Результат интеллектуальной деятельности: Съедобная пищевая пленка

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.

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.

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.

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.

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.

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.%:

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.).

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.

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.

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.

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.

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.

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%.

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 мм в воде, имеющей температуру 38-40°С, при перемешивании происходит менее чем за 1 минуту.

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, 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.

Из полученных пленок вырабатывают пакеты. Пакеты получают для кондитерских изделий, замороженных и сухих продуктов.

Использование пленок с разным назначением и различными добавками предусматривает ряд особенностей.

Пример 1. Получение композиции пленки для упаковывания замороженных полуфабрикатов, сухих смесей каш быстрого приготовления, круп.

Композиция для получения пленки готовится следующим образом.

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.

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.

Пример 2. Получение композиции пленки для изготовления цветных пленок с рисунками как защитное и декоративное покрытие кондитерских изделий.

Композиция готовится следующим образом.

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.

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.

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.

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.