RU2655740C1

RU2655740C1 - Edible food film

Info

Publication number: RU2655740C1
Application number: RU2016146873A
Authority: RU
Inventors: Наталья Вадимовна Долганова; Олеся Сергеевна Якубова; Ольга Дмитриевна Сергазиева
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2018-05-29

Abstract

FIELD: food industry.

SUBSTANCE: invention relates to the food industry, in particular to compositions of biodegradable, hydrophobic films containing ichthyo-gelatin, can be used for manufacturing a packaging film for semi-finished products in the catering sector, as well as for protective and decorative coating of confectionery products. Film contains water as a base, ichthyo-gelatin as a structure-forming agent, glycerin as a plasticizer, as taste enhancers, salt and sugar, food colorings. One has selected quantitative ratio of ingredients.

EFFECT: improvement in the quality of the degradable water-soluble edible film, which is soluble both in hot, and in water at room temperature, transparent and without structural defects, high ductility and strength, having good taste qualities and long shelf life, with high bacteriostatic activity.

1 cl, 2 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к композициям биоразлагаемых, гидрофобных пленок, содержащих ихтиожелатин, может использоваться для изготовления упаковочной пленки для полуфабрикатов в сфере общественного питания, а также в качестве пленки для защитного и декоративного покрытия кондитерских изделий.The invention relates to the food industry, in particular to compositions of biodegradable, hydrophobic films containing ichthyo gelatin, can be used to make a packaging film for semi-finished products in the field of catering, as well as a film for the protective and decorative coating of confectionery.

Известна пленка, содержащая одно-трехосновную органическую кислоту, хитозан, полимер и воду, где в качестве полимера выступает желатин пищевой, или крахмал, или клетчатка [см. патент РФ №2352126, 2005]. Недостатком данного изобретения является необходимость дополнительного использования дорогостоящих органических кислот в составе покрытия для растворения хитозана.A known film containing a monobasic organic acid, chitosan, polymer and water, where the polymer is edible gelatin, or starch, or fiber [see RF patent No. 2352126, 2005]. The disadvantage of this invention is the need for additional use of expensive organic acids in the composition of the coating to dissolve chitosan.

Наиболее близким по сути к предлагаемому изобретению является пленка, содержащая вкусовую основу - мясной, куриный бульон, сахарный сироп, фруктовый сок, воду, структурообразователь - альгинат натрия, пластификатор - глицерин, консервант - витамин С, вкусовые добавки - эфирные масла укропа и/или чеснока, специи сухие измельченные, экстракты вина, ягод, соль [см. патент РФ №2525926, 2014]. Однако такая пленка растворима только в горячей воде, что в большой степени определяет, ограничивает сферу ее использования, кроме того, для альгината натрия используют довольно ценное и дорогое сырье в отличие от рыбьей чешуи, которая является основным сырьем для производства ихтиожелатина.The closest to the present invention is a film containing a flavoring base - meat, chicken stock, sugar syrup, fruit juice, water, a structuring agent - sodium alginate, a plasticizer - glycerin, a preservative - vitamin C, flavoring agents - essential oils of dill and / or garlic, chopped dry spices, extracts of wine, berries, salt [see RF patent No. 2525926, 2014]. However, such a film is soluble only in hot water, which to a large extent determines and limits the scope of its use, in addition, rather valuable and expensive raw materials are used for sodium alginate, in contrast to fish scales, which are the main raw material for the production of ichthyolatin.

Техническая задача - создание водорастворимой биодеградируемой съедобной упаковочной пленки, пригодной для употребления в пищу, с высокими эксплуатационными (мембранными, механическими) и органолептическими характеристиками, позволяющими продлить срок хранения продукта за счет уменьшения усушки, с улучшенным внешним видом продукта, с использованием недорогого сырья натурального происхождения, а также расширить ассортимент пищевых пленкообразующих покрытий.The technical problem is the creation of a water-soluble biodegradable edible packaging film, suitable for consumption, with high performance (membrane, mechanical) and organoleptic characteristics that extend the shelf life of the product by reducing shrinkage, with an improved appearance of the product, using inexpensive raw materials of natural origin and also expand the range of food film-forming coatings.

Технический результат - улучшение качества деградируемой водорастворимой съедобной пленки, растворимой как в горячей, так и комнатной температуры воде, прозрачной без недостатков структуры, высокой пластичности и прочности, обладающей хорошими вкусовыми качествами и длительным сроком хранения, с высокой бактериостатической активностью.The technical result is an improvement in the quality of a degradable water-soluble edible film, soluble in both hot and room temperature water, transparent without structural imperfections, high plasticity and strength, with good taste and long shelf life, with high bacteriostatic activity.

Это достигается тем, что съедобная пищевая пленка, включающая основу, структурообразователь, пластификатор, усилители вкуса, отличающаяся тем, что пленка содержит структурообразователь - ихтиожелатин, пищевые красители при следующем соотношении компонентов, мас.%:This is achieved by the fact that an edible food film, including a base, a structuring agent, a plasticizer, flavor enhancers, characterized in that the film contains a structuring agent - ichthyo gelatin, food coloring in the following ratio, wt.%:

Основа - водаBasis - water 87-9087-90 ИхтиожелатинIchthyozhelatin 8-108-10 ГлицеринGlycerol 1,5-21,5-2 Усилители вкуса (соль, сахар)Amplifiers of taste (salt, sugar) 0-0,50-0.5 Пищевые красителиFood colorings 0-0,50-0.5

Отличительной особенностью изобретения является то, что при изготовлении в качестве основного структурообразователя используется ихтиожелатин, полученный из рыбьей чешуи, дешевого отхода рыбоперерабатывающей промышленности. Использование ихтиожелатина позволяет повысить биологическую ценность продукта, употребляемого вместе с упаковкой, он обладает гипоаллергенностью, а также имеет высокую бактериостатическую активность, что увеличивает срок хранения продукта (см. заявку №2004125134/13 (026999) 2004 г.).A distinctive feature of the invention is that in the manufacture of ichthyo gelatin obtained from fish scales, cheap waste from the fish processing industry, as the main structure-forming agent. The use of ichthyoshelatin allows increasing the biological value of the product used with the packaging, it has hypoallergenic properties and also has high bacteriostatic activity, which increases the shelf life of the product (see application No. 2004125134/13 (026999) 2004).

В качестве пластификатора используется глицерин (до 2%) - пищевая добавка (Е422). Такой выбор обусловлен широким применением его в качестве пластификатора для пленок, предназначенных для упаковки пищевых продуктов, доступностью и невысокой стоимостью. Молекулы пластификатора предназначены для уменьшения сил притяжения между молекулами белка при низких значениях влажности и для увеличения гибкости пленок. Важно отметить, что остаточное содержание влаги в пленке также выступает в качестве пластификатора для гидрофильных пленок. Однако, если при изготовлении пленки используется большое количество пластификатора, то влагобарьерные и прочностные свойства пленки ухудшаются.As a plasticizer glycerin is used (up to 2%) - a food supplement (E422). This choice is due to its widespread use as a plasticizer for films intended for food packaging, affordability and low cost. The plasticizer molecules are designed to reduce the attractive forces between the protein molecules at low humidity and to increase the flexibility of the films. It is important to note that the residual moisture content in the film also acts as a plasticizer for hydrophilic films. However, if a large amount of plasticizer is used in the manufacture of the film, the moisture barrier and strength properties of the film are deteriorated.

Вкусовые усилители и красители вносятся в рецептуру в зависимости от назначения пленки. Пищевые натуральные водорастворимые красители эффективно используются для декоративных покрытий продуктов. Входящие в состав композиции добавки (соль, сахар, красители) являются натуральными пищевыми ингредиентами.Flavoring enhancers and colorants are added to the formulation depending on the purpose of the film. Food-grade natural water-soluble dyes are used effectively for decorative coatings of products. The additives included in the composition (salt, sugar, dyes) are natural food ingredients.

Предлагаемая пленка не вступает во взаимодействие с продуктом. При обильном смачивании водой при комнатной температуре пленка в определенном объеме жидкости начинает биоразлагаться (растворяться), в отличие от прототипа, у которого пороговая температура растворения 80°С.The proposed film does not interact with the product. When abundantly wetted with water at room temperature, the film in a certain volume of liquid begins to biodegrad (dissolve), in contrast to the prototype, which has a threshold dissolution temperature of 80 ° C.

Пленка в течение года не разрушается и не разлагается под действием холода и света. Срок службы пищевой пленки для замороженных продуктов составляет до 180 суток при минус 18°С и 90 суток при минус 10°С, а также зависит от свойств продукта, условий хранения.The film does not collapse or decompose during the year under the influence of cold and light. The service life of food film for frozen products is up to 180 days at minus 18 ° C and 90 days at minus 10 ° C, and also depends on the properties of the product, storage conditions.

Предлагаемая пленка имеет высокую биодеградируемость, то есть в течение 30-45 дней разлагается в компосте, под воздействием природных осадков пленка разлагается за несколько минут, не нанося вред окружающей среде.The proposed film has high biodegradability, that is, it decomposes in compost within 30-45 days, under the influence of natural precipitation, the film decomposes in a few minutes, without harming the environment.

Предлагаемую пленку получают следующим образом: к расчетному количеству желатина добавляют глицерин и заливают водой, перемешивают и оставляют для набухания ихтиожелатина при комнатной температуре в течение 40-60 минут, периодически перемешивая. Емкость с набухшим желатином помещают на водяную баню, нагретую до температуры 45-50°С, и при перемешивании выдерживают до полного растворения желатина. Добавляют усилители вкуса или пищевые красители, в зависимости от назначения пленки. Получаемая композиция, предназначенная для формирования пленки, получается однородной, со вкусом и запахом, свойственными применяемым компонентам, без нерастворившихся частиц. Из приготовленного водного раствора формуют пленки на пластиковых или силиконовых подложках. Поверхность, предназначенная для формирования и последующей сушки пленок, предварительно обезжиривается и устанавливается строго горизонтально. На подготовленные подложки наносят пленкообразующий раствор методом полива, с последующим равномерным распределением раствора по площади подложки с использованием силиконовой лопатки. Сушка пленок может производиться разными способами. Первый способ: сушка осуществляется до отверждения пленок в помещении при комнатной температуре. Второй способ: конвекцией, в шкафу с температурой 45-50°С, с естественной или принудительной конвекцией (скорость движения воздуха около 12 м/с), в течение 2-2,5 часов до конечной влажности 8-9%.The proposed film is prepared as follows: glycerol is added to the calculated amount of gelatin and poured with water, mixed and ichthyo gelatin is allowed to swell at room temperature for 40-60 minutes, periodically stirring. A container with swollen gelatin is placed in a water bath heated to a temperature of 45-50 ° C, and with stirring is kept until the gelatin is completely dissolved. Taste enhancers or food coloring are added, depending on the purpose of the film. The resulting composition, designed to form a film, is homogeneous, with a taste and smell characteristic of the components used, without insoluble particles. Films are formed on the prepared aqueous solution on plastic or silicone substrates. The surface intended for the formation and subsequent drying of the films is pre-degreased and installed strictly horizontally. A film-forming solution is applied to the prepared substrates by irrigation, followed by uniform distribution of the solution over the area of the substrate using a silicone blade. Drying of films can be carried out in various ways. The first method: drying is carried out until the films are cured indoors at room temperature. The second method: convection, in a cabinet with a temperature of 45-50 ° C, with natural or forced convection (air velocity of about 12 m / s), for 2-2.5 hours to a final humidity of 8-9%.

Согласно изобретению получают пленку толщиной от 25 мкм до 100 мкм (ГОСТ 17035-86), в зависимости от объема пленкообразующего раствора, нанесенного на единицу площади подложки. Толщину пленки измеряли толщиномером Константа К5.According to the invention, a film is obtained with a thickness of 25 μm to 100 μm (GOST 17035-86), depending on the volume of the film-forming solution deposited per unit area of the substrate. The thickness of the film was measured with a thickness gauge Constant K5.

Показатель прочности при разрыве составляет от 14 до 75 МПа в зависимости от толщины и состава, с использованием разрывной машины.The tensile strength at break is from 14 to 75 MPa, depending on the thickness and composition, using a tensile testing machine.

Полное растворение листа пленки размером 190×280 мм в воде, имеющей температуру 38-40°С, при перемешивании происходит менее чем за 1 минуту.Complete dissolution of a sheet of film with a size of 190 × 280 mm in water having a temperature of 38-40 ° C, with stirring, occurs in less than 1 minute.

Микробиологические характеристики пленки представлены в таблице 1The microbiological characteristics of the film are presented in table 1

Микробиологические показатели указывают на хорошую устойчивость пленки к микробиологической порче, а следовательно, гарантированно защищают упакованный продукт.Microbiological indicators indicate good resistance of the film to microbiological spoilage and, therefore, are guaranteed to protect the packaged product.

Готовая пленка обладает эластичностью, гладкой поверхностью без трещин, легко отделяется от подложки без разрушений. По органолептическим характеристикам пленка соответствует следующим характеристикам: внешний вид - однородная, без следов растрескивания, хрупких зон, наплывов и пузырей, без включения нерастворенных и посторонних частиц, прозрачная, без вкуса, при внесении вкусовых компонентов соли или сахара, вкус, соответствующий вносимым компонентам, бесцветная, однородная, допускается желтоватый оттенок, при использовании пищевых красителей, цвет, свойственный цвету вносимой добавки, без запаха, при включении в рецептуру ароматических компонентов или листьев зелени, запах, свойственный вводимым компонентам, без порочащих признаков.The finished film has elasticity, a smooth surface without cracks, easily detaches from the substrate without damage. According to the organoleptic characteristics, the film corresponds to the following characteristics: appearance - uniform, without signs of cracking, brittle zones, sagging and bubbles, without the inclusion of undissolved and foreign particles, transparent, without taste, when adding flavoring components of salt or sugar, the taste corresponding to the introduced components, colorless, uniform, yellowish tint is allowed, when using food dyes, the color characteristic of the color of the added additive, odorless, when aromatic components are included in the formulation or green leaves, scent, characteristic components inputted without denigrating features.

Из полученных пленок вырабатывают пакеты. Пакеты получают для кондитерских изделий, замороженных и сухих продуктов.From the resulting films produce packages. Packets receive for confectionery, frozen and dry foods.

Использование пленок с разным назначением и различными добавками предусматривает ряд особенностей.The use of films with different purposes and various additives provides a number of features.

Пример 1. Получение композиции пленки для упаковывания замороженных полуфабрикатов, сухих смесей каш быстрого приготовления, круп.Example 1. Obtaining a film composition for packaging frozen convenience foods, dry mixes of instant cereals, cereals.

Композиция для получения пленки готовится следующим образом.The composition for producing the film is prepared as follows.

Ихтиожелатин в количестве 8% от общей массы пленки, добавляем 2% глицерина, заливают до 100% от массы водой, настаивают в течение 40-50 минут для набухания ихтиожелатина. Далее при интенсивном непрерывном перемешивании в водяной бане при постоянной температуре 55-60°С раствор перемешивают до достижения однородной консистенции в течение 50 минут, остужают до температуры 30-35°С. Получившийся раствор имеет однородную консистенцию, без цвета, прозрачный, без запаха. Раствор разливают тонким слоем на предварительно обезжиренные силиконовые подложки с учетом заданной толщины, при температуре 45-50°С производят сушку конвективным способом до влажности 8-10% (время сушки составляет около 180-240 мин в зависимости от толщины пленки). Готовую пленку отделяют от подложки. Для упаковывания полуфабрикатов приготовленную пленку формуют в виде пакетов, размеры которых зависят от количества продукта, которые помещают в него, пакеты герметично запаивают. Упакованный полуфабрикат не теряет своих свойств при хранении. Упакованный замороженный полуфабрикат хранится 90 суток при минус 18°С и 50 суток при минус 10°С. Пленка устойчива к низким температурам. Каши и крупы хранятся при комнатной температуре в течение срока хранения продукта.Ichthyozhelatin in an amount of 8% of the total film weight, add 2% glycerol, pour up to 100% of the mass with water, insist for 40-50 minutes to swell the ichthyo gelatin. Further, with intensive continuous stirring in a water bath at a constant temperature of 55-60 ° C, the solution is stirred until a homogeneous consistency is achieved for 50 minutes, cooled to a temperature of 30-35 ° C. The resulting solution has a uniform consistency, colorless, transparent, odorless. The solution is poured in a thin layer onto pre-fat-free silicone substrates taking into account the specified thickness, at a temperature of 45-50 ° C, the convection method is dried to a moisture content of 8-10% (drying time is about 180-240 min depending on the film thickness). The finished film is separated from the substrate. For packaging semi-finished products, the prepared film is formed in the form of bags, the dimensions of which depend on the amount of product that is placed in it, the packages are hermetically sealed. Packaged semi-finished product does not lose its properties during storage. Packaged frozen semi-finished product is stored for 90 days at minus 18 ° C and 50 days at minus 10 ° C. The film is resistant to low temperatures. Porridge and cereals are stored at room temperature for the shelf life of the product.

Блюдо из замороженного полуфабриката, каши в пакетах быстрого приготовления и крупы готовят следующим образом: пакет с продуктом опускают в кипящую воду и доводят до готовности. В кипящей воде пленка в считанные секунды растворяется без запаха и вкуса, что является положительным моментом при приготовлении продукта. Пленка не влияет на вкус, цвет, запах приготовляемого продукта и он приобретает натуральный вкус и запах. Продукция, упакованная в водорастворимую биоразлагаемую съедобную пленку, полностью соответствует требованиям TP ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» и основным нормативам.A dish of frozen semi-finished product, cereals in instant packets and cereals are prepared as follows: the product bag is lowered into boiling water and brought to readiness. The film dissolves in boiling water in a matter of seconds without smell and taste, which is a positive point in the preparation of the product. The film does not affect the taste, color, smell of the cooked product and it acquires a natural taste and smell. Products packaged in a water-soluble biodegradable edible film fully comply with the requirements of TP TS 021/2011 "On food safety" and basic standards.

Пример 2. Получение композиции пленки для изготовления цветных пленок с рисунками как защитное и декоративное покрытие кондитерских изделий.Example 2. Obtaining a film composition for the manufacture of color films with drawings as a protective and decorative coating for confectionery.

Композиция готовится следующим образом.The composition is prepared as follows.

Подготавливают основу. Для основы (вода) берем 87% от необходимой массы композиции на выходе, растворяют в ней 0,5% усилителя вкуса (в зависимости от назначения пленки или соль, или сахар) и 0,5% пищевого красителя, необходимого цвета. Далее вносят в основу ихтиожелатин в количестве 10% от общей массы пленки и 2% глицерина. Настаивают в течение 40-50 минут для набухания ихтиожелатина. После набухания интенсивно и непрерывно перемешивают композицию на водяной бане при постоянной температуре 55-60°С. Перемешиваем до достижения однородной консистенции в течение 50 минут, далее остужают до температуры 30-35°С. Получившийся раствор имеет однородную консистенцию, без запаха, прозрачный, цвет определяет выбранный пищевой краситель. Раствор разливают тонким слоем на предварительно обезжиренные силиконовые подложки с учетом заданной толщины, производят сушку конвективным способом при температуре 45-50°С до влажности 8-10% (время сушки составляет около 180-240 мин в зависимости от толщины пленки). Готовую пленку отделяют от подложки.Prepare the base. For the base (water), we take 87% of the required mass of the composition at the outlet, 0.5% of the flavor enhancer (depending on the purpose of the film or salt or sugar) is dissolved in it and 0.5% of food coloring, of the desired color. Then, ichthyozhelatin in the amount of 10% of the total film mass and 2% glycerol is added. Insist for 40-50 minutes for the swelling of ichthyo gelatin. After swelling, the composition is intensively and continuously mixed in a water bath at a constant temperature of 55-60 ° C. Stir until a homogeneous consistency is achieved for 50 minutes, then cool to a temperature of 30-35 ° C. The resulting solution has a uniform consistency, odorless, transparent, the color determines the selected food coloring. The solution is poured with a thin layer onto pre-fat-free silicone substrates taking into account the specified thickness, and convection-dried at a temperature of 45-50 ° C to a moisture content of 8-10% (drying time is about 180-240 min depending on the film thickness). The finished film is separated from the substrate.

Для изготовления рисунка из пленки при формировании ее на силиконовых листах поэтапно наносятся фрагменты рисунка, имеющие один цвет. Начинать рекомендуется с контуров рисунка. Фрагменты, имеющие различные цвета, наносят по мере подсыхания ранее нанесенного слоя, во избежание смешивания цветов. После поэтапного нанесения всех фрагментов у полученного рисунка формируется фоновая заливка, которая будет удерживать все части рисунка вместе при отделении его от подложки. Далее производят сушку конвективным способом при температуре 45-50°С. Возможен вариант изготовления, при котором основной рисунок накрывают заранее приготовленной пленкой, в этом случае именно эта заранее подготовленная пленка и играет роль фона и нанесение фоновой заливки из раствора в таком случае не требуется. На подсохшую пленку с липкой поверхностью прикладывают (приклеивают) вымытый, подсушенный и расправленный листок зелени, заготовленную структуру сверху накрывают заранее подготовленной пленкой. Затем сушат. Если требуется малая толщина, то пленочный слой с листьями можно не накрывать, в таком случае с одной стороны пленки листья зелени будут находиться на поверхности. Возможет также вариант «запечатывания» листьев между двумя пластами заранее подготовленных пленок.For the manufacture of a pattern from a film, when forming it on silicone sheets, fragments of the pattern having the same color are applied stepwise. It is recommended to start with the contours of the picture. Fragments having different colors are applied as the previously applied layer dries to avoid color mixing. After stage-by-stage application of all fragments, the background pattern is formed in the resulting pattern, which will hold all parts of the pattern together while separating it from the substrate. Next, the convection method is dried at a temperature of 45-50 ° C. A manufacturing option is possible, in which the main pattern is covered with a pre-prepared film, in this case it is this pre-prepared film that plays the role of the background and the application of the background fill from the solution in this case is not required. On a dried film with a sticky surface, a washed, dried and straightened leaf of greens is applied (glued), the prepared structure is covered from above with a pre-prepared film. Then dried. If a small thickness is required, then the film layer with leaves can not be covered, in this case, on one side of the film, green leaves will be on the surface. There is also the option of "sealing" the leaves between two layers of pre-prepared films.

Таким образом, композиция предложенного состава обеспечивает получение водорастворимой биодеградируемой съедобной пленки со вкусом или без, с цветной или бесцветной, с повышенной биологической ценностью. Данную пленку можно вырабатывать в виде пакетов, оберточных рулонов, фигур для разных продуктов, с целью защиты и декорирования.Thus, the composition of the proposed composition provides a water-soluble biodegradable edible film with or without taste, with color or colorless, with increased biological value. This film can be produced in the form of packages, wrapping rolls, shapes for different products, in order to protect and decorate.

Высокие эксплуатационные характеристики, гипоаллергенность, высокая бактериостатическая активность предлагаемой пленки дают увеличение сроков хранения, повышение биологической ценности продукта, решение экологической проблемы утилизации и использования отходов в комплексной переработки рыбного сырья, низкую себестоимость предлагаемой водорастворимой биодеградируемой съедобной упаковочной пленки по сравнению с полиэтиленовыми пакетами, использование которых загрязняет окружающую среду, все это является основными достоинствами и отличиями от имеющихся подобных водорастворимых биодеградируемых упаковочных пленок.High performance, hypoallergenicity, high bacteriostatic activity of the proposed film increase the shelf life, increase the biological value of the product, solve the environmental problems of waste disposal and use in the integrated processing of fish raw materials, low cost of the proposed water-soluble biodegradable edible packaging film in comparison with plastic bags, the use of which pollutes the environment, all these are the main advantages and differences from similar water-soluble biodegradable packaging films.

Claims

Edible food film, including a base, structure-forming agent, plasticizer, flavor enhancers, characterized in that the film contains a structure-forming agent - ichthyo gelatin, food coloring in the following ratio of components, wt.%:

Basis - water 87-90 Ichthyozhelatin 8-10 Glycerol 1,5-2 Amplifiers of taste: salt, sugar 0-0.5 Food colorings 0-0.5