PL221461B1

PL221461B1 - Kompozycja do powlekania produktów spożywczych, sposób wytwarzania jadalnej osłonki i zastosowanie tej kompozycji do wytwarzania jadalnej osłonki

Info

Publication number: PL221461B1
Application number: PL360407A
Authority: PL
Inventors: Johannes Gerardus Maria Goorhuis
Original assignee: Ruitenberg Czn N V W
Priority date: 2000-08-25
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2016-04-29
Also published as: JP2004506435A; CA2420473C; HUP0300827A3; US7323202B2; RS50746B; AU2001294367B2; NL1016018C2; HUP0300827A2; EP1311165A1; RU2271669C2; US20040037922A1; ES2277607T3; JP4748921B2; EP1311165B1; CZ2003475A3; ATE345697T1; SI1311165T1; PL360407A1; WO2002015715A1; CN1311758C

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja do powlekania produktów spożywczych, sposób wytwarzania jadalnej osłonki i zastosowanie tej kompozycji do wytwarzania jadalnej osłonki. W szczególności wynalazek dotyczy kompozycji do powlekania produktów spożywczych zawierającej pierwszy wielocukier o ładunku ujemnym w kompozycji i żelujący pod wpływem kationów, jak również sposobu wytwarzania jadalnej osłonki.

Powlekanie produktów spożywczych, np. masy do wytwarzania kiełbas, osłonką (zwaną dalej także kompozycją powłokową lub „osłonką do kiełbas) jest powszechnie znane w przemyśle spożywczym. Osłonki otrzymuje się z kompozycji w postaci ciekłej nanoszonych bezpośrednio na produkty spożywcze, np. przez współwytłaczanie, zanurzenie ich w kompozycji powłokowej lub natryskiwanie na nie kompozycji. Można również najpierw wytwarzać osłonki np. przez wytłaczanie, a następnie je wypełniać produktem spożywczym.

Osłonkę, ewentualnie po naniesieniu na produkt spożywczy, poddaje się żelowaniu przez zetknięcie ze środkiem żelującym, w wyniku czego materiał osłonki ulega zżelowaniu, osiągając w ten sposób żądaną twardość. Przy współwytłaczaniu, na przykład, proces żelowania następuje po zakończeniu współwytłaczania. Przykładowo, w przypadku formowania osłonek przez wytłaczanie najpierw poddaje się je żelowaniu, a następnie wypełnia produktem spożywczym.

Przy wytłaczaniu lub współwytłaczaniu szczególnie istotne są właściwości reologiczne, przy czym ważną rolę odgrywa zwłaszcza lepkość kompozycji powłokowej. Gdy lepkość jest zbyt niska, kompozycja rozpływa się przed żelowaniem i nie można wówczas uzyskać spójnej osłonki. Zbyt wysoka lepkość stwarza problemy podczas wytłaczania i powoduje niepożądane marszczenie się osłonki. Z tego powodu oprócz składnika żelującego kompozycje powłokowe zazwyczaj zawierają składnik wpływający na poziom lepkości.

Z NL-C-102930 znana jest kompozycja powłokowa zawierająca głównie wodę i alginian wielocukru, nadająca się do współwytłaczania z produktem spożywczym. Stwierdzono jednak, że kompozycje zawierające, alginian nie wykazują zadowalających właściwości jako kompozycje powłokowe, ponieważ nie wykazują właściwości reologicznych pożądanych w procesie współwytłaczania; np. przy niskiej zawartości alginianu (4% wag.) lepkość kompozycji według NL-C-102 930 jest zbyt niska (± 30 Pa.s w temperaturze 18°C) dla uzyskania zadowalających wyników podczas współwytłaczania.

Aby osiągnąć zadowalającą lepkość, próbowano zgodnie ze stanem techniki zwiększyć zawartość alginianu, ale stwierdzono, że żądaną lepkość można uzyskać jedynie przy zawartości alginianu co najmniej 8% wag. Taka zawartość alginianu jest jednak niekorzystna z uwagi na uzyskiwanie podczas żelowania zbyt wytrzymałego żelu, co nadaje produktom spożywczym nieatrakcyjny wygląd; ryzyko marszczenia się i pękania osłonki jest przy tym bardzo wysokie. Stwierdzono ponadto, że z technicznego punktu widzenia osłonka zawierająca alginian wykazuje niewystarczającą przyczepność do preparatu żywnościowego, tak że otrzymuje się produkt otoczony raczej luźno pasującą osłonką alginianową.

Ze stanu techniki znane są również osłonki oparte na kolagenie, stosowane już od kilkudziesięciu lat, opisane np. w NL-A-690339, EP-A-0619077 i WO-93/12660.

Jednakże zwłaszcza przy współwytłaczaniu kolagen wykazu je wadę polegającą na tym, że po naniesieniu osłonki na produkt spożywczy warstwa kolagenowa jest bardzo wrażliwa i należy poddać ją utwardzaniu przez usunięcie wody i usieciowanie kolagenu. Wodę zwykle usuwa się w kąpieli solankowej, podczas gdy sieciowanie zachodzi zazwyczaj na drodze reakcji chemicznej podczas wędzenia lub z użyciem ciekłego aromatu wędzarniczego, jego aktywnych składników sieciujących lub pochodnych. Opis podano w WO 93/12660. Inne odpowiednie środki sieciujące, takie jak aldehyd glutarowy, są powszechnie znane. Wyżej opisane sposoby obróbki mogą jednak wywierać niekorzystny wpływ na smak powleczonego produktu lub produktu przygotowanego do powlekania.

Kolejna niekorzystna wada zawierających kolagen osłonek do produktów spożywczych wynika ze zwierzęcego pochodzenia kolagenu; osłonki te nie nadają się więc do stosowania np. w wegetariańskich i koszernych produktach spożywczych.

Dodatkową, lecz bardzo istotną wadą stosowania białek pochodzenia zwierzęcego jest często spotykany zakaz używania produktów zwierzęcych, w tym również białka zwierzęcego, po wykryciu u zwierząt choroby, takiej jak np. BSE lub pomór świń, aby zapobiec zagrożeniu dla zdrowia publicznego. Ponad to białko wołowe może być nośnikiem chorób przenoszących się na ludzi, jak np. choroba Creutzfeldta-Jakoba. Powyższe czynniki mogą wpływać niekorzystnie na niezawodność dostaw

PL 221 461 B1 białka zwierzęcego, a więc również zawierającego je materiału na osłonki, między innymi z powodu narzuconej przez prawodawstwo wielu krajów konieczności udowodnienia przez wytwórcę pochodzenia produktów od zdrowych zwierząt.

Z uwagi na wady kolagenu wytwarza się osłonki wcale nie zawierające kolagenu. Tak więc w WO-99/55165 opisano kompozycję powłokową nie zawierającą kolagenu, w skład której wchodzą zdolne do żelowania wielocukry o ładunku ujemnym i białko, przy czym zarówno wielocukry, jak i białko mogą działać jako składniki żelujące i wpływające na lepkość. Z tego względu kompozycja zawiera co najmniej 10% wag. białka lub więcej, które może być pochodzenia zwierzęcego.

Po wprowadzeniu do kompozycji powłokowej takiej ilości białka otrzymuje się często osłonkę o niezadowalających właściwościach. Tak więc po współwytłaczaniu kompozycję powłokową należy poddać sieciowaniu, co jak opisano powyżej może wpływać na smak produktu spożywczego, a ponadto wiele białek wykazuje tendencję do powodowania zmiany barwy osłonki przy poddaniu produktu spożywczego w osłonce gotowaniu czy smażeniu.

Zatem celem wynalazku jest opracowanie kompozycji powłokowej o pożądanych właściwościach reologicznych, która może zawierać białko, lecz nie musi go zawierać, pozwalającej na uzyskanie wystarczająco mocnej i trwałej osłonki w procesach wytłaczania lub współwytłaczania, powszechnie stosowanych w przemyśle spożywczym.

Nieoczekiwanie okazało się, że osiągnięcie tego celu jest możliwe dzięki ulepszonej kompozycji do powlekania produktów spożywczych wyżej opisanego typu, w skład której wchodzi co najmniej drugi wielocukier obojętny w kompozycji.

Zgodnie z obecnym wynalazkiem, kompozycja do powlekania produktów spożywczych, charakteryzuje się tym, że zawiera pierwszy wielocukier ujemnie naładowany w kompozycji i żelujący pod wpływem kationów, przy czym ten pierwszy wielocukier stanowi alginian, oraz drugi wielocukier, który jest obojętny w kompozycji, przy czym ten drugi wielocukier stanowi 2-10% wagowych żywicy guarowej, a zawartość alginianu wynosi 2-7% wagowych, zaś lepkość tej kompozycji wynosi 80-110 Pa.s w temperaturze 20°C.

Korzystnie, kompozycja według wynalazku zawiera 2-4% wagowych, a korzystniej 2,3-3,0% wagowych alginianu.

Korzystnie, kompozycja według wynalazku zawiera 3-6% wagowych żywicy guarowej.

pH tej kompozycji wynosi 4,0-9,5, korzystnie 4,0-7,5, korzystniej 4,0-6,0 jeszcze korzystniej

4,5 -5,5, a najkorzystniej wynosi 5.

Korzystnie, kompozycja według wynalazku zawiera 0-4% wagowych białka.

Korzystnie, kompozycja według wynalazku zawiera środek zwilżający.

Ponadto obecny wynalazek obejmuje sposób wytwarzania jadalnej osłonki, charakteryzujący się tym, że obejmuje etapy, w których:

a) wytłacza się kompozycję powłokową według wynalazku, z wytworzeniem wytłoczonej kompozycji powłokowej oraz

b) doprowadza się wytłoczoną kompozycję do zetknięcia ze środkiem żelującym, z wytworzeniem zżelowanej osłonki.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku w etapie a) kompozycję powłokową współwytłacza się wokół powlekanego produktu spożywczego.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku po etapie b) kompozycję poddaje się działaniu kwaśnego środowiska o wartości pH 3 lub niżej.

Korzystnie, w sposobie według wynalazku kwaśne środowisko zawiera ciekły aromat wędzarniczy, jego składnik lub pochodną, kwas mlekowy, kwas octowy albo połączenie dwu lub większej liczby tych substancji.

W sposobie według wynalazku otrzymaną osłonkę poddaje się działaniu roztworu zawierającego 0,1-0,5% wagowych, korzystnie 0,25% wagowych kwasu octowego, 0,1-0,5% wagowych, korzystniej 0,25% wagowych kwasu mlekowego oraz 0,1-1,0% wagowych, jeszcze korzystniej 0,5% wagowych ciekłego aromatu wędzarniczego lub jego pochodnej.

Wynalazek ten również obejmuje zastosowanie kompozycji według wynalazku do wytwarzania jadalnej osłonki powyższym sposobem do powlekania produktów spożywczych.

Określenie „obojętny wielocukier jest powszechnie znane; oznacza wielocukier zasadniczo nie zawierający grup o ładunku elektrycznym, korzystnie w ogóle nie zawierający takich grup. Obojętny wielocukier nie wykazuje ładunku przy wartościach pH występujących zazwyczaj w przemyśle spożywczym przy stosowaniu kompozycji powłokowych zawierających wielocukry. Tak więc np. w przy4

PL 221 461 B1 padku stosowania alginianu w kompozycji wartość pH korzystnie wynosi 4,0-9,5; w przypadku pektyny korzystnie wartość pH wynosi 2,0-9,5. W przypadku stosowania alginianu wartość pH korzystnie wynosi 4,5-7,5; korzystniej 4,0-6,0; jeszcze korzystniej 4,5-5,5; a najkorzystniej wartość pH wynosi 5,0.

Wprowadzenie wielocukru obojętnego przy tych wartościach pH pozwala na otrzymanie kompozycji powłokowej o właściwościach reologicznych wymaganych w procesie wytłaczania lub współwytłaczania. Obojętne wielocukry okazały się wyjątkowo odpowiednimi składnikami wpływającymi na właściwą lepkość kompozycji, niewykazującymi zasadniczo niekorzystnego wpływu na proces żelowania wielocukrów poddawanych żelowaniu. Zgodnie z wynalazkiem otrzymuje się więc zawierającą wielocukry kompozycję powłokową, z której wytwarza się osłonki o wystarczającej wytrzymałości, zasadniczo niepodatne na zniszczenie podczas dalszej obróbki. Odpowiednimi obojętnymi wielocukrami są np. celuloza, metyloceluloza, hydroksypropyloceluloza, metyloetyloceluloza i galaktomannany (takie jak żywica guarowa, żywica tara i mączka z chleba świętojańskiego).

Określenie „niewykazujące zasadniczo niekorzystnego wpływu na proces żelowania oznacza, że po dodaniu do roztworu zawierającego żelujące wielocukry odpowiednich obojętnych wielocukrów, np. alginianu, proces żelowania wielocukrów żelujących zachodzi w porównywalny sposób oraz w stopniu porównywalnym do obserwowanego w przypadku kompozycji bez obojętnego wielocukru, gdy żelowanie prowadzi się sposobem znanym ze stanu techniki.

Określenie „wielocukier obejmuje również sole i kwasy wielocukrów, a także ich połączenia oraz połączenia dwóch lub większej liczby wielocukrów. Kompozycja powłokowa według wynalazku jako wielocukry korzystnie zawiera jadalne wielocukry, co umożliwia otrzymanie jadalnej osłonki.

Produkty spożywcze do powlekania kompozycją według wynalazku są powszechnie znane i należą do nich np. preparaty spożywcze w postaci pasty przeznaczone do wytwarzania różnego rodzaju kiełbas i innych produktów mięsnych lub rybnych, bądź np. produkty zawierające warzywa i/lub ser.

Korzystną cechą kompozycji według wynalazku jest możliwość otrzymania jej w postaci niezawierającej białek, co po zwala na uniknięcie wyżej opisanych niekorzystnych cech osłonek zawierających białka, takich jak np. zmiana barwy żywności w osłonce podczas gotowania i/lub smażenia.

Stosując kompozycję według wynalazku otrzymuje się więc osłonkę do produktów spożywczych o zadowalających właściwościach, nie wykazującą niekorzystnych cech spowodowanych obecnością białka, a zwłaszcza kolagenu, takich jak konieczność usuwania wody oraz sieciowania, co zapewnia znaczące oszczędności w wyposażeniu i skrócenie czasu produkcji. Ponieważ osłonka nie wymaga sieciowania po żelowaniu, kompozycję według wynalazku można stosować do powlekania świeżych produktów, co w przypadku stosowania kompozycji zawierających kolagen było praktycznie niemożliwe ze względu na konieczność prowadzenia reakcji sieciowania z użyciem ciekłego aromatu wędzarniczego, zmieniającego smak produktu.

Wielocukry o ładunku ujemnym żelujące pod wpływem kationów (zwane w dalszej części opisu wielocukrami żelującymi) są powszechnie znane i stosowane w przemyśle spożywczym od kilkudziesięciu lat. Zazwyczaj wielocukier tego typu, ewentualnie w postaci soli lub kwasu, rozpuszcza się w kompozycji powłokowej, po czym wielocukry poddaje się żelowaniu działając roztworem zawierającym kationy. W wyniku oddziaływań elektrostatycznych pomiędzy kationami i wielocukrami żelującymi wielocukry tworzą z kationami nierozpuszczalny kompleks, co prowadzi do powstania żelu. Jak powszechnie wiadomo fachowcom, w zależności od użytego wielocukru w procesie żelowania stosuje się kationy jedno- lub dwuwartościowe. Tak więc np. karagenina ulega żelowaniu w obecności jonów K⁺, a alginian w obecności jonów dwuwartościowych, korzystnie jonów Ca²⁺.

Kompozycja powłokowa według wynalazku jako pierwszy wielocukier zawiera alginian. Wielocukier ten, alginian, bardzo dobrze nadaje się do stosowania jako wielocukier żelujący w kompozycji powłokowej według wynalazku.

W przypadku stosowania pektyny jako wielocukru żelującego korzystna jest pektyna słabo zestryfikowana, w której mniej niż 50% grup karboksylowych jest zestryfikowanych grupami metylowymi (alkilat metylowy). Stwierdzono, że słabo zestryfikowana pektyna bardzo dobrze nadaje się do formowania osłonek wysokiej jakości.

Zgodnie z wynalazkiem, żelujący wielocukier w kompozycji według wynalazku stanowi alginian. Jedną z zalet alginianu jest to, że osłonki można poddać działaniu wysokiej temperatury, jak to ma miejsce np. przy gotowaniu lub smażeniu powleczonego produktu spożywczego, przy jednoczesnym zachowaniu korzystnych właściwości osłonki, takich jak elastyczność, wytrzymałość i rozciągliwość. Ponadto alginian wykazuje dobre właściwości żelujące.

PL 221 461 B1

W celu otrzymania dobrej, wytrzymałej i gładkiej osłonki kompozycja powłokowa według wynalazku zawiera 2-7% wag., korzystniej 2-4% wag., a najkorzystniej 2,3-3,0% wag. alginianu.

Zgodnie z wynalazkiem, jako drugi wielocukier kompozycja powłokowa zawiera galaktomannan, żywicę guarową. Stwierdzono, że galaktomannany mają bardzo korzystny wpływ na poziom lepkości, co jest szczególnie ważne w procesie wytłaczania lub współwytłaczania, a przy tym praktycznie nie mają wpływu na proces żelowania wielocukrów żelujących, z uwagi na obojętny charakter galaktomannanów w powyższym zakresie wartości pH. Brak jakiegokolwiek ładunku elektrycznego w galaktomannanach zapobiega ich uczestniczeniu w oddziaływaniach elektrostatycznych pomiędzy środkiem żelującym a wielocukrami żelującymi podczas żelowania. Przykładowymi galaktomannanami są np. żywica z chleba świętojańskiego, żywica tara i żywica guarowa, korzystnie żywica guarowa, żywica z chleba świętojańskiego lub ich połączenie.

Tak więc galaktomannany, zwłaszcza żywica guarowa, doskonale nadają się do doprowadzania kompozycji do żądanej lepkości, co umożliwia wprowadzenie do kompozycji odpowiedniej ilości żelującego wielocukru zapewniającego żądaną wytrzymałość i konsystencję. Można zatem ustalać lepkość odpowiednią szczególnie w procesie współwytłaczania, przy zachowaniu dobrych właściwości żelujących wielocukrów żelujących, a zwłaszcza alginianu.

Zgodnie z wynalazkiem, galaktomannan w kompozycji powłokowej stanowi żywica guarowa. W porównaniu z innymi galaktomannanami żywica guarowa ma tę zaletę, że jest rozpuszczalna na zimno, czyli w temperaturze 4°C, co ułatwia przetwórstwo kompozycji powłokowej, gdyż można pominąć etap ogrzewania niezbędnego do rozpuszczenia innych wielocukrów oraz pracować w żądanym zakresie temperatury. Zapewnia to oszczędność czasu i energii.

Stwierdzono, że stosując kompozycję zawierającą 2-10% wag., korzystnie 3-6% wag. żywicy guarowej, można otrzymać osłonkę o optymalnych właściwościach. Stwierdzono bowiem, że stosowanie galaktomannanów w powyższych ilościach umożliwia regulowanie lepkości kompozycji w taki sposób, aby w procesie wytłaczania lub współwytłaczania wykazywała odpowiednie właściwości dzięki wprowadzeniu do niej odpowiedniej ilości wielocukru żelującego, co umożliwia otrzymanie osłonki o optymalnych właściwościach.

Zgodnie z wynalazkiem, lepkość kompozycji powłokowej w temperaturze 20°C wynosi 80-110 Pa.s, co pozwala na jej bardzo skuteczne stosowanie w procesie wytłaczania i współwytłaczania.

Dla fachowców jest oczywiste, że lepkość kompozycji zależy również od jej temperatury. Tak więc np. przy niskiej temperaturze przetwórstwa (0-5°C) należy dodać mniejszą ilość obojętnego wielocukru w celu osiągnięcia żądanej lepkości.

Osłonka lub produkt spożywczy współwytłoczony z kompozycją powłokową zawierającą żywicę guarową i alginian, stanowi/zawiera optymalną osłonkę, która pod względem wytrzymałości i konsystencji jest porównywalna z obecnie stosowanymi osłonkami zawierającymi białko, a nawet je przewyższa. Tak więc produkt spożywczy w osłonce zawierającej alginian i żywicę guarową można nawet poddać smażeniu bez uszkodzenia osłonki. Jest to rzadko możliwe w przypadku produktów z osłonką białkową, taką jak np. osłonka kolagenowa otrzymana w procesie współwytłaczania.

Jak już wyjaśniono powyżej, kompozycja jest wyjątkowo przydatna do wytwarzania kompozycji powłokowych nie zawierających białka. Zgodnie z wynalazkiem zarówno kompozycja, jak i osłonka nie zawierają białka. Jednak w razie potrzeby kompozycja może zawierać białko.

W szczególnej postaci wynalazku kompozycja zawiera 0-4% wag. białka. Tak niewielką ilość białka można dodać do kompozycji powłokowej dla osiągnięcia szeregu korzystnych cech; białko może np. ułatwić wiązanie osłonki z produktem spożywczym. Stwierdzono, że do tego celu odpowiednie są białka włókniste, takie jak kolagen. Przez wprowadzenie takiego białka do kompozycji powłokowej można poprawić przyczepność osłonki do masy, zwłaszcza w procesie współwytłaczania, co pozwala na otrzymanie produktu spożywczego o zwiększonej przyczepności osłonki do wypełnienia. Kompozycję o optymalnej przyczepności otrzymuje się gdy kompozycja powłokowa zawiera 0,5-2,5% wag., korzystnie 1-1,5% wag. białka, np. kolagenu. W tej kompozycji kolagen spełnia głównie rolę białka wiążącego, nie wpływając przy tym na wytrzymałość osłonki. Zżelowany alginian zapewnia wytrzymałość osłonki. Należy tu nadmienić, że w celu nadania odpowiedniej przyczepności osłonkę po zżelowaniu korzystnie poddaje się reakcji sieciowania białka, np. przez poddanie jej po współwytłaczaniu i żelowaniu działaniu ciekłego aromatu wędzarniczego, jego aktywnego czynnika sieciującego lub pochodnej. Stwierdzono ponadto, że w obecności białka wartość pH kompozycji powłokowej korzystnie wynosi 6,5-8,5, ponieważ przy wartościach pH wykraczających poza ten zakres właściwości wiążące kompozycji powłokowej istotne dla przebiegu współwytłaczania są gorsze. W tym celu kompozy6

PL 221 461 B1 cję korzystnie buforuje się z uwzględnieniem późniejszej reakcji sieciowania, zazwyczaj przebiegającej w środowisku kwaśnym. Jako odpowiednie bufory korzystnie stosuje się organiczne układy buforujące, zwłaszcza kwas mlekowy/mleczan, kwas cytrynowy/NaOH i kwas octowy/octan.

Dodatek białka może także służyć nadaniu produktowi spożywczemu atrakcyjnego wyglądu, zwłaszcza barwy. Zawartość białka korzystnie wynosi wówczas co najwyżej 1% wag.; przy tym stężeniu białko nie wykazuje żadnego istotnego wpływu na budowę osłonki, a reakcja sieciowania zazwyczaj nie jest konieczna. Przy zawartości białka do 4% wag. nie wykazuje ono istotnego wpływu, czyli wykazuje co najwyżej znikomy wpływ na lepkość i właściwości żelujące kompozycji powłokowej.

Kompozycja powłokowa może ponadto zawierać środek zwilżający, np. glicerynę, glikol propylenowy, olej jadalny lub etanol. Środek zwilżający wykazuje korzystny wpływ na konsystencję, a zwłaszcza plastyczność osłonki. Zawartość środka zwilżającego zwykle wynosi 2-8% wag. Kompozycja może ponadto zawierać inne powszechnie znane dodatki, takie jak środki barwiące i substancje aromatyzujące, środki konserwujące i/lub środki do zwalczania mikroorganizmów.

W szczególności wynalazek dotyczy jadalnej osłonki do produktów spożywczych, zwłaszcza kiełbas, zawierającej co najmniej pierwszy wielocukier żelujący pod wpływem kationów oraz drugi, obojętny wielocukier. Osłonkę według wynalazku stosuje się i poddaje obróbce znanymi sposobami, przy czym można jej nadać żądane właściwości, takie jak elastyczność, kruchość, przepuszczalność powietrza i/lub wilgoci i/lub cieczy czy wytrzymałość na rozerwanie, w sposób dobrze znany fachowcom.

Sposób według wynalazku umożliwia otrzymanie optymalnych osłonek w procesie wytłaczania prowadzonym w optymalnych warunkach, przez wprowadzenie do kompozycji wielocukru żelującego w takiej ilości, przy której w procesie żelowania można otrzymać osłonkę o żądanej jakości, a także przez dodanie do kompozycji obojętnego wielocukru w ilości zapewniającej nadanie kompozycji odpowiednich właściwości reologicznych, np. lepkości. Po wytłoczeniu i zżelowaniu kompozycji otrzymaną osłonkę można poddać dodatkowej obróbce w jednym lub większej liczbie etapów, takich jak suszenie, powlekanie osłonki, np. w celu zapobieżenia oddziaływaniu produktu spożywczego, bądź pocięcie osłonki na części. Wówczas można wprowadzić do osłonki preparaty spożywcze, korzystnie o konsystencji pasty.

Korzystny sposób realizacji wynalazku zgodnie z powyższym opisem umożliwia wytwarzanie produktów spożywczych w procesie współwytłaczania, w którym w etapie a) kompozycję powłokową współwytłacza się wokół powlekanego produktu spożywczego. Z uwagi na swoje znakomite właściwości reologiczne i zdolność żelowania kompozycja powłokowa według wynalazku jest szczególnie odpowiednia do współwytłaczania. Jedną z zalet współwytłaczania stanowi możliwość bardzo szybkiego wytwarzania gotowych produktów spożywczych, wraz z osłonką, w procesie ciągłym.

W przypadku wytwarzania osłonek korzystnie zawierających alginian, środek żelujący korzystnie zawiera kationy dwuwartościowe, korzystniej kationy metali ziem alkalicznych, jeszcze korzystniej jony Ca²⁺. Jako środek żelujący korzystnie stosuje się wówczas sól rozpuszczalną w wodzie, korzystnie sól metalu ziem alkalicznych, np. magnezu lub korzystniej sól wapnia.

Zetknięcie produktu spożywczego otrzymanego w wyniku współwytłaczania ze środkiem żelującym zazwyczaj ma miejsce bezpośrednio po współwytłaczaniu i polega na zanurzeniu współwytłoczonego produktu spożywczego w kąpieli zawierającej chlorek wapnia, mleczan wapnia lub octan wapnia, zazwyczaj o stężeniu jonów Ca²⁺ 0,5 M. Żelowanie może również zachodzić w wyniku zetknięcia produktu spożywczego otrzymanego przez współwytłaczanie z jonami wapnia w inny sposób, np. przez natryśnięcie lub rozprowadzenie roztworu zawierającego wapń.

Produkt spożywczy otrzymany przez współwytłaczanie poddaje się działaniu kąpieli zawierającej jony wapnia 2⁺ przez 5-10 s, przy temperaturze kąpieli około 20°C i stężeniu jonów wapnia około 0,5 M.

Na podstawie powyższego ujawnienia fachowiec będzie mógł bez doświadczenia wynalazczego dobrać właściwą ilość obojętnego wielocukru, pozwalającą na uzyskanie żądanych właściwości reologicznych, takich jak lepkość kompozycji powłokowej według wynalazku, aby otrzymać kompozycję o właściwościach optymalnych dla współwytłaczania.

Stwierdzono, że ilość dostępnej wody zawartej w powlekanym produkcie spożywczym, wyrażana jako parametr aW przyjmujący wartości w zakresie 0-1, wywiera znaczący wpływ na trwałość osłonki według wynalazku. Wartość aW korzystnie powinna być możliwie niska. W przypadku dużej ilości dostępnej wody (a więc wysokiej wartości aW) zachodzą niepożądane zjawiska transportu wody, a więc i transportu jonów pomiędzy produktem spożywczym i osłonką. W takich warunkach dwuwartoPL 221 461 B1 ściowe kationy wprowadzone do osłonki podczas żelowania mogą np. zostać wyparte przez jednowartościowe kationy pochodzące z żywności, co prowadzi do rozpadu i rozpuszczenia się nierozpuszczalnych kompleksów wielocukrów z jonami dwuwartościowymi. Jest to w pewnym sensie odwrócenie procesu żelowania i może spowodować rozpuszczanie się i zanik osłonki. Szczególnie fosforany sodu zawarte w powlekanych produktach spożywczych są źródłem kationów jednowartościowych. Wyżej opisane procesy rozpadu mają miejsce również w obecności substancji wiążących jony Ca²⁺, takich jak di- i trifosforany powszechnie stosowane w przemyśle spożywczym.

Można również zapobiegać wymianie jonowej i rozkładowi osłonki, ograniczając ilość dostępnej wody. Można to osiągnąć np. przez suszenie produktu spożywczego po powleczeniu, zamrażanie powleczonych produktów spożywczych bądź dobór preparatów spożywczych o ograniczonej zawartości wody, jak np. pasta kiełbasiana na znane angielskie kiełbaski śniadaniowe lub na suche kiełbasy.

Można także zapobiegać rozpuszczaniu się osłonki, dodając do produktu spożywczego kationów, z którymi żelujące wielocukry tworzą żele, takich jak np. kationy wapnia, co ogranicza niekorzystną wymianę jonów. W przypadku produktów przechowywanych w środowisku wodnym, np. kiełbasek w puszkach lub konserwowych, taki sam efekt otrzymuje się przy wprowadzeniu kationów do roztworu wodnego. Żelujące wielocukry, np. alginian, można również dodać do produktu spożywczego w celu związania kationów wywierających niekorzystny wpływ na proces żelowania. Dodatki te mogą jednak wykazywać niekorzystny wpływ na smak i/lub konsystencję produktu.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że trwałość osłonki na produkcie spożywczym, otrzymanej sposobem według wynalazku można zwiększyć przez poddanie powleczonego produktu spożywczego po żelowaniu działaniu kwaśnego środowiska, o wartości pH 3 lub mniejszej. W tym celu produkt spożywczy w osłonce można np. natryskiwać roztworem kwasu, bądź zanurzyć go w roztworze. Korzystnie roztwór ten zawiera ciekły aromat wędzarniczy, jego składnik lub pochodną, kwas octowy lub kwas mlekowy, bądź połączenie dwu lub większej liczby tych substancji. Fachowiec może łatwo przygotować inne odpowiednie roztwory kwasowe zwiększające trwałość osłonki.

Korzystnie kwaśne środowisko zawiera kwaśny ciekły aromat wędzarniczy, jego składnik lub pochodną. Bez zamiaru wiązania się jakimkolwiek wyjaśnieniem uważa się, że w przeciwieństwie do procesów zachodzących w obecności białek sieciujących w osłonce, np. kolagenu, składniki te nie biorą udziału w reakcji sieciowania wielocukrów zawartych w osłonce, ale ulegają reakcji sieciowania z białkami obecnymi w powlekanym produkcie spożywczym.

Aby niezależnie od zawartości wolnych kationów w powlekanym lub przeznaczonym do powlekania produkcie spożywczym otrzymać wystarczająco mocną osłonkę, powstałą osłonkę według wynalazku poddaje się działaniu roztworu zawierającego 0,1-5, korzystnie 0,25% wag. kwasu octowego, 0,1-0,5, korzystnie 0,25% wag. kwasu mlekowego i 0,1-1,0, korzystnie 0,5% wag. ciekłego aromatu wędzarniczego lub jego pochodnej.

Należy dodać, że kompozycję powłokową według wynalazku można także nanieść tylko na część produktu spożywczego i otrzymać częściowo powleczony produkt.

Wynalazek dotyczy również osłonki, którą można otrzymać sposobem według wynalazku. Osłonka może mieć wiele zastosowań, np. można ją stosować do powlekania kiełbas, krojonych warzyw oraz (częściowego) powlekania warzyw liściastych, aby zapobiec brązowieniu końców w miejscu cięcia i przedłużyć świeżość.

Wynalazek dokładniej ilustrują poniższe przykłady. O ile nie podano inaczej, podane wartości procentowe oznaczają procenty wagowe.

P r z y k ł a d y

Wytwarzanie masy kiełbasianej

Przez maszynkę do mięsa z sitkiem o otworach 3 mm przepuszczono 10,3 części wagowych chudej wieprzowiny i 14,7 części wagowych karkówki. Następnie dodano 2,7 części wagowych lodu, 0,018 części wagowych azotynowej soli peklującej, 0,002 części wagowych fosforanu, 0,001 części wagowych askorbinianu, 0,001 części wagowych środka wzmacniającego zapach, 0,003 części wagowych białego pieprzu, 0,001 części wagowych gałki muszkatołowej, 0,0005 części wagowych kolendry i 0,001 części wagowych imbiru, po czym całość mieszano do uzyskania żądanego stopnia ujednorodnienia.

PL 221 461 B1

Wytwarzanie masy na kiełbasy wegetariańskie

W celu wytworzenia masy na kiełbasy wegetariańskie sporządzono najpierw trzy suche mieszanki:

% wag

Mieszanka 1	białko jaja	18
	białko pszenicy	32
	białko mleka	38
	sól kuchenna	12
Mieszanka 2	włókna pszenicy	25
	skrobia z tapioki	75
Mieszanka 3	teksturyzowana pszenica	50
	warzywa i zioła	50

Zmieszano 15 części wagowych mieszanki 1 z 14 częściami wagowymi oleju do otrzymania jednorodnej mieszaniny, następnie zmieszano ją z 55 częściami wagowymi wody, po czym dodano 7 części wagowych mieszanki 2 i całość mieszano do otrzymania jednorodnej mieszaniny. Na koniec dodano 9 części wagowych mieszanki 3 i całość mieszano z niewielką prędkością. Tak wytworzoną masę na kiełbasy wegetariańskie zastosowano do wypełnienia osłonek.

P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y 1

W mieszarce piekarniczej Hobarta wyposażonej w hak do ciasta zmieszano 500 g alginianu sodu (Manugel DMB-Kelco) i 500 g glikolu propylenowego. Następnie stopniowo dodano 9000 g wody. Po dodaniu wody całość mieszano przez 15 minut przy maksymalnej mocy urządzenia. Następnie produkt odpowietrzono pod próżnią w krajarce wysokoobrotowej Stephana. Produkt zawierał 5% alginianu, a jego lepkość pozorna wynosiła 15 Pa.s. Dalsza przeróbka tego produktu we współwytłaczarce Stork-MPS nie była możliwa, gdyż jego lepkość była zbyt niska. Produkt wypływał z urządzenia i nie można go było przetworzyć na jednorodną warstwę powłokową.

P r z y k ł a d p o r ó w n a w c z y 2

Postąpiono jak w przykładzie porównawczym 1, z tym, że 800 g alginianu zmieszano z 800 g glikolu propylenowego, po czym stopniowo dodano 8400 g wody. Produkt zawierał 8% alginianu, a jego lepkość pozorna wynosiła 85 Pa.s. Produkt poddano wytłaczaniu wraz z wyżej opisaną masą kiełbasianą lub masą na kiełbasy wegetariańskie we współwytłaczarce STORK-MPS. Otrzymaną kiełbasę o średnicy 15 mm przepuszczono w ciągu 5 s przez 5% roztwór CaCl2, po czym pocięto na porcje o długości 10 cm. Otrzymane produkty wstępnie suszono przez 20 minut w temperaturze 75°C. Na koniec produkty podgrzewano w parniku przez 10 minut, w temperaturze 85°C. Po ochłodzeniu zapakowano je próżniowo. Wynik: początkowo formowanie osłonki przebiega zadowalająco. Jednak powstały żel jest tak mocny i wykazuje tak silną tendencję do kurczenia się podczas suszenia wstępnego, że osłonka ulega rozdarciu, szczególnie przy końcach i masa wydostaje się na zewnątrz.

P r z y k ł a d 1

Postąpiono jak w przykładzie porównawczym 2, z tym, że 250 g alginianu i 500 g żywicy guarowej zmieszano z 750 g glikolu propylenowego, po czym stopniowo dodano 8500 g wody. Produkt zawierał 2,5% alginianu i 5% żywicy guarowej, a jego lepkość pozorna wynosiła 100 Pa.s. Produkt poddano dalszej obróbce opisanej w przykładzie porównawczym 2. Wynik: produkt tworzy dobrą, jednorodną osłonkę o wysokiej wytrzymałości mechanicznej bezpośrednio po żelowaniu, która to osłonka nie ulega zmianie podczas suszenia i pasteryzacji. Końcówki kiełbas są dobrze zamknięte, masa nie wydostaje się na zewnątrz. Produkt końcowy zachowuje niezmienioną postać podczas sterylizacji, pieczenia, gotowania i smażenia.

P r z y k ł a d 2

Postąpiono jak w przykładzie 1, z tym, że kompozycję powłokową wytworzono w krajarce talerzowej bez dodatku glikolu propylenowego. Produkt zawierał 2,5% alginianu i 5% żywicy guarowej i wykazywał lepkość pozorną 105 Pa.s. Po dalszym przetwarzaniu otrzymano wyniki porównywalne z opisanymi w przykładzie 1.

P r z y k ł a d 3

Postąpiono jak w przykładzie 2, z tym, że 250 g alginianu i 350 g żywicy guarowej umieszczono w krajarce talerzowej i rozpuszczono w 7400 g buforu fosforanowo-mleczanowego o pH 7,5. Następnie całość dokładnie zmieszano z 2000 g kompozycji kolagenowej (430SCL-PV Industries) o zawartości 5% białka. Produkt zawierał 2,5% alginianu, 3,5% żywicy guarowej i 1% białka kolagenu.

PL 221 461 B1

Jego lepkość pozorna wynosiła 95 Pa.s, a wartość pH 6,7. Produkt poddano dalszemu przetwarzaniu sposobem opisanym w przykładzie 2. Wynik: produkt tworzy dobrą, jednorodną osłonkę o wysokiej wytrzymałości mechanicznej bez pośrednio po żelowaniu, która to osłonka nie ulega zmianie podczas suszenia i pasteryzacji. Końcówki kiełbas są dobrze zamknięte, masa nie wydostaje się na zewnątrz. Ponadto przyleganie osłonki do zawartości uległo znacznej poprawie. Produkt końcowy zachowuje swoją postać podczas sterylizacji, pieczenia, gotowania i smażenia.

P r z y k ł a d 4

Postąpiono jak w przykładzie 3, z tym, że 200 g alginianu i 250 g żywicy guarowej umieszczono w krajarce talerzowej i rozpuszczono w 5550 g buforu fosforanowo-mleczanowego o wartości pH 7,5. Następnie całość dokładnie zmieszano z 4000 g kompozycji kolagenowej o zawartości 5% białka. Produkt zawierał 2% alginianu, 2,5% żywicy guarowej i 2% białka kolagenu. Jego lepkość pozorna wynosiła 90 Pa.s, a wartość pH 6,5. Produkt poddano dalszemu przetwarzaniu sposobem opisanym w przykładzie 2, z tym, że do kąpieli żelującej dodano niewielką ilość (2%) pochodnej ciekłego aromatu wędzarniczego dla zapoczątkowania procesu sieciowania kolagenu. Wynik: produkt tworzy dobrą, jednorodną osłonkę o wystarczającej wytrzymałości mechanicznej po żelowaniu w kąpieli, toteż podczas trans portu w układzie na osłonce nie pojawiają się ślady od pasa transmisyjnego. Końcówki kiełbasek są dobrze zamknięte, a po suszeniu i pasteryzacji osłonka dobrze przylega do zawartości.

P r z y k ł a d 5

Wytwarzanie osłonki do kiełbas przez wytłaczanie

W krajarce talerzowej umieszczono 9250 g wody. Po uruchomieniu urządzenia powoli dodano 250 g alginianu sodu (manugel DMB-Kelco), po czym utrzymywano najwyższe obroty maszyny jeszcze przez 5 minut. Do zawartości domieszano 25 g 50% kwasu mlekowego i 25 g 50% kwasu octowego. Następnie dodano 450 g żywicy guarowej i całość mieszano aż do otrzymania jednorodnej pasty. Produkt odpowietrzono pod próżnią w krajarce wysokoobrotowej Stephana.

Pasta wykazywała lepkość pozorną 95 Pa.s i wartość pH 4,9.

Pastę poddano wyciskaniu z użyciem maszyny do wytwarzania kiełbas wyposażonej w koncentryczną dyszę z zamkniętym otworem centralnym (odstęp ma wówczas szerokość 0,35 mm).

Pod ciśnieniem 10 barów otrzymano „walec z pasty o średnicy 20 mm. Bezpośrednio po opuszczeniu dyszy pastę utrwalono przez natryśnięcie 5% roztworem CaCl2. Cylindryczny kształt produktu utrzymywano przez wdmuchiwanie powietrza. Następnie osłonkę do kiełbasy suszono przez 1,5 godziny w temperaturze 50°C. Po wysuszeniu grubość osłonki wynosiła 55 μm.

Tak otrzymaną osłonkę wypełnia się wyżej opisaną masą kiełbasianą lub masą na kiełbasy wegetariańskie. Kiełbasy poddaje się różnym procesom, takim jak gotowanie, pieczenie i smażenie. We wszystkich przypadkach osłonka pozostaje nienaruszona, a kiełbasy zachowują atrakcyjny wygląd.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Kompozycja do powlekania produktów spożywczych, znamienna tym, że zawiera pierwszy wielocukier ujemnie naładowany w kompozycji i żelujący pod wpływem kationów, przy czym ten pierwszy wielocukier stanowi alginian, oraz drugi wielocukier, który jest obojętny w kompozycji, przy czym ten drugi wielocukier stanowi 2-10% wagowych żywicy guarowej, a zawartość alginianu wynosi 2-7% wagowych, zaś lepkość tej kompozycji wynosi 80-110 Pa.s w temperaturze 20°C.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera 2-4% wagowych, a korzystnie 2,3-3,0% wagowych alginianu.
3. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że zawiera 3-6% wagowych żywicy guarowej.
4. Kompozycja według zastrz. 1-3, znamienna tym, że jej pH wynosi 4,0-9,5, korzystnie 4,0-7,5, korzystniej 4,0-6,0 jeszcze korzystniej 4,5-5,5, a najkorzystniej wynosi 5.
5. Kompozycja według zastrz. 1-4, znamienna tym, że zawiera 0-4% wagowych białka.
6. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera środek zwilżający.
7. Sposób wytwarzania jadalnej osłonki, znamienny tym, że obejmuje etapy, w których:

a) wytłacza się kompozycję powłokową zdefiniowaną w zastrz. 1-9, z wytworzeniem wytłoczonej kompozycji powłokowej oraz

b) doprowadza się wytłoczoną kompozycję do zetknięcia ze środkiem żelującym, z wytworzeniem z żelowanej osłonki.

PL 221 461 B1
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że w etapie a) kompozycję powłokową współwytłacza się wokół powlekanego produktu spożywczego.
9. Sposób według zastrz. 7-8, znamienny tym, że po etapie b) kompozycję poddaje się działaniu kwaśnego środowiska o wartości pH 3 lub niżej.
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że kwaśne środowisko zawiera ciekły aromat wędzarniczy, jego składnik lub pochodną, kwas mlekowy, kwas octowy albo połączenie dwu lub większej liczby tych substancji.
11. Sposób według zastrz. 7-10, znamienny tym, że otrzymaną osłonkę poddaje się działaniu roztworu zawierającego 0,1-0,5% wagowych, korzystnie 0,25% wagowych kwasu octowego, 0,1-0,5% wagowych, korzystnie 0,25% wagowych kwasu mlekowego oraz 0,1-1,0% wagowych, korzystnie 0,5% wagowych ciekłego aromatu wędzarniczego lub jego pochodnej.
12. Zastosowanie kompozycji według zastrz. 1 do wytwarzania jadalnej osłonki sposobem według zastrz. 7.