield Field Viscometer LVT (manufactured by Brookfield Engineering Laboratories Inc., Stouton, Mass.).
Прочность гелей в приведенных выше примерах измеряют следующим образом. Первоначально из композиции получают гель путем смешения сухой композиция с водой при соотношении 1:6, предпочтительно до общей массы смеси 2700 г, затем полученную смесь тщательно шинкуют в течение 10 минут в чоппере предпочтительно производства Hobart Food Cutter, модель №.84142 со скорость вращения вала 1725 оборотов в минуту. Если прочность геля измеряют в присутствии добавленной соли, соль может быть добавлена к гелю после примерно 5 минут перемешивания. На 1400 г геля добавляют примерно 28 г соли. Затем гель помещают в консервную банку, предпочтительно 3-секционную алюминиевую банку 307 мм×113 мм, банку закрывают и запечатывают.The strength of the gels in the above examples is measured as follows. Initially, a gel is prepared from the composition by mixing the dry composition with water in a ratio of 1: 6, preferably up to a total mixture weight of 2700 g, then the resulting mixture is thoroughly chopped for 10 minutes in a chopper, preferably manufactured by Hobart Food Cutter, model No. 84142 with a shaft rotation speed 1725 rpm. If the strength of the gel is measured in the presence of added salt, the salt can be added to the gel after about 5 minutes of stirring. For 1400 g of gel, approximately 28 g of salt is added. Then the gel is placed in a tin can, preferably a 3-section aluminum can 307 mm × 113 mm, the can is closed and sealed.
Гель, запечатанный в консервной банке, подвергают тепловой обработке (приготовлению) с помощью пастеризации или автоклавирования. Для пастеризации геля банку помещают в кипящую воду на примерно 30 минут. После этого банку вынимают и охлаждают в течение 30 минут холодной водопроводной водой, а затем в холодильнике в течение от 16 до 24 часов. Для автоклавирования геля банку с гелем помещают в камеру, способную обеспечить температуру 110°С. Банку с гелем выдерживают при 110°С в течение 70 минут, затем вынимают и охлаждают в течение 30 минут холодной водопроводной водой, а затем в холодильнике в течение 16-24 часов.The gel, sealed in a tin can, is subjected to heat treatment (preparation) by pasteurization or autoclaving. To pasteurize the gel, the jar is placed in boiling water for about 30 minutes. After that, the jar is removed and cooled for 30 minutes with cold tap water, and then in the refrigerator for 16 to 24 hours. For gel autoclaving, the gel jar is placed in a chamber capable of providing a temperature of 110 ° C. The gel jar is kept at 110 ° C for 70 minutes, then removed and cooled for 30 minutes with cold tap water, and then in the refrigerator for 16-24 hours.
После выдерживания в холодильнике банку с пастеризованным или автоклавированным гелем помещают в емкость с водой, имеющей температуру 25°С-30°С на приблизительно 2-3 часа для достижения термического равновесия. Гель подготавливают для измерения его прочности, вынимая гель из банки, при этом гель, налипший на дно банки, оставляют.After being kept in the refrigerator, a jar of pasteurized or autoclaved gel is placed in a container of water having a temperature of 25 ° C-30 ° C for approximately 2-3 hours to achieve thermal equilibrium. The gel is prepared to measure its strength by removing the gel from the can, while the gel adhering to the bottom of the can is left.
Прочность геля измеряют на разрывной машине производства Instron Universal Testing Instrument, модель №.1122 с 36 мм пробами. Пробу вгоняют в каждый гель до тех пор, пока он не разваливается, что фиксируется пиком на самописце. Силу, необходимую для разрушения геля, определяют по расстоянию, на которое проба была погружена в гель до его разрушения. Прочность геля определяют по величине силы, необходимой для его разрушения, по следующей формуле: Прочность Геля (в граммах)=(F/100)(G)(454), где F - точка разрушения геля в единицах шкалы; 100 - общее количество единиц на шкале; G - общий масштаб груза в фунтах при полном масштабе отсчета по шкале "х10"; и 454 - количество грамм в фунте. Точку разрушения геля в единицах шкалы (F) определяют по пересечению касательной к верхней части пика на графике и касательной к наклонной части пика.The strength of the gel is measured on a tensile testing machine manufactured by Instron Universal Testing Instrument, model No. 1122 with 36 mm samples. The sample is driven into each gel until it falls apart, which is fixed by a peak on the recorder. The force necessary for the destruction of the gel is determined by the distance over which the sample was immersed in the gel before it was destroyed. The strength of the gel is determined by the value of the force necessary for its destruction, according to the following formula: The strength of the Gel (in grams) = (F / 100) (G) (454), where F is the point of destruction of the gel in scale units; 100 - the total number of units on the scale; G is the total cargo scale in pounds at the full scale reading on the x10 scale; and 454 is the number of grams per pound. The point of destruction of the gel in units of the scale (F) is determined by the intersection of the tangent to the top of the peak in the graph and the tangent to the inclined part of the peak.
Различные изменения и дополнения к изобретению могут быть осуществлены без нарушения его сущности. Изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления, приведенными лишь в качестве иллюстрации, но ограничены приведенными ниже пунктами формулы изобретения и их эквивалентов.Various changes and additions to the invention can be made without violating its essence. The invention is not limited to the described embodiments, given by way of illustration only, but limited to the claims and their equivalents below.
Claims (53)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000112337/13A RU2268607C2 (en) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | Protein/starch composition of low viscosity and high gel strength, meat emulsion containing the same and method for production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000112337/13A RU2268607C2 (en) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | Protein/starch composition of low viscosity and high gel strength, meat emulsion containing the same and method for production thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000112337A RU2000112337A (en) | 2002-04-27 |
| RU2268607C2 true RU2268607C2 (en) | 2006-01-27 |
Family
ID=36047983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000112337/13A RU2268607C2 (en) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | Protein/starch composition of low viscosity and high gel strength, meat emulsion containing the same and method for production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2268607C2 (en) |
-
2000
- 2000-05-18 RU RU2000112337/13A patent/RU2268607C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| РОГОВ И., ДИАНОВА В. Изучение гигроскопических свойств мяса мясных продуктов. Ж. "Мясная индустрия". № 12, 1998, с.29-31. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1147709B1 (en) | Protein-starch composition and a meat emulsion containing the same | |
| EP1588626B1 (en) | Method for the preparation of a meat substitute product, meat substitute product obtained with the method and ready to consume meat substitute product | |
| CA1223867A (en) | Oil seed proteins evidencing improved functionality | |
| US6797288B2 (en) | Gelling vegetable protein | |
| AU2002243545A1 (en) | Gelling vegetable protein | |
| JPH0653041B2 (en) | Fibrous edible protein complex and method for producing the same | |
| PL191686B1 (en) | Functional proteinous concentrates and isolates | |
| JP6521260B2 (en) | Powdered soy protein material and processed meat product using the same | |
| RU2268607C2 (en) | Protein/starch composition of low viscosity and high gel strength, meat emulsion containing the same and method for production thereof | |
| KR100371002B1 (en) | Low viscosity high gel strength protein-starch composition and a meat emulsion containing the same, and process for producing | |
| WO2014156551A1 (en) | Composition containing mung bean protein, processed meat product, and pickling liquid | |
| TWI224950B (en) | Low viscosity high gel strength protein-starch composition and a meat emulsion containing the same, and process for producing | |
| DE60030537T2 (en) | Protein starch composition and meat emulsion containing this composition | |
| MXPA00004138A (en) | Starch-protein composition of high firmness and low viscosity gel and procedure thereof | |
| Patroklos et al. | Plackett-Burman experimental design for investigating the effect of porcine plasma protein, trehalose and bovine meat protein isolate on cook yield and texture of minced bovine meat. | |
| RU2000112337A (en) | COMPOSITION OF PROTEIN-STARCH POSSESSING LOW VISCOSITY AND HIGH STRENGTH OF THE GEL CONTAINING ITS MEAT EMULSION AND METHOD FOR PRODUCING IT |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080519 |