RU2757625C1

RU2757625C1 - Съедобная пищевая пленка

Info

Publication number: RU2757625C1
Application number: RU2021106256A
Authority: RU
Inventors: Ольга Дмитриевна Сергазиева; Наталья Вадимовна Долганова; Светлана Васильевна Золотокопова; Данил Вячеславович Олдырев
Priority date: 2021-03-11
Filing date: 2021-03-11
Publication date: 2021-10-19

Abstract

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к композициям биоразлагаемых, гидрофобных пленок, содержащих ихтиожелатин и хитозан, и может использоваться для изготовления упаковочной пленки для защитного покрытия или упаковки замороженных полуфабрикатов, сыпучих продуктов в сфере общественного питания и торговли. Предложена съедобная пищевая пленка, включающая в качестве основы воду, пластификатор-глицерин и структурообразователь, при этом в пленке в качестве структурообразователя используется ихтиожелатин, полученный из рыбной чешуи, и хитозан, растворенный в 3-4% водном растворе уксусной кислоты, при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%: основа-вода 56-60; ихтиожелатин 5-8; хитозан 1-3; водный раствор уксусной кислоты 27-30; глицерин 2-3. Изобретение направлено на улучшение качества деградируемой водорастворимой пищевой пленки, растворимой как в горячей, так и комнатной температуры воде, прозрачной без недостатков структуры, высокой пластичности и прочности, обладающей длительным сроком хранения, с высокой бактериостатической активностью. 1 табл.

Description

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к композициям биоразлагаемых, гидрофобных пленок, содержащих ихтиожелатин и хитозан, может использоваться для изготовления упаковочной пленки для защитного покрытия или упаковки замороженных полуфабрикатов, сыпучих продуктов в сфере общественного питания и торговли.

Известна съедобная пищевая 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.

Известна пищевая пленка, содержащая хитозан, уксусную кислоту, желатин, вода и водный раствор трансглутаминазы(см. патент РФ №2545293, 2013). Недостатком данного изобретения является трудоемкость изготовления пленки, а также использование дополнительного дорогостоящего компонента - водного раствора трансглутаминазы.

Известна пищевая 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.

Наиболее близкой, по сути, к предлагаемому изобретению является съедобная пищевая пленка, включающая основу, структурообразователь, пластификатор, усилители вкуса, отличающаяся тем, что пленка содержит структурообразователь - ихтиожелатин, пищевые красители при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Основа-вода	87-90
Ихтиожелатин	8-10
Глицерин	1,5-2
Усилители вкуса: соль, сахар	0-0,5
Пищевые красители	0-0,5

(см. патент РФ №2655740, 2016).

Технический результат - улучшение качества деградируемой водорастворимой съедобной пищевой пленки, растворимой как в горячей, так и комнатной температуры воде, прозрачной без недостатков структуры, высокой пластичности и прочности, обладающей длительным сроком хранения, с высокой бактериостатической активностью.

Он достигается тем, что пищевая пленка, включающая основу, структурообразователь, пластификатор, содержит структурообразователь - ихтиожелатин и хитозан, растворенный в водном растворе уксусной кислоты, при следующем соотношении исходных компонентов, мас. %:

Основа-вода	55-60
Ихтиожелатин	5-8
Хитозан	1-3

Водный раствор уксусной кислоты

27-30

Глицерин

2-3

Отличительной особенностью изобретения является то, что при изготовлении в качестве основного структурообразователя используется ихтиожелатин, полученный из рыбьей чешуи, дешевого отхода рыбоперерабатывающей промышленности и хитозан. 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. RU №2063411, 1996 г.).

Хитозан - поли-β- (1,4) -d-глюкозамин - это деацетилированный продукт хитина - поли-β- (1,4) -N ацетил-d-глюкозамин, один из самых распространенных природных полисахаридов, обнаруженных в состав панцирей ракообразных (см. RU №2116733, 1998 г.). Большой научный и практический интерес к хитину и хитозану обусловлен такими уникальными свойствами, как биосовместимость, безопасность, биоразлагаемость, сорбционная способность тяжелых металлов и радионуклидов.

Благодаря своим свойствам хитозан нашел широкое применение в различных областях техники, медицине и пищевой промышленности. На свойства хитозана существенно влияет его молекулярная масса (MW), которая находится в диапазоне от 2 до более 200 кДа. Степень деацетилирования (DD) - другое важное свойство хитозана, влияющее на растворимость в кислоте, которая отличает его от хитина. Хитозан с DD более 55% становится растворимым в 1% уксусной. Биологическая активность хитозана наряду с безопасностью для человека обеспечивает его широкое применение в пищевой промышленности. Антиоксидантная и антимикробная активность хитозана позволяет использовать его для увеличения срока хранения пищевых продуктов, отличные эмульгирующие свойства дают возможность заменить синтетические поверхностно-активные вещества в пищевых технологиях, также хитозан можно использовать как функциональный ингредиент против гиперхолестеринемии, гипертонии и воспалений, а также для инкапсуляция питательных веществ для развития функционального питания. В качестве компонента пищи он проявляет свойства энтеросорбента, иммуномодулятора, антисклеротического и антиартрозного фактора, регулятора кислотности желудочного сока, ингибитора пепсина, барьерного вещества. Бактерицидное действие хитозана позволяет удлинить сроки хранения продукции, содержащей данный полимер.

В качестве пластификатора используется глицерин (до 2%) - пищевая добавка (Е422). Доступность и невысокая стоимость, главные показатели выбора данного компонента в качестве пластификатора для пленок, предназначенных для упаковки пищевых продуктов. Молекулы пластификатора предназначены для уменьшения сил притяжения между молекулами белка при низких значениях влажности и для увеличения гибкости пленок.

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 25-30°С, а у предлагаемой пленки 35-45°С.

Пленка в течение года не разрушается и не разлагается под действием холода и света. Срок службы пищевой пленки для замороженных продуктов составляет до 240 суток при минус 18°С и 180 суток при минус 10°С, а также зависит от свойств продукта, условий хранения.

Предлагаемая пленка имеет высокую биодеградируемость, то есть в течение 35-40 дней разлагается в компосте, под воздействием природных осадков пленка разлагается за несколько минут, не нанося вред окружающей среде.

Предлагаемую пленку получают следующим образом: к расчетному количеству ихтиожелатина добавляют воду и настаивают в течение 40-50 минут для набухания ихтиожелатина, периодически перемешивая. Далее емкость с набухшим желатином перемещают на водяную баню, нагретую до постоянной температуры 50-55°С, и при перемешивании выдерживают до образования однородной консистенции. Затем добавляют глицерин. Далее приготавливают раствор хитозана. Хитозан растворяют в 3-4% водном растворе уксусной кислоты при комнатной температуре до полного растворения. Далее растворы соединяют и перемешивают до однородности в течение 10 минут. Для формирования пленки, предварительно подготавливают пластиковые или силиконовые подложки, обезжиривают и устанавливают строго горизонтально. На подготовленные подложки наносят пленкообразующий раствор методом полива, с последующим равномерным распределением раствора по площади подложки с использованием силиконовой лопатки, с учетом заданной толщины пленки.

Сушка пленок производиться в сушильном шкафу при температуре 45-50°С при с естественной или принудительной конвекции (скорость движения воздуха около 12 м/с), в течение 3-4 часов до конечной влажности 8-9%. Готовую пленку отделяют от подложки. Упакованный полуфабрикат не теряет своих свойств при хранении.

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. Показатель прочности при разрыве составляет от 14 до 75 МПа в зависимости от толщины и состава, с использованием разрывной машины.

Полное растворение листа пленки размером 190×280 ммв воде, имеющей температуру 38-40°С, при перемешивании происходит менее чем за 5-8 минуту, при 55-65 менее чем за 2-3 минуты.

Микробиологические характеристики пленки представлены в таблице 1.

Микробиологические показатели указывают на хорошую устойчивость пленки к микробиологической порче, а следовательно, гарантированно защищают упакованный продукт.

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.

Полученная пищевая пленка может использоваться как защитное покрытие продуктов от заветривания и высыхания, так и для формирования из нее пакетов для хранения продуктов. Пакеты, полученные из разработанной композиции, можно применить для замороженных пельменей, наггетсов, формованных котлет, а так же для порционных сухих смесей быстрого приготовления и круп.

Замороженные полуфабрикаты (пельмени) 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 пищевую пленку, полностью соответствует требованиям TP ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» и основным нормативам.

Положительный эффект - высокая бактериостатическая активность предлагаемой пленки дают увеличение сроков хранения, повышение биологической ценности продукта, а так же решение экологической проблемы утилизации и использования отходов в комплексной переработке рыбного сырья, доступное сырье для производства водорастворимой биодеградируемой упаковочной пленки по сравнению с полиэтиленами, наносящими вред окружающей среде, являются основными достоинствами и отличиями от имеющихся подобных водорастворимых биодеградируемых упаковочных пленок.

Claims

Съедобная пищевая пленка, включающая в качестве основы воду, пластификатор-глицерин и структурообразователь, отличающаяся тем, что в пленке в качестве структурообразователя используется ихтиожелатин, полученный из рыбной чешуи, и хитозан, растворенный в 3-4% водном растворе уксусной кислоты, при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%:
Основа-вода 56-60 Ихтиожелатин 5-8 Хитозан 1-3 Водный раствор уксусной кислоты 27-30 Глицерин 2-3