СМЕСЬ ДЛЯ ОТЛИВКИ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОДУКТОВ ИЗ ЖЕЛАТИНА
MIXTURE FOR CASTING AND METHOD OF PRODUCING GELATINE PRODUCTS

Настоящее изобретение относится к смеси для отливки для получения продуктов из желатина.
Настоящее изобретение также относится к способу получения продуктов из желатина с использованием этой смеси для отливки и также к полученным с его помощью продуктам из желатина.
Родовой термин "продукты из желатина" при использовании в настоящем изобретении включает, с одной стороны популярные кондитерские изделия из сахара, в основном характеризующиеся более или менее эластичной текстурой. Кроме желатина основным компонентом этих продуктов являются разные типы сахара и/или заменителей сахара, которые в широком смысле можно назвать жевательным мармеладом, и, в частности, они известны в форме конфет-тянучек или фруктовых желейных конфет.
С другой стороны, такие продукты из желатина в области диетических добавок и медицинских продуктов также известны, как жевательные таблетки, в которые к основному составу добавляют различные питательные вещества (например, витамины, минеральные вещества или пептиды) и/или фармацевтически активные вещества. В этом случае можно уменьшить содержание сахара и переход от конфет к диетическим добавкам является нечетким. Предлагаются жевательный мармелад или жевательные таблетки с увеличенным содержанием различных добавок или активных веществ, например, известные как "обогащенные тянучки".
Использовавшийся ранее способ получения таких продуктов из желатина известен как технология могуль. В этом способе горячую смесь для отливки, обладающую содержанием воды, равным примерно 25 мас. %, и содержащую желатин, сахар и другие компоненты, растворенные в воде, выливают в полые формы, изготовленные из формовочного порошка из крахмала. Полые формы изготавливают заранее путем прессования вогнутой формы на гладкой поверхности плоского поддона, заполненного сухим порошком из крахмала. После заполнения полых форм порошком из крахмала поддоны хранят в течение от 24 до 72 ч в климатической камере. За это время смесь для отливки в полых формах охлаждается, что приводит к образованию отлитого изделия. Одновременно часть воды абсорбируется формовочным порошком из крахмала, так что происходит процесс сушки, в котором готовые продукты из желатина обычно обладают содержанием воды, равным примерно 20 мас. % или менее. Затем лотки с порошком опорожняют и формовочный порошок из крахмала отделяют от продуктов из желатина путем просеивания и после сушки используют повторно. Продукты из желатина обрабатывают разделительным агентом ("смазкой") для предупреждения слипания и упаковывают.
Применение формовочного порошка из крахмала для изготовления полых форм обладает различными недостатками. Вследствие большого времени сушки (от 24 до 72 ч) продуктов из желатина, отлитых в формовочном порошке из крахмала при использовании известных составов, в случае подходящих высокопроизводительных могульных установок, в которых отливают до 35 лотков с порошком в минуту, необходимы большие сушильные камеры и очень большое количество поддонов из формовочного порошка. Поэтому необходимы большие производственные площади и большие инвестиции в климат-контроль, поддоны из формовочного порошка, сушилки для крахмала и не в самую последнюю очередь в формовочный порошок из крахмала. Также не решена задача исключения загрязнения производственных площадей порошком из крахмала, которое невозможно полностью исключить, несмотря на постоянную очистку.
Другим недостатком могульного способа является опасность перекрестного загрязнения в случает перехода к новому продукту, поскольку в крахмале всегда остаются примеси произведенного ранее продукта и они могут попасть в новый продукт при непрерывном повторном использовании формовочного порошка из крахмала. Это затруднение можно преодолеть только путем выбрасывания всего формовочного порошка из крахмала до каждой замены продукта, однако это совершенно неэкономично.
Описанные недостатки известного способа получения весьма критичны, в особенности для получения фармацевтических продуктов. С точки зрения гигиены (загрязнение крахмальной пылью) и чистоты (перекрестное загрязнение) могульная технология не удовлетворяет требованиям фармацевтических стандартов (нормативы GMP (надлежащая производственная практика)) и это существенно ограничивает область применения жевательного мармелада или жевательных таблеток, как медицинских дозированных форм.
Использование твердых, многоразовых полых форм (предпочтительно изготовленных из пластмассы) для отливки продуктов из желатина этого типа ранее оказалось неподходящим по экономическим и техническим причинам. В действительности, такие способы используются для производства содержащих сахар кондитерских изделий на основе других, быстро затвердевающих гидроколлоидов (таких как пектин), которые обеспечивают низкую вязкость смеси для отливки. Однако органолептические характеристики этих продуктов существенно различаются и поэтому они не воспринимаются потребителями в качестве альтернативы продуктам из желатина.
Невозможно высушить известные смеси для отливки в твердые полые формы на основе желатина, поскольку вода может выходить только с открытой верхней стороны. Это недостаточно для полной и равномерной сушки. Изменения в рецептуре провести весьма затруднительно, поскольку необходимо выполнять разные, иногда противоположные основные условия: С одной стороны, реологические характеристики смеси для отливки должны быть подходящими для процесса отливки, и, с другой стороны, конечный продукт должен обладать типичной текстурой продуктов из желатина, ожидаемой потребителем.
Поэтому задачей настоящего изобретения является получение смеси для отливки для получения продуктов из желатина, которая применима для отливки в твердые полые формы.
Эта задача решена в соответствии с настоящим изобретением с помощью смеси для отливки указанного во введении типа, которая представляет собой гомогенный водный раствор, содержащий следующие компоненты:
- от 4 до 16 мас. % желатина, обладающего средней молекулярной массой, определенной с помощью гель-хроматографии, равной не менее 130 кДа, предпочтительно не менее 145 кДа, в которой содержание желатина, обладающего средней молекулярной массой, равной более 130 кДа, составляет не менее 35 мас. %, предпочтительно не менее 45 мас. %;
- от 6 до 76 мас. % одного или большего количества гидроксисахаров;
- от 0 до 50 мас. % сиропа глюкозы, обладающего вязкостью, равной менее 800 мПа⋅с, предпочтительно менее 700 мПа⋅с, измеренной при содержании сухого вещества, составляющем 80 мас. % и при температуре, равной 50°С; и
- от 0 до 50 мас. % сахарозы,
w
в которой сироп глюкозы и гидроксисахар(а) вместе составляют от 25 до 76 мас. % водного раствора, и в которой водный раствор обладает содержанием сухого вещества, составляющим не менее 78 мас. %, и/или активностью воды (значением a), равной менее 0,75.
Согласно изобретению неожиданно было установлено, что во время охлаждения после выливания смесь для отливки, предлагаемая в настоящем изобретении, может обеспечить текстуру и консистенцию, типичную для продуктов из желатина, просто путем затвердевания желатина без необходимости проведения для этой цели значительной сушки, т.е. удаления воды. Это является возможным для смеси для отливки, которая в основном уже обладает таким же низким содержанием воды, как продукты из желатина, которые необходимо получить.
Несмотря на высокое содержание сухого вещества по сравнению с предшествующим уровнем техники, смесь для отливки благодаря своим компонентам обладает реологическими характеристиками, которые позволяют проводить обработку обычным образом. Решающими факторами являются, с одной стороны, достаточно низкая вязкость горячей смеси для отливки и, с другой стороны, быстрое затвердевание системы во время охлаждения. Только таким образом можно устранить неблагоприятные явления, такие как образование нитей и/или включений воздуха при одновременной хорошей формуемости.
Благодаря этим характеристикам, смесь для отливки, предлагаемую в настоящем изобретении, можно подвергнуть отливке, в случае приготовления продуктов из желатина, в твердые полые формы, предпочтительно изготовленные из пластмассы, такой как силикон. Наряду с преимуществами, в этом случае обусловленными исключением ранее использованного формовочного порошка из крахмала, это также приводит к значительному уменьшению времени проведения способа получения, поскольку смесь для отливки, предлагаемая в настоящем изобретении, обычно менее чем за лишь 60 мин становится достаточно твердой, чтобы отделяться от формы без чрезмерного прилипания. В отличие от этого, для сушки продуктов, полученных отливкой по известным технологиям в формовочном порошке из крахмала, необходимо от 24 до 72 ч. Таким образом, для смеси для отливки, предлагаемой в настоящем изобретении, с получением таких же количеств за единицу времени необходимы значительно меньшие производственные площади для охлаждения жевательного мармелада, что значительно уменьшает инвестиции для полых форм и площадей хранения для сушки, которая больше не требуется, и также меньшие производственные расходы (нет сушки крахмала или климат-контроля площадей для хранения).
Смесь для отливки, предлагаемая в настоящем изобретении, обеспечивает решение указанных задач с помощью сочетания содержащихся компонентов с указанными выше диапазонами содержания. Существенной особенностью настоящего изобретения является выбор высокомолекулярного желатина, обладающего средней молекулярной массой, определенной с помощью гель-хроматографии, равной не менее 130 кДа, в котором содержание желатина, обладающего молекулярной массой, равной более 130 кДа, составляет не менее 35 мас. %. Такие желатины можно получить из различных содержащих коллаген материалов, предпочтительно из соединительной ткани или костей свиней, крупного рогатого скота, птиц или рыб.
Вкусовые добавки, красители и/или подкислители могут содержаться в качестве дополнительных компонентов в смеси для отливки, предпочтительно в гомогенном водном растворе, в котором типичные содержания таких добавок известны из предшествующего уровня техники. В качестве подкислителя используют обычные пищевые кислоты, предпочтительно лимонную кислоту.
Смесь для отливки, предлагаемая в настоящем изобретении, в дополнение к описанным выше компонентам также может содержать другие компоненты, при условии, что они не оказывают неблагоприятное влияние на указанные благоприятные характеристики смеси для отливки. В предпочтительном варианте осуществления смесь для отливки включает одно или большее количество питательных веществ и/или фармацевтически активных веществ, где они в зависимости от степени растворимости могут быть растворены или диспергированы в гомогенном водном растворе. В первом случае содержание таких компонентов предпочтительно составляет менее 45 мас. %, более предпочтительно менее 35 мас. %.
Предпочтительные питательные вещества в смеси для отливки, предлагаемой в настоящем изобретении, выбраны из группы, включающей витамины, минеральные вещества, растительные экстракты, и пептиды, предпочтительно коллагеновые пептиды (гидролизат коллагена). Соответствующими продуктами из желатина могут быть обогащенные кондитерские изделия (обогащенные тянучки) или диетические добавки.
Смесь для отливки, предлагаемую в настоящем изобретении, также можно использовать для получения медицинских продуктов (например, в форме жевательных таблеток) и в этом случае они содержат фармацевтически активные вещества, например, болеутоляющие средства, такие как ацетилсалициловая кислота, парацетамол или ибупрофен. Применимость смеси для отливки для использования твердых полых форм, в отличие от могульной технологии, делает возможным соблюдение гигиенических стандартов, действующих на этом участке (нормативы GMP).
Желатин может находиться в водном растворе при содержании, равном от 4 до 16 мас. %, где содержание, равное от 5 до 12 мас. % является предпочтительным, более предпочтительно от 6 до 10 мас. %. В этом диапазоне получают продукты из желатина, которые обладают типичной текстурой, предпочтительно высокой эластичностью.
Сироп глюкозы и сахароза могут находиться в водном растворе при содержании, в каждом случае равном до 50 мас. %. Однако эти компоненты также можно исключить для получения не содержащих сахар продуктов и их можно скомпенсировать более высоким содержанием гидроксисахаров.
При использовании сиропа глюкозы от предпочтительно обладает вязкостью, равной менее 800 мПа⋅с, более предпочтительно менее 700 мПа⋅с, измеренной при содержании сухого вещества, составляющем 80 мас. %, и при температуре, равной 50°С. Сироп глюкозы обычно представляет собой сильно гидролизованный сироп глюкозы, который обладает декстрозным эквивалентом, равным 50 или более, предпочтительно 60 или более.
Кроме случая не содержащих сахар продуктов, водный раствор предпочтительно содержит от 8 до 40 мас. % сиропа глюкозы более предпочтительно от 15 до 28 мас. %.
Сахароза, т.е. имеющийся в продаже сахар, предпочтительно находится в водном растворе (кроме случая не содержащих сахар продуктов) при содержании, равном от 15 до 45 мас. %, более предпочтительно от 20 до 40 мас. %.
Водный раствор также включает один или большее количество гидроксисахаров при содержании, равном от 6 до 76 мас. %, предпочтительно от 10 до 30 мас. %. Вследствие использования этих заменителей сахара, количество сахара и/или сиропа глюкозы, с одной стороны, можно уменьшить и, с другой стороны, гидроксисахара также способствуют благоприятным реологическим характеристикам отлитой смеси.
Гидроксисахар(а) предпочтительно выбран(ы) из группы, включающей сорбит, маннит, ксилит, эритрит и глицерин, где сорбит является особенно предпочтительным.
В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения гомогенный водный раствор также включает один или большее количество других гидроколлоидов, предпочтительно пектин, для изменения характеристик продуктов из желатина (например, термической стабильности и эластичности). Содержание других гидроколлоидов предпочтительно составляет от 0,1 до 10 мас. %, более предпочтительно от 0,2 до 5 мас. %.
Смесь для отливки, предлагаемая в настоящем изобретении, как показано выше, применима для получения продуктов из желатина путем отливки в твердые полые формы, предпочтительно изготовленные из пластмассы.
Поэтому настоящее изобретение также относится к способу получения продуктов из желатина, указанный способ включает следующие стадии:
- получение раствора для отливки, предлагаемого в настоящем изобретении;
- выливание раствора для отливки при температуре, равной 80°С или более высокой, в твердые полые формы;
- охлаждение раствора для отливки в полых формах с получением продуктов из желатина; и
- извлечение продуктов из желатина из полых форм.
Охлаждение раствора для отливки в полых формах предпочтительно проводят в течение менее 60 мин, более предпочтительно в течение менее 45 мин. Это является значительным преимуществом по сравнению с отливкой в полых формах в формовочном порошке из крахмала, когда продукты из желатина обычно можно извлечь только после сушки в течение от 24 до 72 ч.
В принципе, для твердых полых форм можно использовать любой материал, предпочтительно пластмассы, которые стабильны при нагревании (примерно до 95°С) и которые являются подходящими для соприкосновения с пищевыми продуктами. Полые формы, изготовленные из силикона, которые вследствие своей гибкости позволяют легко извлечь продукты из желатина, являются особенно предпочтительными.
Другими примерами подходящих пластмасс являются, например, поликарбонат (ПК) или полиэтилентерефталат (ПЭТ). Полые формы можно изготовить из тонких пленок этих пластмасс с помощью термоформования, аналогично известным блистерным упаковкам лекарственных препаратов. Эти материалы экономичнее, чем силикон, что создает возможность изготовления индивидуализированных полых форм, например, обладающих надписями, которые отпечатываются на продуктах из желатина. Затем эти полые формы можно выбросить после относительно небольшого количества производственных циклов.
После удаления продуктов из желатина из полых форм их можно обработать воском для отделения от форм или припудрить сахарозой и/или лимонной кислотой в зависимости от того, как они должны выглядеть.
Настоящее изобретение также относится к продуктам из желатина, полученным способом, предлагаемым в настоящем изобретении. Несмотря на их новый состав, эти продукты при употреблении обладают типичной текстурой, ожидаемой потребителями для продуктов из желатина.
Как уже отмечено во введении, термин "продукты из желатина" в объеме настоящего изобретения включает все кондитерские изделия, диетические добавки или медицинские продукты, обладающие соответствующим составом, независимо от внешней формы. Типичными примерами таких продуктов являются жевательный мармелад, фруктовые желейные конфеты, обогащенные тянучки, жевательные таблетки и т.п.
w
Продукты из желатина, предлагаемые в настоящем изобретении, предпочтительно обладают содержанием сухого вещества, составляющим не менее 78 мас. %, и/или активностью воды (значением a), равной менее 0,75. Как уже отмечено в связи со смесью для отливки, предлагаемой в настоящем изобретении, во время охлаждения и затвердевания не происходит или происходит в незначительной степени увеличение содержания сухого вещества.
Эти и другие преимущества настоящего изобретения подробнее объяснены с помощью приведенных ниже примеров.
Примеры
Продукты из желатина получали способом, описанным ниже в настоящем изобретении, из шести разных смесей для отливки, предлагаемых в настоящем изобретении (примеры 1 - 6) и одной смеси для отливки, не предлагаемой в настоящем изобретении, в качестве сравнительного примера.
Для этой цели желатин сначала полностью растворяли в горячей воде (от 70 до 80°С), затем добавляли сорбит и, если это целесообразно, глицерин и смесь перемешивали до однородности и повторно нагревали при температуре, равной от 70 до 80°С.
Одновременно так называемую взвесь сахара получали путем кипячения сиропа глюкозы, сахарозы и сорбита (и, если это целесообразно, пектина) в воде под давлением и при нагревании при температуре, равной не ниже 125°С. Взвесь сахара охлаждали примерно до 110°С и объединяли с раствором желатин/сорбит и смесь дегазировали в вакууме и охлаждали до 80°С. Во время дегазации содержание воды в композиции также уменьшалось до такой степени, что содержание сухого вещества составляло не менее 78 мас. %.
Затем добавляли лимонную кислоту в качестве подкислителя и смесью для отливки заливали в полые формы, изготовленные из силикона (примеры 1-5 и сравнительный пример), или в полые формы с блистерной упаковкой из ПЭТ (пример 6). Для этого использовали лабораторную установку для отливки фирмы Winkler und Dunnebier SuBwarenmaschinen GmbH used. Вводимое количество во всех случаях равнялось от 1 до 5 г.
После охлаждения в течение не более 60 мин при температуре окружающей среды ниже 12°С, продукты из желатина, предлагаемые в настоящем изобретении (жевательный мармелад/жевательные таблетки) можно было извлечь из формы. Затем продукты при желании можно смазать с помощью воска для отделения от форм или припудрить сахаром и лимонной кислотой и затем упаковать.
В приведенной ниже таблице 1 представлены составы соответствующих готовых смесей для отливки до заливки в полые формы, использовавшихся в примерах 1-6 и сравнительном примере. Также указаны различные параметры смеси для отливки, способ получения и полученные продукты из желатина.
Сравнительный пример соответствует типичному рецепту для могульной технологии, соответствующей предшествующему уровню техники, с использованием стандартного желатина, слабо гидролизованного сиропа глюкозы (DE 42) и без гидроксисахаров. Эту смесь для отливки можно сформовать лишь с затруднениями вследствие образования нитей и включений воздуха и после охлаждения в течение 60 мин она все же являлась слишком мягкой и слишком липкой для извлечения из силиконовых форм. В случае продуктов из желатина, соответствующих примеру 1, которые получены из смеси для отливки, содержащей высокомолекулярный желатин, сильно гидролизованный сироп глюкозы (DE 60) и сорбит, их можно было извлекать уже менее чем через 60 мин.
В примерах 2-5, которые обладали измененными содержаниями сахарозы, сиропа глюкозы и сорбита, и также в случае примера 6, в котором дополнительно использовали глицерин, извлечение продуктов из формы было возможно уже не более чем через 40 мин, где готовые продукты частично обладали другими текстурами (например, более короткая, более твердая текстура в случае примера 4, в котором дополнительно включали пектин).
Путем изменения состава смеси для отливки, предлагаемой в настоящем изобретении, текстуру полученных продуктов из желатина можно было изменять в зависимости от содержания сухого вещества, количества желатина и композиции сахара.