(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) (13) T3 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (13) T3 (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (1) Int. Cl. A22C9/00 (06.01) (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej Europejski Biuletyn Patentowy 09/1 EP B1 (4) Tytuł wynalazku: Sposób obróbki wykazujących strukturę komórkową surowców w przemyśle spożywczym, przetwarzającym wyroby mięsne, uboczne wyroby mięsne, ryby i żywność pochodzenia morskiego () Pierwszeństwo: DE DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 08/19 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 0/ (73) Uprawniony z patentu: Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.v., Quakenbrück, DE (72) Twórca (y) wynalazku: PL/EP T3 KORTSCHACK Fritz, Berlin, DE HEINZ Volker, Quakenbrück, DE TÖPFL Stefan, Osnabrück, DE (74) Pełnomocnik: Polservice Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp. z o.o. rzecz. pat. Buczyński Edward Warszawa skr. poczt. 33 Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 OK II-12/P478PL00 EP B1 Sposób obróbki wykazujących strukturę komórkową surowców w przemyśle spożywczym, przetwarzającym wyroby mięsne, uboczne wyroby mięsne, ryby i żywność pochodzenia morskiego Wynalazek dotyczy sposobu obróbki wykazujących strukturę komórkową surowców w przemyśle spożywczym przetwarzającym wyroby mięsne, uboczne wyroby mięsne, ryby i żywność pochodzenia morskiego, w celu usprawnienia i/lub skrócenia etapów procesu oraz uzyskania określonego stopnia miękkości surowców według połączenia cech zastrzeżenia patentowego 1. Przy wytwarzaniu surowych wyrobów peklowanych zasadniczą rolę dla kryteriów jakości odgrywa fachowy wybór surowca. Zatem na czerwone przebarwienie, trwałość, zachowanie barwy i smak ma wpływ dokładny wybór materiału. Ponieważ w przypadku surowego peklowanego wyrobu chodzi o wyrób, któremu trwałość nadaje się przez solenie, suszenia i ewentualnie także wędzenie, to duże znaczenie przypisuje się higienie otrzymywania i obróbki surowca. Wiązanie wody w przypadku gotowanych wyrobów peklowanych, podobnie jak w przypadku wytwarzania kiełbasy zaparzonej, kiełbasy w galarecie i kiełbasy gotowanej, jest ograniczone do zmniejszenia stosowanych ilości pomocniczych substancji peklujących albo soli kuchennej. W podobny sposób wpływa się na wartości ph i aw. Gotowane wyroby peklowane, takie jak gotowana szynka, łopatka przednia albo peklowane i wędzone mięso wieprzowe, wytwarza się zwykle drogą wstrzykiwania solanki peklującej z następnym mechanicznym masowaniem (bębnowaniem). Surowe kiełbasy przygotowuje się z surowego mięsa wołowego albo świńskiego, drobno pokrojonej słoniny, soli i przypraw. W przypadku drobno posiekanego, chudego mięsa wieprzowego do surowej kiełbasy mięso i słoninę rozdrabnia się w wannie do krojenia za pomocą wirujących noży (kuter), a także w maszynie do rozdrabniania mięsa, aż do uzyskania pożądanego uziarnienia. Po domieszaniu soli i przypraw

3 - 2-3 i/lub technicznych substancji pomocniczych masę kiełbasianą wykorzystuje się do napełniania. Osłonki kiełbas powinny być aktywne przy oddychaniu, przepuszczalne dla wody i pary oraz elastyczne, ponieważ kiełbasy podczas dojrzewania oddają wodę i ulegają skurczowi. Kiełbasy parzone wytwarza się tak jak surowe kiełbasy ze świeżo rozdrobnionego mięsa wołowego albo wieprzowego, słoniny oraz soli i przypraw. Przy rozdrabnianiu mięsa w kuterze dodaje się potłuczony lód, który chłodzi masę kiełbasianą i zapewnia równomierną, jednorodną masę mięsną. Czerwone rodzaje parzonych kiełbas wytwarza się z dodatkiem soli do peklowania, natomiast białe rodzaje kiełbas, takie jak kiełbasa żółta i biała oraz kiełbasy do smażenia wytwarza się wyłącznie z solą kuchenną, a kiełbasy parzone różnią się tym jak drobno zostało posiekane chude mięso wieprzowe oraz czy są domieszane grube kawałki mięsa. Następnie kiełbasy się parzy i częściowo wędzi. Przy parzeniu w gorącej wodzie albo na parze wodnej białko mięsa ścina się i krzepnie, tak że kiełbasa staje się odpowiednia do krojenia. W przypadku gotowanych wyrobów peklowanych dochodzi do rozluźnienia tkanki łącznej oraz włókien mięśniowych, a w celu uzyskania częściowego roztworzenia białka stosuje się tak zwane wyklepywania (bębnowania). Surowce poddawane obróbce w tym sensie mogą silniej pęcznieć, wiązanie wody polepsza się i polepsza się sklejanie części w postaci kawałków, tak jak jest to wymagane przy wytwarzaniu szynek kształtowych. Bębnowanie zwiększa dalej kruchość i przyczynia się do lepszego i szybszego rozdziału dodawanych substancji do peklowania i substancji pomocniczych. Sięgając jednak wstecz do doświadczeń okazało się, że także i bębnowany surowiec wykazuje tylko niedostateczne zwiększenie objętości białka oraz stosunkowo nierównomierną teksturę, tak że niedostateczne wyniki co do miękkości, roztwarzania białka i wiązania wody zapewnia się tylko przez dodawania środków pomocniczych do kutera. Tego rodzaju środkami pomocniczymi do kutera są np. substancje zawierające fosforany.

4 - 3-3 W celu osiągnięcia dostatecznego działania kutera albo bębnowania w procesie przygotowania i produkcji, obok wysokiego wkładu energii i związanymi z tym termicznymi uszkodzeniami produktu istnieje konieczność niemałego nakładu czasu. Na skutek koniecznego chłodzenia odpowiednich maszyn prowadzi to wyższych kosztów. Na przykład z publikacji Angersbacha, Heinza, Knorra Effects of pulsed electric fields on cell membranes in real food systems, Innovative Food Science & Engineering Technologies 1 (00), str , albo Angersbacha, Heinza, Knorra Electrophysiolo-gical Model of Intact and Processed Plant Tissues: Cell Disintegration Criteria, Biotechnol. Prog. 1999,, , jest już znane działanie pól elektrycznych w celu elektroporacji zwłaszcza błon komórek roślinnych. Zadaniem wynalazku jest przygotowanie opracowanego niżej sposobu obróbki surowców wykazujących strukturę komórkową w przemyśle spożywczym przetwarzającym mięso, produkty uboczne mięsa, ryby i żywność pochodzenia morskiego w celu większej skuteczności i/lub skrócenia etapów procesu oraz w celu osiągnięcia określonego stopnia kruchości surowców, przy czym sposób obok przewidywanego skrócenia czasu trwania obróbki surowych wyrobów powinien przyczyniać się także do tego, aby zmniejszyć konieczne zresztą dodawanie dodatków nadających kruchość i/lub wiążących wodę. Sposób powinien nadawać się zarówno do wytwarzania i obróbki gotowanego wyrobu peklowanego, jak i ogólnie do produkcji kiełbasy parzonej, w galarecie, kiełbasy gotowanej, itp. Rozwiązanie zadania wynalazku następuje sposobem określonym w zastrzeżeniu 1. Zgodnie z nim prowadzi się według wynalazku wstępną obróbkę surowca, takiego jak mięso albo podroby, drogą elektroporacji, przez co zapewnia się, że ma miejsce w wysokim stopniu konieczne roztwarzanie komórek i białek podczas następującego potem, krótko prowadzonego procesu w kuterze i/lub w maszynie do rozdrabniania mięsa. Przed, podczas albo po elektroporacji do surowca można dodawać drogą wstrzykiwania soloną wodę, to jest mie-

5 - 4-3 szaninę wody/soli, ewentualnie także i inne substancje pomocnicze, a także drogą dodawanie soli i wody i/lub substancji pomocniczych podczas obróbki w kuterze albo w maszynie do rozdrabniania mięsa, w ilości koniecznej do otrzymania trwałej emulsji. Elektroporacja zapewnia obszerne roztwarzanie komórek tak, że proces w kuterze albo w maszynie do rozdrabnia-nia mięsa ogranicza się tylko do rozdrabniania i wymieszania chudego mięsa, soli, tłuszczu, przypraw, substancji pomocniczych i ewentualnych wkładek, takich jak grube składniki, dzięki czemu można całkowicie przyspieszyć proces produkcyjny. Istnieje także możliwość stosowania noży kutera, które dzięki określonemu działaniu udarowemu przyczyniają się do dalszego skrócenia procesu produkcyjnego. Procesu w kuterze można zaniechać, gdy w celu rozdrobnienia surowca stosuje się urządzenie do rozdrabniania, napełniania i/lub mieszania mięsa, wyposażone w odpowiednie (drobne) dziurkowane tarcze i odpowiednie narzędzie przenoszące. Wstępna obróbka grubych składników chudego mięsa do wytwarzania kiełbasy piwnej, kiełbasy myśliwskiej, itp. drogą elektroporacji, a następnie wstrzykiwania solanki, umożliwia optyczną ocenę gotowych wyrobów, ponieważ objętość mięsa dzięki lepszemu związaniu wody podczas procesu ogrzewania mniej się kurczy. W przypadku uprzedniej obróbki mięsa według wynalazku drogą elektroporacji można następnie celowo stosować bądź łączyć ze sobą jedną (albo więcej) maszyn do napełniania mięsem, ponieważ tylko wtedy powinno się przejąć zadania rozdrabniania i wymieszania poszczególnych składników. Elektroporacja odbywa się drogą przykładania pola elektrycznego o natężeniu > 0, kv/cm i wynikającego stąd wniesienia energii do poddawanego obróbce wyrobu wykazującego strukturę komórkową. Przez oddziaływanie pola znosi się odwracalnie albo nieodwracalnie półprzepuszczalność błony komórkowej. Błona komórkowa poddana elektroporacji i związane z tym zniesienie bariery przenoszenia masy między wnętrzem

6 - - 3 komórki i otoczeniem stwarzają poprzez przyspieszone procesy dyfuzyjne i przenoszenia masy warunek równomiernego rozdziału solankowego płynu, który albo wstrzykuje się albo przygotowuje się przez umieszczenie surowca w solance. Otrzymana porowata osnowa zwiększa poza tym wiązanie wody, przy czym ten efekt można polepszyć jeszcze dalej dzięki wprowadzonym elektrolitom albo dalszym substancjom wiążącym wodę, takim jak cukier, polisacharydy, itp. Poza tym przez lepsze przenoszenie masy wewnątrz tkanki komórkowej można przy wytwarzaniu surowych szynek przyspieszyć według wynalazku zastosowane przyjmowanie stosowanych na sucho przypraw, soli albo substancji pomocniczych. W korzystnej postaci wykonania wynalazku zapewnia się, aby wprowadzana energia elektryczna wynosiła co najmniej kj/kg poddanego obróbce wyrobu. Górną granicę wprowadzonej energii określa się w taki sposób, aby oddziaływania termiczne nie stanowiły głównych przyczyn zmian w strukturze wyrobu. Pole elektryczne wytwarza się drogą sprzęgania, a mianowicie drogą bezpośredniej styczności za pomocą elektrod albo za pomocą przewodzącej cieczy, przy czym poddawane obróbce wyroby wprowadza się całkowicie albo częściowo do przewodzącej cieczy. Dzięki otrzymanej porowatej strukturze, a przez to osiągniętemu wyższemu wiązaniu wody udaje się zgodnie z wynalazkiem osiągnąć lepszą miękkość wytworzonych wyrobów. Nieoczekiwanie okazało się, że pożądaną miękkość mięsa uzyskuje się także i wtedy, gdy do wyrobu poddanego obróbce według wynalazku nie dodaje się po elektroporacji żadnej dalszej cieczy. W postaci wykonania wynalazku istnieje możliwość wykorzystania sposobu elektroporacji i uzyskanego roztworzenia komórek do celowego odciągnięcia cieczy. Takie odciągnięcie cieczy służy jako uzupełniający etap produkcji w celu wytworzenia wyrobów surowych i trwałych. Selektywne odciąganie wody można prowadzic za pomocą stosowania odpowiednich sił pędnych, takich jak kuter próżniowy, próżniowa maszyna do rozdrabniania mięsa, a także w każdym zbiorniku próżniowym,

7 - 6-3 oraz za pomocą gradientów stężenia przez stosowanie substancji higroskopijnych i/lub suchego powietrza, albo drogą oddziaływań mechanicznych, takich jak prasowanie. Zastosowana tu elektroporacja według wynalazku umożliwia przyspieszone, selektywne odciągnięcie wody w otoczeniu ubogim w zarazki, a mianowicie pod zmniejszonym ciśnieniem, przy czym dodatkowo można przewidywać substancje higroskopijne w przestrzeni obróbki. Z wykorzystaniem elektroporacji obok zwykłych surowców można także odwadniać bardzo świeże, jeszcze ciepłe po uboju sztuki mięsa. Elektroporacja sprzyja zwłaszcza obróbce bardzo świeżych surowców, takich jak mięso jeszcze ciepłe po uboju, wytwarzaniu trwałych surowych wyrobów, takich jak surowa szynka albo surowa kiełbasa, przy czym dzięki niej można stosować substancje probiotyczne przy jednoczesnym zmniejszeniu stosowanych ilości soli kuchennej i azotynu bądź azotanu. Dzięki elektroporacji surowca zwiększa się, obok polepszenia procesów przenoszenia masy i przy zastosowaniu odpowiednich sił pędnych, odciąganie wilgoci, zasadniczo także stopień miękkości, przy czym ta właściwość utrzymuje się także przy dalszym przetwarzaniu w peklowane wyroby surowe. Zgodnie z powyższym elektroporacja według wynalazku służy lepszemu i równomiernemu wchłanianiu i wiązaniu dodawanych cieczy w wyrobach, których nie rozdrabnia się i/lub rozdrabnia dopiero po dalszej obróbce, takiej jak temperowanie, wędzenie albo przetwarzanie w inne surowce. Elektroporacja ma także i wtedy zasadniczą zaletę, gdy istnieje cel wprowadzania solanki peklującej do gotowanych wyrobów peklowanych w bardziej skuteczny sposób, na ogół z optymalizacją sposobu, przy czym elektroporacja jest tu możliwa przed, podczas lub po wstrzyknięciu solanki wstrzykiwanej. Przy wytwarzaniu gotowanych wyrobów peklowanych dzięki elektroporacji polepsza się stopień miękkości. Surowiec poddany obróbce według przykładu wykonania po ogrzewaniu ukazuje się użytkownikowi jako gotowany wyrób peklowany albo peklowane i wędzone mięso wieprzowe.

8 - 7-3 W pewnej postaci wykonania wynalazku udaje się drogą elektroporacji zmieniać w taki sposób surowce pod względem swojej struktury komórkowej, że tak jak przy prowadzeniu marynowania ciecze z otaczającej kąpieli, to jest bez wstrzykiwania, mogą być wchłaniane w większym stopniu. W dalszym tekście wynalazek objaśniono bliżej za pomocą przykładu wykonania oraz drogą przedstawienia na figurze. Fig. 1 przedstawia przy tym mikroskopowe zdjęcie w przekroju peklowanego i wędzonego wyrobu mięsnego, wytworzonego według stanu techniki, to jest bębnowanego i poddawanego dojrzewaniu. Dalsze ujęcie ukazuje podobny peklowany i wędzony wyrób mięsny, który przed bębnowaniem i dojrzewaniem poddawano jednak elektroporacji według wynalazku. Jak można rozpoznać w ostatnim ujęciu objętość białka jest większa, tekstura lepsza i bardziej równomierna, a jakość wyrobu ogólnie lepsza i to bez konieczności dodawania środków pomocniczych do kutera. W przypadku sposobu obróbki surowców wykazujących strukturę komórkową według następującego przykładu wykonania charakteryzuje się on tym, że przez przykładanie pola elektrycznego o natężeniu > 0, kv/cm następuje wprowadzenie energii do poddawanego obróbce wyrobu, przy czym jako górną granicę energii wybiera się wartość, która zapewnia, że zmiany wprowadzane do struktury wyrobu nie będą uwarunkowane głównie termicznie. Za pomocą pola elektrycznego odbywa się elektroporacja błony komórkowej wraz z występujacym przy tym zniesieniem bariery przenoszenia masy pomiędzy wnętrzem komórki i otoczeniem. Dzięki takiemu środkowi może odbywać się zarówno szybsze i równomiernie rozdzielone przyjmowanie ciekłych mediów do utworzonej porowatej osnowy międzykomórkowej, albo przy przykładaniu odpowiednich sił pędnych, takich jak zmniejszone ciśnienie albo gradienty stężeń, można usuwać wilgoć z osnowy międzykomórkowej. Ciekłe medium, które uwarunkowane przez elektroporację wnika do osnowy międzykomórkowej w sposób przyspieszony i

9 - 8 - równomiernie rozdzielony, może zawierać dalsze substancje określające właściwości wyrobu. Elektroporacja może odbywać się przy tym na przykład w ciekłej kąpieli, która zawiera substancje zmieniające właściwości wyrobu. Przy stosowaniu elektroporacji w ciekłej kąpieli należy starać się o to, aby wartość przewodności kąpieli mieściła się w zakresie odpowiednim dla urządzenia do wytwarzania impulsów i nastawia się ją korzystnie na poziom niższy niż przewodność surowca poddawanego obróbce. Alternatywnie, lecz także z ograniczeniem, pole elektryczne można przykładać poprzez elektrody, np. igły, walce, siatki, elektrody przepływowe albo płytki. W jednym z rozwiązań wynalazku elektrody igłowe wykazują postać kaniul i mogą służyć jednoczesnemu i zadanemu podczas doprowadzeniu cieczy do wstrzykiwania, np. solanki wstrzykiwanej. Elektroporację można prowadzić przed albo dopiero po etapie wstrzykiwania cieczy albo marynowania albo z towarzyszeniem bądź uzupełnieniem tego etapu. Istnieje jednak także możliwość obróbki drobno posiekanego, chudego mięsa wieprzowego do surowej kiełbasy drogą elektroporacji i następnie tak poddane obróbce w znany sposób mięso można przetwarzać dalej, jednak także z krótkimi czasami przebywania w kuterze oraz ewentualnie mniejszymi ilościami wsadowymi substancji pomocniczych do kutera. Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.v. Zastępca:

10 - 9 - OK II-12/P478PL00 EP B1 Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób obróbki wykazujących strukturę komórkową surowców w przemyśle spożywczym przetwarzającym mięso, produkty uboczne mięsa, ryby i żywność pochodzenia morskiego w celu zwiększenia sprawności i/lub skrócenia etapów procesu oraz w celu uzyskania określonego stopnia miękkości surowców, przy czym ma miejsce - przykładanie pola elektrycznego o natężeniu > 0, kv/cm i wprowadzenie energii do poddawanego obróbce wyrobu o strukturze komórkowej z górną granicą energii, która wyklucza występowanie termicznie uwarunkowanych zmian w wyrobie, - elektroporacja błony komórkowej i wynikające stąd zniesienie bariery przenoszenia masy pomiędzy wnętrzem komórki i otoczeniem oraz poszczególnymi komórkami, - przyspieszone i równomiernie rozdzielone przyjmowanie ciekłych mediów do utworzonej porowatej osnowy z komórek mięsa, wyrobów ubocznych mięsa, żywności pochodzenia morskiego i ryb, przy czym w ciekłym medium są rozpuszczone lub zawarte dalsze substancje określające właściwości wyrobu. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że elektroporację prowadzi się w ciekłej kąpieli wyposażonej w elektrody. 3. Sposób według jednego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że pole elektryczne wytwarza się alternatywnie albo uzupełniająco do przewodzącej ciekłej kąpieli poprzez elektrody stykowe. 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że można stosować różne postacie elektrod, np. elektrody igłowe, płaskie, walcowe, rurkowe, waflowe, siatkowe, wydrążone i przepływowe.. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że elektroporację prowadzi się przed, podczas albo po etapie wstrzykiwania cieczy.

11 Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że elektroporację prowadzi się przed, podczas albo po wymieszaniu i/lub rozdrabnianiu poszczególnych składników zgodnie z recepturą. 7. Sposób według jednego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że obróbkę prowadzi się na rozdrobnionych surowcach. 8. Sposób według jednego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że poddany obróbce surowiec służy jako dodatek do świeżego mięsa albo po ogrzewaniu jako surowiec do wytwarzania innych wyrobów, np. galaret. 9. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1-8, znamienny tym, że poddany obróbce surowiec przetwarza się dalej w kiełbasę surową, gotowaną, w galarecie albo parzoną.. Sposób według jednego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że do ciekłego medium dodaje się przyprawy, sole, substancje probiotyczne, techniczne substancje pomocnicze albo tym podobne środki. 11. Sposób według jednego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że po elektroporacji następuje etap przyspieszonego odciągania cieczy komórkowej drogą stosowania odpowiednich sił pędnych, zwłaszcza wpływu zmniejszonego ciśnienia, gradientów stężeń, przez stosowanie elektrolitów albo suchego powietrza albo usuwania mechanicznego. 12. Sposób według jednego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny zastosowaniem, w celu nadania miękkości, surowego mięsa jako surowca do wytwarzania innych wyrobów, np. surowych wyrobów peklowanych. 13. Sposób według jednego z poprzedzających zastrzeżeń, znamienny tym, że podczas elektroporacji wytwarza się impulsowe pole elektryczne. Deutsches Institut für Lebensmitteltechnik e.v. 3 Zastępca:

12 - 11 -