Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА МЯСОКОСТНОЙ ПАСТЫ ИЗ ПИЩЕВЫХ ВТОРИЧНЫХ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ПТИЦЫ И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

Изобретение относится к переработке пищевого вторичного сырья после разделки птицы, свиней и крупного рогатого скота с получением мясокостной пасты, которая может быть использована в пищевой промышленности.

Известен способ производства мясокостной пасты, предусматривающий дробление сырья, прессование и перемешивание с последующим измельчением и одновременным кондуктивным охлаждением, для чего массу сырья пропитывают водой температурой от 3 до 5°C, в количестве от 150 до 200% к массе сырья. Причем измельчают до получения частиц от 50 до 70 мкм (а.с. СССР 1248586, МПК A23L 1/31, А23К 1/10).

Недостатком указанного способа является наличие процесса прессования и добавление большого количества охлажденной до 3-5°C воды (до 200% от массы сырья), отсутствие процесса гидролиза труднодоступных белков, таких как коллаген и оссеин. Указанные белки составляют около 80% от белков получаемой пасты. Размер костных частиц 50-70 мкм ощущается в готовых изделиях, что ограничивает область применения получаемой пасты.

Известны технология и линия по производству костного жира и костной муки на кормовые цели с возможностью получения костной пасты в качестве пищевого наполнителя в фарш, разработанные ООО НПО «Витекс» (www/witeks.ru/technology/kosti.html).

Указанный технологический процесс переработки свежей пищевой кости включает грубое измельчение до размеров 50×50×50 мм, последующее тонкое измельчение до размеров 2-0,5 мм с получением мелкодисперсного фарша, варку в турбулентном потоке воды при температуре 95-100°C продолжительностью 10 минут, разделение в фильтрующей центрифуге на жировую фракцию и костный остаток, который направляют на вихревую сушилку. Работа основана на использовании вакуумно-импульсных технологий, что позволяет интенсифицировать процесс.

Однако технологический процесс варки при 95-100°C в течение 10 мин с последующим удалением самых ценных белков не обеспечивает полного разваривания кости (снижение прочности кости до минимума) и гидролиз коллагена и оссеина, тем самым, не обеспечивается повышение питательной ценности костной пасты.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату является способ производства пищевой костной пасты из свежей кости, полученной в результате обвалки туш свиней и птицы, в котором гидротермический гидролиз кости проводят с предварительным измельчением до размеров 10-15 см и добавлением воды в соотношении 1:1 к массе сырья, затем костное сырье подвергают тепловой обработке в автоклаве под давлением пара 0,16-0,19 МПа в течение 120-210 минут, после чего разваренные кости измельчают до 2-4 мм, добавляют бульон в количестве 60-100% к массе сырья. Образованную эмульсию вместе с ферромагнитными элементами обрабатывают во вращающемся электромагнитном поле, напряженность которого составляет (9-20) 104 C/7. Ферромагнитные элементы имеют цилиндрическую форму, покрыты полимерным материалом.

Измельчение в данном аппарате дает возможность увеличить срок хранения пасты и получить продукт высокой степени дисперсности. Полученную пищевую костную пасту используют как пищевую добавку при производстве мясопродуктов (патент UA 22397, МПК A23L 1/31).

Недостатками указанного способа является его дискретность (отсутствие непрерывного поточного процесса), длительность процесса термической обработки (в течение 2-3,5 часов), что приводит к денатурации белковых компонентов сырья, а также значительные затраты тепловой энергии. В технологической схеме предусмотрено использование специального дорогостоящего оборудования для создания вращающегося электромагнитного поля с ферромагнитными элементами.

Задачей данного изобретения является получение животного белка, восполняющего дефицит в питании населения, из пищевого вторичного сырья переработки птицы и сельскохозяйственных животных.

Решение задачи достигается тем, что способ производства мясокостной пасты из пищевых вторичных продуктов переработки птицы и сельскохозяйственных животных, включающий предварительное измельчение сырья с добавлением воды, гидротермическую обработку и гомогенизацию, отличающийся тем, что измельчение сырья проводят до размеров 1-30 мм с добавлением воды в соотношении 1:0,2-4,0 к массе сырья, а гидротермическую обработку проводят в непрерывном потоке под давлением пара 0,2-1,0 МПа в течение 0,3-10,0 мин. после чего разваренную массу гомогенизируют, при этом конечный продукт получают в пастообразном и сухом виде.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в том, что способ позволяет вернуть в сферу пищевого производства богатые животным белком вторичные продукты переработки птицы и сельскохозяйственных животных.

При разделке птицы и сельскохозяйственных животных вторичные продукты составляют около 25% от массы тушек птицы и скота и содержат около 15-20% протеина.

Традиционно это сырье большей частью направляется для производства животных кормов. Кость - богатый источник минеральных биологически активных веществ. В ней содержатся макро- и микроэлементы, в основном фосфорнокислые и углекислые соли кальция, натрия, железа и калия. Кроме того, этот вид сырья содержит физиологически оптимальное для организма соотношение кальция и фосфора.

В предлагаемом способе измельчение сырья необходимо для улучшения технологических параметров и равномерности процесса и ограничено показателями 1-30 мм, т.к. измельчение сырья до размеров более 30 мм затрудняет процесс загрузки сырья и приводит к увеличению продолжительности гидротермического гидролиза. Измельчение же до размеров менее 1 мм технически трудно выполнимо.

Процесс измельчения проводят с добавлением воды в соотношении 1:0,2-4,0 к массе сырья. Использование жидкостного коэффициента меньше 0,2 невозможно, т.к. это приводит к снижению пластических свойств сырья; больше 4,0 также нежелательно, т.к. сделает процесс более энергоемким. Указанное количество воды обеспечивает текучесть мясокостной пасты, исключает налипание на стенки измельчителя и гидролизера.

Гидротермическую обработку измельченного сырья проводят в непрерывном потоке под давлением пара 0,2-1,0 МПа в течение 0,3-10 мин. Такая продолжительность термообработки связана с тем, что при более коротком периоде воздействия температуры и давления эффект недостаточен, а более длительное время экономически не целесообразно и не приводит к более высоким показателям переваримости продукта. Указанные параметры гидролиза обеспечивают высокие показатели переваримости и гомогенность получаемой мясокостной пасты. В гомогенной массе костные включения не идентифицируются. Конечный продукт получают в пастообразном и сухом виде.

Таким образом, сопоставительный анализ предложенного способа производства мясокостной пасты из пищевых вторичных продуктов переработки птицы и сельскохозяйственных животных с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается применением новых параметров измельчения сырья до размеров 1-30 мм и добавления к сырью воды в соотношении 1:0,2-4,0, а гидротермический гидролиз проводят в непрерывном потоке под давлением пара 0,2-1,0 МПа в течение 0,3-10 мин. с последующей гомогенизацией, что свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими технологическими решениями, не выявило в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «существенные отличия».

Пример 1. Мясокостный остаток бройлерный с содержанием прирези мяса в количестве 20% измельчают с добавлением воды в соотношении 1:1 и пропускают через решетку с диаметром отверстий 15 мм. Гидротермическую обработку сырья проводят под давлением пара в диапазоне от 0,1 до 1,3 МПа в течение 5 мин. Контрольным показателем качества обработанного сырья является показатель переваримости (метод АОАС 971.09). На рис.1 показаны экспериментальные данные зависимости показателей переваримости мясокостной пасты от давления пара (см. приложение).

Если при давлении пара 0,2 МПа (температура 120°C) переваримость мясокостной пасты составляет 69%, то с ростом давления до 0.4-0.6 МПа (температура 144-159°C) переваримость увеличивается до 90%. В зависимости от состава сырья гидротермический гидролиз проводили при давлении пара от 0,2 до 1,3 МПа (при температуре 120-192°C).

Разваренную массу гомогенизировали одним из известных в мясоперерабатывающей отрасли способов и использовали как пищевую добавку при приготовлении фаршевых комбинированных мясных продуктов. Костные включения в мясокостной пасте не идентифицируются. Переваримость мясокостной пасты достигала оптимальных значений (90%) при обработке сырья под давлением пара 0,4-0,6 МПа.

Пример 2. Свежую кость, полученную после обвалки туш свиней, головы свиней, овец, крупного рогатого скота, ноги свиные, ноги с путовым суставом говяжьи измельчали с добавлением воды в соотношении 1:4 до размеров 30 мм и проводили гидротермический гидролиз в потоке при 1,0 МПа в течение 10 мин. Полученную мясокостную пасту гомогенизировали. Переваримость продукта составила 85%. В гомогенной массе костные включения не идентифицируются.

Пример 3. Уши и губы говяжьи, обезволошенную кожу и свиную шкурку измельчали до размеров 3 мм с добавлением воды в соотношении 1: 0,2 и проводили гидротермический гидролиз в потоке при 0,2 МПа в течение 0,3 мин. Полученный продукт гомогенизировали. Переваримость продукта составила 70%.

Пример 4. Осуществляют аналогично примеру 2, но сырье измельчают до размеров 40 мм с добавлением воды в соотношении 1:0,1. Гидротермический гидролиз проводят под давлением пара 0,1 МПа при температуре 100°C в течение 0,2 мин. Переваримость полученной мясокостной пасты составила 35%. В гомогенной массе ощущаются костные включения.

Пример 5. Осуществляют аналогично примеру 2, но измельчают с добавлением воды в соотношении 1:4,5 до размеров 35 мм и проводят гидротермический гидролиз в потоке при 1,3 МПа (температура 192°C) в течение 12 мин Полученный продукт гомогенизируют. Переваримость продукта составила 70%. В гомогенной массе костные включения не идентифицируются, но продукт имеет более жидкую и неоднородную консистенцию.

Пример 6. Осуществляют аналогично примеру 3, но измельчают до размеров 35 мм с добавлением воды в соотношении 1:4,5 и проводят гидротермический гидролиз под давлением пара 1.3 МПа при температуре 192°C в течение 12 мин. Мясокостная паста, полученная этим способом, обладала переваримостью 80%. В гомогенной массе костные включения не идентифицируются, но консистенция жидкая и не соответствует термину «паста».

Пример 7. Осуществляют аналогично примеру 3, но измельчают до размеров 1 мм с добавлением воды в соотношении 1:0,1 и проводят гидротермический гидролиз в потоке при 0,1 МПа (температура 100°C) в течение 0,2 мин. Полученный продукт гомогенизировали. Переваримость продукта составила 60%.

Пример 8. Осуществляют аналогично примеру 1, но при измельчении пропускают через решетку с диаметром отверстий 30 мм с добавлением воды в соотношении 1:4,5 и проводят гидротермическую обработку при 1,1 МПа при температуре 184°C в течение 12 мин. Полученный продукт имел переваримость 87%, но обладал жидкой консистенцией.

Пример 9. Осуществляют аналогично примеру 1, но при измельчении пропускают через решетку с диаметром отверстий 5 мм с добавлением воды в соотношении 1:0,1, проводят гидротермическую обработку под давлением пара 0,1 МПа (температура 100°C) в течение 0,2 мин. Полученная мясокостная паста имела показатель переваримости 50%.

Преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом является то, что процесс гидротермического гидролиза проводится непрерывно, в потоке, сырье обрабатывается под давлением 0,2-1,0 МПа кратковременно, в течение 0,3-10 мин, а предварительное измельчение сырья до размеров 1-30 мм проводят при добавлении воды в соотношении 1:0,2-4,0 к массе сырья. После доведения до гомогенного состояния в полученном продукте не ощущаются костные включения. Полученную мясокостную пасту используют в качестве пищевой добавки при изготовлении фаршевых мясных изделий для обогащения продукции природным усвояемым кальцием и для замены основного сырья нетрадиционным в количестве 10-15%. Ассортиментные возможности предлагаемого технического решения при такой замене основного сырья не ограничены.