ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПОРОШКА ЛИПИДНОГО ВОЛОКНА
TECHNOLOGICAL METHOD FOR LIPID FIBER POWDER PRODUCTION

Область техники
Изобретение относится к технологическому способу производства порошка липидного волокна. В частности, изобретение относится к способу производства порошка липидного волокна, содержащего от 40 до 78 мас.% масла или жира (по общей массе порошка липидного волокна) и от 22 до 60 мас.% растительного волокна (по общей массе порошка липидного волокна), причем волокно характеризуется скоростью гидратации от 15 до 500 сП/мин, и при этом масло или жир имеет содержание твердых жиров (SFC) при 20°C менее 12 мас.%.
Предпосылки создания изобретения
Жиры и масла часто добавляют в пищевые продукты для обеспечения питания, вкуса/аромата, текстуры, специфической технологической функции и/или для стимулирования потребительских предпочтений. Существующие тенденции направлены в сторону более здоровых жиров; как правило, они отражаются в более низких НЖК, ТФК и минимально обработанных (например, негидрогенизированных, непереэтерифицированных) жирах или маслах. Однако замена твердых жиров, например, более здоровыми маслами, является непростой задачей. Могут возникнуть проблемы при обработке или жалобы со стороны потребителей. Практический пример при производстве бульонов, включающий прямую замену твердых жиров маслом, демонстрирует неблагоприятное влияние на текучесть порошков, что приводит к производственному браку. Кроме того, можно ожидать сильно выраженного образования масляных пятен, что вызывает отрицательную реакцию у потребителей.
Традиционный способ изготовления твердых бульонных таблеток включает смешивание порошкообразных компонентов бульона с жиром без масла или с небольшими его количествами и прессование смеси в форме таблетки.
Наиболее распространенным жиром является пальмовый жир, так как он обеспечивает хорошие технические свойства при наличии хорошей текучести бульонного порошка. Благодаря пальмовому жиру твердый бульон дополнительно приобретает хорошие связующие свойства, а значит, таблетка обладает твердостью и при этом все еще хорошо крошится. Потребители проявляют все большую озабоченность в связи потенциальными проблемами, связанными с пальмовым жиром. Многие люди воспринимают пальмовый жир как нездоровый продукт, а многие другие считают его экологически небезопасным, так как во многих новостях упоминается, что для выращивания пальмовых деревьев уничтожаются тропические леса. Кроме того, в настоящее время существует связанная с питанием тенденция, направленная на то, чтобы предотвратить или по меньшей мере сократить потребление жиров с высоким содержанием транс-изомеров жирных кислот и насыщенных жирными кислотами и предпочтительно потреблять здоровые масла с высоким содержанием мононенасыщенных жирных кислот и/или полиненасыщенных жирных кислот, например подсолнечное, сафлоровое, рапсовое и/или оливковое масло.
Особые масла и жиры также играют важную роль в контексте составов продуктов с точки зрения вкуса и аромата. Например, благодаря куриным жирам, добавляемым в рецептуры куриных бульонов, можно перестать применять дорогостоящие и/или искусственные вкусоароматические добавки для обеспечения куриного вкуса/аромата. Проблема заключается в том, что небольшое количество куриного жира неблагоприятно сказывается на текучести бульонного порошка.
Равномерное распределение масла или жира среди других ингредиентов существенно для получения однородного продукта без образования комков, что может быть затруднительным при введении масла или жира в жидком виде. Необходима хорошая текучесть бульонного порошка или сухого супового концентрата. Бульонный порошок можно непосредственно засыпать в виде сыпучего порошка в упаковочный контейнер или подавать спрессованным в виде таблетки или кубика (твердая бульонная таблетка/кубик). Кроме того, используемые масло или жир в бульонном порошке/твердой бульонной таблетке не должны оставлять пятна на упаковочном материале.
В WO9737546A1 представлен способ получения порошка липидного волокна, содержащего (рыбий) жир. Однако он должен смешивать масло с твердыми жирами (с высоким содержанием насыщенных жирных кислот). Кроме того, для обеспечения порошкообразной формы необходима большая доля нелипидных соединений.
В EP2191730B1 представлен способ производства масляного порошка с очень высоким содержанием масла с помощью инкапсулирования масла в оболочке из сшитого белка. Однако изобретение подвержено высокому давлению, что будет проблематично для, например, твердого состава бульона, в котором порошки были спрессованы в таблетки или кубики.
Таким образом, цель настоящего изобретения заключалась в обеспечении технологического способа производства твердого порошка липидного волокна в данной области. Этот твердый порошок липидного волокна подходит для применения при приготовлении бульонных порошков и/или бульонных таблеток/кубиков.
Изложение сущности изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в улучшении уровня техники или по меньшей мере в обеспечении альтернативы порошку липидного волокна (порошкообразного масла или порошкообразного жира), имеющего содержание твердых жиров (SFC) при 20°C ниже 12 мас.%:
i) порошкообразное липидное волокно имеет хорошую текучесть с показателем текучести (FFC) выше 1,8 при 23°C;
ii) в пищевой продукт, имеющий хорошую текучесть, можно включать более здоровый липид в большем количестве (более 5 мас.%), причем масляные пятна отсутствуют;
iii) можно избежать применения пальмового жира;
iv) можно избежать применения гидрогенизированных или переэтерифицированных масел и жиров;
v) возможно применение порошкообразного липида, который устойчив к прогорканию;
vi) предпочтительно не требуется добавление эмульгатора или белка;
vii) порошкообразное липидное волокно сохраняет порошкообразную структуру даже при высокой температуре, например до 120°C;
viii) можно обеспечить хорошую текучесть бульонного порошка при использовании порошкообразного липидного волокна изобретения (FFC выше 2,5 при 23°C);
ix) возможно упрощение способа приготовления твердой бульонной таблетки, поскольку для перекристаллизации жира не требуется время хранения;
x) возможно повышение точности дозирования;
xi) возможно лучшее распределение порошкообразного липидного волокна изобретения при смешивании с другими ингредиентами;
xii) можно предотвратить образование комков и слипание в процессе смешивания с другими ингредиентами;
xiii) возможно отсутствие комков за счет одинаковых параметров смешивания с другими ингредиентами (размер партии, скорость и время);
xiv) можно уменьшить сложность обработки двух жиров при производстве, например масла и пальмового жира;
Цель настоящего изобретения достигается посредством объекта изобретения, представленного в независимых пунктах формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения идея настоящего изобретения получает дополнительное развитие.
Соответственно, в первом аспекте настоящего изобретения предложен способ производства порошка липидного волокна, содержащего от 40 до 78 мас.% масла или жира (по общей массе порошка липидного волокна) и от 22 до 60 мас.% волокна (по общей массе порошка липидного волокна), причем способ включает следующие стадии:
a) смешивание волокна, масла или жира и воды при массовом соотношении волокна и воды от 1 : 2,5 до 1 : 30;
b) высушивание смеси, полученной на стадии a);
c) необязательно размалывание порошка липидного волокна после стадии сушки b);
причем волокно характеризуется скоростью гидратации от 15 до 500 сП/мин, и при этом масло или жир имеет содержание твердых жиров (SFC) при 20°C ниже 12 мас.%.
Во втором аспекте изобретения предложен продукт, полученный способом производства порошка липидного волокна, имеющего от 40 до 78 мас.% масла или жира (по общей массе порошка липидного волокна) и от 22 до 60 мас.% волокна (по общей массе порошка липидного волокна), включающего следующие стадии:
a) смешивание волокна, масла или жира и воды при массовом соотношении волокна и воды от 1 : 2,5 до 1 : 30;
b) высушивание смеси, полученной на стадии a);
c) необязательно размалывание порошка липидного волокна после стадии сушки b);
причем волокно характеризуется скоростью гидратации от 15 до 500 сП/мин, и при этом масло или жир имеет содержание твердых жиров (SFC) при 20°C ниже 12 мас.%.
Третий аспект изобретения относится к пищевому продукту, приготовленному с применением порошка липидного волокна изобретения. Такой пищевой продукт может представлять собой кондитерское изделие или кулинарный пищевой продукт, например тесто, суп, бульонный порошок или твердую бульонную таблетку/кубик.
Неожиданно авторы изобретения обнаружили, что при использовании способа изобретения можно получить порошок липидного волокна, содержащий от 40 до 78% масла или жира (по общей массе порошка липидного волокна) и от 22 до 60 мас.% волокна (по общей массе порошка липидного волокна), причем волокно характеризуется скоростью гидратации от 15 до 500 сП/мин, что позволяет теперь добиться следующих необходимых характеристик:
- в пищевой продукт, имеющий хорошую текучесть, можно включать более здоровый липид в большем количестве (более 5 мас.%), причем масляные пятна отсутствуют;
- порошкообразное липидное волокно изобретения имеет хорошую текучесть (FFC выше 1,8 при 23°C);
- предпочтительно не требуется добавление эмульгатора или белка;
- сохраняет порошкообразную структуру даже при высокой температуре, например до 120°C;
- возможно применение порошкообразного липидного волокна, которое устойчиво к прогорканию;
- улучшенные свойства дозирования, без слеживания;
- бульонный порошок имеет хорошую текучесть (FFC выше 2,5 при 23°C);
- возможно отсутствие комков при смешивании с другими ингредиентами;
- можно избежать применения пальмового жира или гидрогенизированного жира или заменить их;
- для обеспечения хорошей текучести не требуются структурирующие агенты.
Подробное описание
Настоящее изобретение относится к способу производства порошка липидного волокна, содержащего от 40 до 78 мас.% масла или жира (по общей массе порошка липидного волокна) и от 22 до 60 мас.% волокна (по общей массе порошка липидного волокна), причем способ включает следующие стадии:
a) смешивание волокна, масла или жира и воды при массовом соотношении волокна и воды от 1 : 2,5 до 1 : 30;
b) высушивание смеси, полученной на стадии a);
c) необязательно размалывание порошка липидного волокна после стадии сушки b);
причем волокно характеризуется скоростью гидратации от 15 до 500 сП/мин, и при этом масло или жир имеет содержание твердых жиров (SFC) при 20°C ниже 12 мас.%.
«Порошок липидного волокна» в соответствии с настоящим изобретением характеризуется распределением частиц по размерам с медианным диаметром Dv50 в диапазоне от 15 до 5000 мкм, предпочтительно в диапазоне от 20 до 5000 мкм, предпочтительно в диапазоне от 30 до 3000 мкм, предпочтительно в диапазоне от 30 до 1500 мкм, предпочтительно в диапазоне от 40 до 1500 мкм, предпочтительно в диапазоне от 40 до 1000 мкм, предпочтительно в диапазоне от 50 до 1000 мкм, предпочтительно в диапазоне от 80 до 1000 мкм, предпочтительно в диапазоне от 80 до 700 мкм, предпочтительно в диапазоне от 100 до 700 мкм, предпочтительно в диапазоне от 150 до 700 мкм, более предпочтительно в диапазоне от 150 до 500 мкм. В дополнительном варианте осуществления «порошок липидного волокна» в соответствии с настоящим изобретением имеет активность воды менее 0,50, предпочтительно менее 0,40, предпочтительно менее 0,35, более предпочтительно менее 0,30, более предпочтительно менее 0,25, более предпочтительно менее 0,20.
Размер частиц Dv50 используется в обычном смысле в качестве медианы распределения частиц по размерам. Медианные значения определяются как значение, при котором половина совокупности находится выше этой точки, а половина — ниже этой точки. Dv50 представляет собой размер в микронах (мкм), который представляет собой границу распределения, при которой одна половина частиц меньше этого размера, а вторая половина больше этого размера. Распределение частиц по размерам можно измерить рассеянием лазерного излучения, микроскопией или микроскопией в сочетании с анализом изображений. Например, распределение частиц по размерам можно измерить рассеянием лазерного излучения. Поскольку основным результатом лазерной дифракции является объемное распределение, приводимое значение Dv50 представляет собой медианное значение объема.
«Масло или жир» настоящего изобретения имеют содержание твердых жиров (SFC) при 20°C ниже 12 мас.%, предпочтительно имеют содержание твердых жиров (SFC) при 20°C от 0 до 12 мас.%, предпочтительно имеют содержание твердых жиров (SFC) при 20°C от 0 до 10 мас.%, предпочтительно имеют содержание твердых жиров (SFC) при 20°C от 0 до 8 мас.%, предпочтительно имеют содержание твердых жиров (SFC) при 20°C от 0 до 6 мас.%. Масло или жир настоящего изобретения имеют содержание твердых жиров (SFC) при 20°C менее 6 мас.%. Масло имеет жидкую форму при температуре 25°C, предпочтительно при комнатной температуре 20°C. Подсолнечное масло имеет содержание твердых жиров (SFC) при 20°C, равное 0. Оливковое масло имеет содержание твердых жиров (SFC) при 20°C, равное 0. Куриный жир имеет содержание твердых жиров (SFC) при 20°C, равное 3,7. Пальмовый жир имеет содержание твердых жиров (SFC) при 20°C от 20 до 65. Содержание твердых жиров показывает, что в соответствии с изобретением пальмовый жир исключен, так как он находится в твердом состоянии при температуре 25°C, предпочтительно при комнатной температуре 20°C.
В предпочтительном варианте осуществления масло или жир выбраны из группы, состоящей из подсолнечного масла, рапсового масла, хлопкового масла, арахисового масла, соевого масла, оливкового масла, куриного жира, утиного жира, гусиного жира, жира насекомых, водорослевого масла, сафлорового масла, кукурузного масла, рисового масла, кунжутного масла, масла лесного ореха, масла авокадо, миндального масла, масла грецкого ореха или их комбинации; более предпочтительно подсолнечного масла, рапсового масла или куриного жира. В дополнительном варианте осуществления порошок липидного волокна содержит масло или жир в количестве в диапазоне от 40 до 78% (по массе порошка липидного волокна), предпочтительно от 45 до 78%, предпочтительно от 50 до 78%, предпочтительно от 55 до 78%, предпочтительно от 60 до 78% (по массе порошка липидного волокна).
−3
«Волокно» в соответствии с настоящим изобретением характеризуется скоростью гидратации от 15 до 500 сП/мин, предпочтительно от 25 до 400 сП/мин, предпочтительно от 50 до 350 сП/мин. сП/мин можно пересчитать в сП/c, и 1 сП = 10 Па·с. В предпочтительном варианте осуществления волокно имеет скорость гидратации от 0,250 до 8,333 сП/с, предпочтительно от 0,417 до 6,666 сП/с, предпочтительно от 0,833 до 5,833 сП/с.
«Скорость гидратации» в соответствии с настоящим изобретением определяется как время, необходимое для взаимодействия волокна с водой и набухания, что приводит к повышению вязкости.
В предпочтительном варианте осуществления волокно представляет собой нерастворимое в воде пищевое волокно, предпочтительно нерастворимое в воде растительное пищевое волокно. Оно выбрано из волокон по меньшей мере одного из моркови, свеклы, тыквы или их комбинаций.
Волокна имеют размер частиц с медианным диаметром Dv50 в диапазоне от 5 до 400 мкм, предпочтительно в диапазоне от 10 до 400 мкм, предпочтительно в диапазоне от 15 до 400 мкм, предпочтительно в диапазоне от 20 до 400 мкм, предпочтительно от 25 до 375 мкм, предпочтительно от 30 до 350 мкм; предпочтительно от 35 до 300 мкм.
В дополнительном варианте осуществления порошок липидного волокна содержит волокно в количестве в диапазоне от 22 до 60% (по массе порошка липидного волокна), предпочтительно от 22 до 55%, предпочтительно от 22 до 50%, предпочтительно от 22 до 45%, предпочтительно от 22 до 40% (по массе порошка липидного волокна).
В варианте осуществления воду добавляют в массовом соотношении волокна к воде от 1 : 2,5 до 1 : 35, предпочтительно от 1 : 3 до 1 : 30, предпочтительно от 1 : 3,5 до 1 : 30, предпочтительно от 1 : 3,5 до 1 : 25, предпочтительно от 1 : 3,5 до 1 : 20.
«Пищевое волокно» состоит из остатков съедобной растительной клетки, полисахаридов, лигнина и связанных с ними веществ, устойчивых к пищеварению (гидролизу) со стороны человеческих алиментарных ферментов.
В предпочтительном варианте осуществления порошок липидного волокна настоящего изобретения не включает в себя какого-либо эмульгатора, добавленных белков или их комбинаций. Термин «эмульгатор» выбран из группы, состоящей из яичного желтка, лецитина, горчицы, соевого лецитина, фосфатов натрия, стеароиллактилата натрия, сложного моноглицеридного эфира диацетилвинной кислоты (DATEM), полиглицеринполирицинолеата (PGPR), моноглицерида и монодиглицерида или их комбинации. Термин «белок» выбран из группы, состоящей из молочных и/или сывороточных белков, соевых белков, гороховых белков, казеината, альбумина куриного яйца, лизоцима, клейковины, рисового белка, кукурузного белка, картофельного белка, горохового белка, белков обезжиренного молока или любого вида глобулярных и статистических спиральных белков, а также их комбинаций.
Стадию сушки можно проводить с помощью любой общеизвестной методики сушки, такой как воздушная сушка, сушка в печи, вентиляция, распылительная сушка, вакуумная сушка, сушка в псевдоожиженном слое, микроволновая вакуумная сушка, сушка инфракрасным излучением или их комбинации. Температура сушки составляет от 50 до 120°C, предпочтительно от 50 до 110°C, предпочтительно от 60 до 100°C, предпочтительно от 60 до 90°C.
Размалывание в соответствии с настоящим изобретением представляет собой способ, при котором твердые материалы разбивают на фрагменты меньшего размера путем истирания, дробления или отрезания. Размалывание можно осуществлять с помощью любых общеизвестных методов размалывания, таких как использование вальцовой мельницы, молотковой мельницы, измельчающей мельницы, шаровой мельницы, мельницы ПСИ, стержневой мельницы или их комбинаций.
Поскольку в экспериментальной части это показано независимо от последовательности смешивания волокна, масла и жира, порошок липидного волокна можно получить после сушки. В случае если волокно и вода смешиваются первыми, вязкость этой смеси будет выше из-за разбухания волокна. Следовательно, для добавления масла или жира к водно-волокнистой суспензии требуется более длительное время перемешивания или большая скорость сдвига при смешивании для получения однородной липидно-водно-волокнистой смеси. В предпочтительном варианте осуществления сначала смешивают волокно и масло или жир, после чего добавляют воду и дополнительно перемешивают. Преимущество данной последовательности способов заключается в том, что полученная липидно-водно-волокнистая суспензия обеспечивает более однородную смесь за меньшее время или более низкую скорость сдвига при смешивании.
c
1
c
c
«Текучесть» означает реологические свойства, т. е. характеризует, насколько легко течет порошок. Текучесть (ff) количественно оценивают как отношение напряжения консолидации σ к неограниченному пределу текучести σ в соответствии с Schulze, D (2006). Flow properties of powders and bulk solids. Braunschweig/Wolfenbuttel, Germany: University of Applied Sciences. В варианте осуществления текучесть (ff) порошка липидного волокна составляет по меньшей мере 1,8 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 1,8 до 12 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 1,9 до 10 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 1,9 до 8 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 1,9 до 6 при 23°C. В одном варианте осуществления текучесть бульонного порошка с использованием порошка липидного волокна составляет по меньшей мере 2,5 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 2,5 до 20 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 2,6 до 15 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 2,6 до 10 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 2,8 до 10 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 2,8 до 7 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 2,8 до 6 при 23°C.
«Бульонный порошок» означает дегидратированный продукт в форме порошка. В варианте осуществления бульонный порошок содержит такие ингредиенты, как соль, усилители вкуса, такие как глутамат натрия, сахар, крахмал или мука, вкусоароматические добавки, овощи, мясные экстракты, специи, красители и жир.
Термин «твердая бульонная таблетка» относится к таблетке или кубику, полученным путем прессования сыпучего бульонного порошка в форму таблетки или кубика.
Примеры
Изобретение дополнительно описано со ссылкой на следующие примеры. Следует учитывать, что примеры никоим образом не ограничивают изобретение.
Пример 1. Способ
Общая процедура приготовления масляного порошка настоящего изобретения включает следующие стадии:
- смешивание волокон и масла;
- добавление воды и дополнительное смешивание;
- сушку;
- размалывание (необязательно).
Волокно смешивали с маслом в устройстве Thermomix TM5 (компания Vorwerk&Co. KG). Скорость смешивания устанавливали как скорость 3. Смешивание выполняли при комнатной температуре в течение 5 минут до получения однородной суспензии. Затем к смеси постепенно добавляли воду, поддерживая параметры смешивания. Смешивание продолжали в течение еще 3 минут. Затем суспензию разливали на поддон для выпечки; толщину суспензии поддерживали в диапазоне от 5 до 10 мм, а затем ее сушили в электрической комбинированной печи Rational Self Cooking Centre SCC202E (Rational AG, Германия). Сушку производили в течение 12 ч при 70°C с 30%-й скоростью вращения вентилятора.
Для оценки и понимания скорости гидратации волокна эксперименты проводили в лаборатории в контролируемых условиях с использованием экспресс-анализатора вязкости (Newport Scientific, Австралия). Способ был слегка изменен, как описано в ссылочном документе Instant Emulsions, Tim Foster et al, стр. 413–422, Dickinson, E., M. E. Leser (2007). Food Colloids: Self-assembly and Material Science, Royal Society of Chemistry. Скорость гидратации волокон измеряли в зависимости от изменения вязкости во времени. 2,5 г волокна или неволоконного материала взвешивали и добавляли к 22,5 г воды. Измерения выполняли при 25°C с непрерывным управлением при 160 об/мин. Значение скорости гидратации определяют путем вычитания конечного значения вязкости из первоначального значения вязкости, а затем деления на время, т.е. 10 мин. Если максимальное (пиковое) значение вязкости наблюдается ранее 10 мин (например, в случае цитрусового волокна), скорость гидратации определяется путем вычитания максимальной вязкости из первоначальных значений вязкости, а затем деления на время достижения этого максимального значения вязкости.
Пример 2–8. Сравн. способ без добавления воды и способ с добавлением воды
Если масло смешивают только с волокном (без добавления воды), масляный порошок невозможно получить независимо от того, была ли высушена суспензионная смесь, и независимо от использованного соотношения масла и волокна (сравн. примеры 2–5).
Примеры 6–8 готовили в соответствии со способом, описанным в примере 1 (с добавлением воды), с получением масляного порошка.
Сравн. пр. 2
Сравн. пр. 3
Сравн. пр. 4
Сравн. пр. 5
Масло (подсолнечное) [мас.%]
78
78
50
67
Тип волокон
Волокно моркови
Волокно моркови
Волокно моркови
Волокно моркови
Волокно [мас.%]
22
22
50
33
Вода [в массовом соотношении волокна и воды]
1 : 0 (без добавления воды)
1 : 0 (без добавления воды)
1 : 0 (без добавления воды)
1 : 0 (без добавления воды)
Темп. сушки [°C]
Без сушки
70
70
70
Показатель текучести
н.д., так как нет масляного порошка
н.д., так как нет масляного порошка
н.д., так как нет масляного порошка
н.д., так как нет масляного порошка
Пр. 6
Пр. 7
Пр. 8
Масло (подсолнечное) [мас.%]
78
50
67
Тип волокон
Волокно моркови
Волокно моркови
Волокно моркови
Скорость гидратации волокна (сП/мин)
106
106
106
Волокно [мас.%]
22
50
33
Вода [в массовом соотношении волокна и воды]
1 : 9
1 : 9
1 : 9
Темп. сушки [°C]
70
70
70
Показатель текучести
2,1
6,2
3,5
Комментарии
Масляный порошок
Масляный порошок
Масляный порошок
Индукционный период
58 ч
-
-
Индукционный период для примера 6 определяется как период (измеренный в часах), в течение которого при определенных установленных условиях не образуются какие-либо окислительные летучие компоненты. Индукционный период определяют по методу ISO 6886:2006; Рансимат/прибор для определения окислительной стабильности; при 100,0 ± 0,1°C; 3,85 ± 0,1 г порошкообразного масла, расход воздуха: 10,0 л/ч. Пример 6 имеет индукционный период 58 часов, причем соответствующее стандартное подсолнечное масло имеет индукционный период 38 часов.
Примеры 9–16. Другое происхождение волокна
Различные виды волокон испытывали в соответствии со способом, описанным в примере 1. Масляный порошок получают только при использовании растительных волокон. Все другие исследованные волокна показывают разделение масла и не приводят к получению масляного порошка. Примеры 9–16 показывают, что скорость гидратации волокна для получения масляного порошка должна составлять от 15 до 500 сП/мин.
Пр. 9
Пр. 10
Сравн. пр. 11
Сравн. пр. 12
Масло (подсолнечное) [мас.%]
78
78
78
78
Происхождение волокна
Свекла
Тыква
Цитрус
Яблоко
Скорость гидратации волокна (сП/мин)
104
253
5300
2
Волокно [мас.%]
22
22
22
22
Вода [в массовом соотношении волокна и воды]
1 : 9
1 : 9
1 : 9
1 : 9
Темп. сушки [°C]
70
70
70
70
Показатель текучести
2,0
2,0
н.д., так как нет порошка
н.д., так как нет порошка
Комментарии
Масляный порошок
Масляный порошок
Разделение масла
Разделение масла
Сравн. пр. 13
Сравн. пр. 14
Сравн. пр. 15
Сравн. пр. 16
Масло (подсолнечное) [мас.%]
78
78
78
78
Происхождение волокна
Овес
Горох
Пшеничные отруби
Пшеничное волокно
Скорость гидратации волокна (сП/мин)
8
0,3
0,1
0,1
Волокно [мас.%]
22
22
22
22
Вода [в массовом соотношении волокна и воды]
1 : 9
1 : 9
1 : 9
1 : 9
Темп. сушки [°C]
70
70
70
70
Показатель текучести
н.д., так как нет порошка
н.д., так как нет порошка
н.д., так как нет порошка
н.д., так как нет порошка
Комментарии
Разделение масла
Разделение масла
Разделение масла
Разделение масла
Сравнительные примеры 17–19. Другие неволоконные ингредиенты
Когда вместо волокна используют крахмал, инулин или гидролизованный сывороточный белок, невозможно получить масляный порошок в соответствии со способом, описанным в примере 1, так как скорость гидратации не находится в диапазоне от 15 до 500 сП/мин.
Сравн. пр. 17
Сравн. пр. 18
Сравн. пр. 19
Масло (подсолнечное) [мас.%]
78
78
78
Неволоконный ингредиент
Нативный картофельный крахмал
Инулин
Гидролизованный сывороточный белок
Скорость гидратации волокна (сП/мин)
0,1
0,1
0,3
Неволоконный ингредиент [мас.%]
22
22
22
Вода [в массовом соотношении неволоконного ингредиента к воде]
1 : 9
1 : 9
1 : 9
Темп. сушки [°C]
70
70
70
Показатель текучести
н.д., так как нет порошка
н.д., так как нет порошка
н.д., так как нет порошка
Комментарии
Разделение масла
Разделение масла
Разделение масла
Примеры 20–24. Различное количество воды
Различное количество воды, добавляемой к маслу и волокну моркови, подвергали испытаниям в соответствии со способом, описанным в примере 1.
Сравн. пр. 20
Сравн. пр. 21
Пр. 22
Пр. 23
Пр. 24
Масло (подсолнечное масло) [мас.%]
78
78
78
78
78
Волокно моркови [грамм]
22
22
22
22
22
Вода [в массовом соотношении волокна и воды]
2 : 1
1 : 2
1 : 4
1 : 12
1 : 25
Темп. сушки [°C]
70
70
70
70
70
Показатель текучести
н.д., так как нет порошка
н.д., так как нет порошка
2,0
2,1
2,1
Комментарии
Суспензия.Разделение масла
Перед суш-кой: песочная текстура; после сушки: разделение масла
Масляный порошок
Масляный порошок
Масляный порошок
Примеры 25–26. Различное происхождение масла
Различные масла приводили к получению масляного порошка в соответствии с примером 1.
Пр. 25
Пр. 26
Происхождение масла
Оливки
Куриный жир
Количество масла [грамм]
78
78
Волокно моркови [грамм]
22
22
Вода [в массовом соотношении волокна и воды]
1 : 9
1 : 9
Темп. сушки [°C]
70
70
Показатель текучести
2,1
2,1
Комментарии
Масляный порошок
Масляный порошок
Примеры 27–29. Различный размер частиц волокон
В соответствии с примером 1 испытаниям подвергали четыре различных волокна моркови в зависимости от размера частиц.
Пр. 6 (повторение примера)
Пр. 27
Пр. 28
Пр. 29
Масло (подсолнечное масло) [грамм]
78
78
78
78
Волокно моркови [грамм]
22
22
22
22
Волокно моркови Dv50 [мкм]
30
75
170
250
Вода [в массовом соотношении волокна и воды]
1 : 9
1 : 9
1 : 9
1 : 9
Темп. сушки [°C]
70
70
70
70
Показатель текучести
2,1
2,0
2,1
2,0
Комментарии
Масляный порошок
Масляный порошок
Масляный порошок
Масляный порошок
Можно сделать вывод о том, что исследованный размер частиц не оказывает влияния на приготовление масляного порошка.
Примеры 30–38. Различные соотношения волокна/масла
Различные соотношения волокна/масла подвергали испытаниям в соответствии с примером 1.
Пр. 30
Пр. 31
Пр. 32
Сравн. пр. 33
Масло (подсолнечное масло) [мас.%]
50
67
75
80
Волокно моркови [мас.%]
50
33
25
20
Вода [в массовом соотношении волокна и воды]
1 : 9
1 : 9
1 : 9
1 : 9
Темп. сушки [°C]
70
70
70
70
Текучесть
6,2
3,5
2,5
1,7
Комментарии
Масляный порошок
Масляный порошок
Масляный порошок
Комки масла, влажная текстура
Пр. 34
Пр. 35
Пр. 36
Пр. 37
Сравн. пр. 38
Масло (куриный жир) [мас.%]
50
60
67
75
80
Волокно моркови [мас.%]
50
40
33
25
20
Вода [в массовом соотношении волокна и воды]
1 : 9
1 : 9
1 : 9
1 : 9
1 : 9
Темп. сушки [°C]
70
70
70
70
70
Текучесть
5,9
4,4
3,3
2,4
1,7
Комментарии
Масляный порошок
Масляный порошок
Масляный порошок
Масляный порошок
Комки масла, влажная текстура
Пример 39–41. Альтернативный способ
Измененная последовательность смешивания по сравнению с примером 1 включает следующие стадии:
- смешивание волокна с водой;
- добавление масла и дополнительное смешивание;
- сушку;
- размалывание (необязательно).
Пр. 39
Пр. 40
Пр. 41
Масло (подсолнечное) [мас.%]
50
67
78
Тип волокон
Волокно моркови
Волокно моркови
Волокно моркови
Волокно [мас.%]
50
33
22
Вода [в массовом соотношении волокна и воды]
1 : 9
1 : 9
1 : 9
Темп. сушки [°C]
70
70
70
Комментарии
Масляный порошок
Масляный порошок
Масляный порошок
В примерах 39–41 показано, что порошкообразное липидное волокно можно получить также при другой последовательности смешивания волокна, масла и воды.
Примеры 42–52. Бульонные порошки и твердые таблетки с порошкообразным липидным волокном
Приготовление бульонного (вкусового) порошка с порошкообразным жиром
Все ингредиенты, которые не являются липидно-волоконными (кристаллические ингредиенты, аморфные ингредиенты и вкусоароматические добавки, взвешивали на весах PG5002S (Mettler-Toledo, США), а затем смешивали вручную. Порошкообразное липидное волокно добавляли к другим предварительно смешанным ингредиентам и дополнительно смешивали с помощью смесителя Thermomix Type 31-1 (производства компании Vorwerk Elektrowerke GmbH & Co.AG, Германия) на скорости 3 в течение 30 с, при этом вращение пропеллера устанавливали в обратном направлении. Смешивание одной порции выполняли для 500 г бульонного порошка. Затем полученный порошок сразу же использовали для измерения текучести, так как для перекристаллизации жира не требуется время.
Прессование бульонной таблетки
Прессование осуществляли с помощью таблеточного пресса Flexitab (производства компании Röltgen GmbH, Германия). Десять граммов бульонного порошка подавали в таблеточную форму (длиной 31 мм и шириной 23 мм) и регулировали таблеточный пресс Röltgen (от 8 до 11 мм) для обеспечения усилия прессования 15 кН.
Измерение твердости бульонной таблетки
Измерение твердости проводили с помощью анализатора консистенции TA-HDplus (Stable Micro System, Великобритания), оснащенного датчиком нагрузки на 250 кг и компрессионной плитой P/75. Анализатор консистенции устанавливали в режим испытаний «Сжатие» со скоростью перед испытанием 1 мм/с, скоростью испытания 0,5 мм/с, скоростью после испытания 10 мм/с, целевым режимом «Расстояние», расстоянием 3 мм; время остановки устанавливали на «Нет», путь назад — 10 мм, тип срабатывания — «Авто (Усилие)», усилие срабатывания — 50 грамм. Бульонную таблетку размещали по центру в вертикально-ландшафтной ориентации. Измерение твердости повторяли 10 раз.
Оценка выпуска масла
Сразу после прессования бульонные таблетки/кубики помещали горизонтально на первичную упаковку твердых бульонных кубиков Maggi. Затем образцы хранили в течение 4 дней в климатической камере ICH110 (производства компании Memmert GmbH + Co.KG, Германия), в которой устанавливали относительную влажность (RH) 30%, скорость вращения вентилятора 40% и температуру 37°C.
Рецептура
Сравн. пр. 42
Сравн. пр. 43
Пр. 44
Соль [мас.%]
45,6
45,6
45,6
Крахмал [мас.%]
14,2
17,5
14,2
Сахар [мас.%]
10
10
10
Экстракт из дрожжей [мас.%]
3
3
3
Вкусоароматические добавки [мас.%]
12,5
12,5
12,5
Заправки [мас.%]
0,4
0,4
0,4
Вода [мас.%]
1
1
1
Куриный жир [мас.%]
10
10
-
Волокно [мас.%]
3,3
-
-
Порошкообразное волокно куриного жира [мас.%]
-
-
13,3 (10 жир : 3,3 волокно → см. пр. 36)
Способ смешивания
Сильное образование налета на смесителе
Сильное образование налета на смесителе
Налет отсутствует
FFC смесей при 23 °C
2,3
2,2
2,9
Внешний вид
Крупные комки
Крупные комки
Без комков
Активность воды
0,50
0,50
0,50
Способ прессования
Плохое растекание
Плохое растекание
Хорошее растекание
Изменение веса (%)
2,9
4,9
0,8
Средняя твердость (Н)
62
28
128
Разламывание таблетки (%)
80
100
2
Образование масляных пятен при 37°C
Сильно выраженное образование масляных пятен
Сильно выраженное образование масляных пятен
Масляные пятна отсутствуют
Рецептура
Пр. 45
Пр. 46
Пр. 47
Пр. 48
Соль [мас.%]
45,6
45,6
45,6
45,6
Крахмал [мас.%]
7,5
10,8
12,5
5
Сахар [мас.%]
10
10
10
10
Экстракт из дрожжей [мас.%]
3
3
3
3
Вкусоароматические добавки [мас.%]
12,5
12,5
12,5
12,5
Заправки [мас.%]
0,4
0,4
0,4
0,4
Вода [мас.%]
1
1
1
1
Куриный жир [мас.%]
-
-
-
-
Волокно [мас.%]
-
-
-
-
Порошкообразное волокно куриного жира [мас.%]
20 (10 жир : 10 волокно → см. пр. 34)
16,7 (10 жир : 6,7 волокно → см. пр. 35)
15 (10 жир : 5 волокно → см. пр. 36)
22,5 (15 жир : 7,5 волокно → см. пр. 36)
Способ смешивания
Налет отсутствует
Налет отсутствует
Налет отсутствует
Налет отсутствует
FFC смесей при 23°C
4,3
3,8
3,3
2,9
Внешний вид
Без комков
Без комков
Без комков
Без комков
Активность воды
0,50
0,50
0,50
0,50
Способ прессования
Хорошее растекание
Хорошее растекание
Хорошее растекание
Хорошее растекание
Изменение веса (%)
0,5
0,6
0,6
0,9
Средняя твердость (Н)
190
172
150
128
Разламывание таблетки (%)
0
0
0
0
Образование масляных пятен при 37°C
Масляные пятна отсутствуют
Масляные пятна отсутствуют
Масляные пятна отсутствуют
Масляные пятна отсутствуют
Рецептура
Сравн. пр. 49
Сравн. пр. 50
Пр. 51
Пр. 52
Соль [мас.%]
45,6
45,6
45,6
45,6
Крахмал [мас.%]
14,2
17,5
14,2
5
Сахар [мас.%]
10
10
10
10
Экстракт из дрожжей [мас.%]
3
3
3
3
Вкусоароматические добавки [мас.%]
12,5
12,5
12,5
12,5
Заправки [мас.%]
0,4
0,4
0,4
0,4
Вода [мас.%]
1
1
1
1
Подсолнечное масло [мас.%]
10
10
-
-
Волокно [мас.%]
3,3
-
-
-
Порошковое подсолнечное масло, волокно [мас.%]
-
-
13,3 (10 масло : 3,3 волокно → см. пр. 32)
22,5 (15 масло : 7,5 волокно → см. пр. 31)
Способ смешивания
Сильное образование налета на смесителе
Сильное образование налета на смесителе, влажный порошок
Налет отсутствует
Налет отсутствует
FFC смесей при 23°C
2,2
2,1
3,0
2,8
Внешний вид
Крупные комки
Крупные комки
Без комков
Без комков
Активность воды
0,50
0,50
0,50
0,50
Способ прессования
Плохое растекание
Плохое растекание
Хорошее растекание
Хорошее растекание
Изменение веса (%)
3,2
5,0
0,7
0,9
Средняя твердость (Н)
50
30
125
130
Разламывание таблетки (%)
85
100
0
0
Образование масляных пятен при 37°C
Сильно выраженное образование масляных пятен
Сильно выраженное образование масляных пятен
Масляные пятна отсутствуют
Масляные пятна отсутствуют
Примеры 44–48 показывают, что при использовании порошкообразного липидного волокна изобретения, особенно порошкообразного куриного жира, обеспечивают лучшую текучесть бульонного порошка в сравнении со сравнительными примерами 42 и 43 с использованием самого куриного жира для приготовления бульонного порошка. Более высокая текучесть бульонного порошка сводит к минимуму изменения веса в случае прессования бульонной таблетки. Кроме того, после прессования бульонного порошка обеспечивают более высокую твердость бульонной таблетки и, следовательно, меньшее разрушение таблетки, а также меньшее образование масляных пятен полученной твердой бульонной таблетки. Эти результаты повышения текучести бульонного порошка дополнительно подтверждаются примерами 51–52 с использованием порошкообразного подсолнечного масла в соответствии с изобретением в сравнении со сравнительными примерами 49–50, в которых используется само подсолнечное масло. Кроме того, полученная твердая таблетка бульона имеет более высокую твердость и, следовательно, меньшее разрушение таблетки и меньшее образование масляных пятен в случае использования порошкообразного подсолнечного масла. Твердость твердых бульонных таблеток важна для обертывания твердой бульонной таблетки без разрушения.