ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫЙ ПИЩЕВОЙ ПРОДУКТ, СОДЕРЖАЩИЙ СЛОЖНЫЕ ЭТИЛОВЫЕ ЭФИРЫ ЖИРНЫХ КИСЛОТ, А ИМЕННО ЛЬНЯНОЕ МАСЛО, И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДАННОГО ПИЩЕВОГО ПРОДУКТА
HEALTH-IMPROVING FOOD PRODUCT CONTAINING ETHYL ESTERS OF FATTY ACIDS, IN PARTICULAR, LINSEED OIL AND METHOD FOR SUCH FOOD PRODUCT MANUFACTURE

Предмет изобретения представляет собой оздоровительный пищевой продукт, содержащий сложные этиловые эфиры жирных кислот, а именно льняное масло, и способ получения данного пищевого продукта.
Предпосылки изобретения
В польском патенте № PL201959 предлагается способ получения оздоровительных молочных продуктов и оздоровительного пищевого молочного продукта.
Способ заключается в том, что после первоначальной переработки молока, характерной для определенного продукта, от 3 до 10% молочно-масляной эмульсии, состоящей из молока и композиции масел, содержащей полиненасыщенные жирные кислоты, а именно омега-3, предпочтительно докозагексаеновую кислоту (ДГК) и/или эйкозапентаеновую кислоту (ЭПК), добавляется в приготовленный известным образом сырьевой материал и/или молочный полуфабрикат, подходящий для получаемого продукта. Эмульсия гомогенизируется при температуре 60-70°C и давлении, по крайней мере, 15 МПа. Полиненасыщенные жирные кислоты, как правило, имеют естественное происхождение. Далее добавляется композиция антиоксидантных витаминов А, С и Е в форме раствора и в количестве, обоснованном питанием и физиологией, с последующей технологической обработкой эмульсии и комбинации, которая необходима для получения определенного продукта, а также в зависимости от потребностей добавляются известные добавки, а именно стабилизирующие соли и загустители, сухое молоко и ароматизаторы на соответствующей стадии производства продукта.
Оздоровительный молочный продукт характеризуется тем, что он содержит молочно-масляную эмульсию, приготовленную из масел, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты, а именно группы омега-3, предпочтительно естественного происхождения, и содержит композицию антиоксидантных витаминов, в частности витаминов А, С и Е, и известные добавки, в частности стабилизирующие соли, загустители, сухое молоко и ароматизаторы, в количествах, обоснованных технологией.
2
В описании китайского патента CN 101940240 раскрывается способ приготовления микрокапсул сложных этиловых эфиров рыбьего жира из рыбного жома, который главным образом включает экстрагирование рыбьего жира, приготовление сложного этилового эфира жирных кислот рыбьего жира, очистку сложного этилового эфира рыбьего жира и приготовление микрокапсул сложных этиловых эфиров рыбьего жира, отличающийся тем, что экстрагирование рыбьего жира включает следующие этапы: устранение инородных веществ из внутренних органов рыб, очистка, растирание, добавление пепсина и нейтральной протеазы для ферментативного разложения, последующее добавление безводного спирта, отстаивание для расслоения и центрифугирование для получения рыбьего жира; приготовление сложного эфира жирной кислоты рыбьего жира включает следующие этапы: смешивание рыбьего жира с этанолом, изготовление смеси для осуществления реакции этерификации при катализе этилатом натрия, испарение этанола, промывание водой и центрифугирование для получения сложного этилового эфира рыбьего жира; в процессе очистки используется надкритическое экстрагирование с использованием CO, очищенный сложный этиловый эфир рыбьего жира представляет собой золотисто-желтую прозрачную жидкость, а содержание в нем сложных этиловых эфиров ЭПК и ДГК составляет более 50%; а приготовление микрокапсул сложных этиловых эфиров рыбьего жира включает следующие этапы: смешивание альгината натрия, мальтодекстрина и казеината натрия, растворение в воде, добавление очищенного сложного этилового эфира рыбьего жира и применение метода сушки распылением для получения микрокапсул сложных этиловых эфиров порошкового рыбьего жира, что позволяет устранить рыбный запах сложного этилового эфира рыбьего жира, улучшить вкусовые ощущения и облегчает упаковку и хранение.
В описании американского патента US 2004/017017 A1 раскрывается стабилизированная эмульсия, которая используется для производства отдельных твердых частиц или гранул длительного хранения с контролируемым высвобождением, которые содержат заключенный в капсулу и/или залитый компонент, такой как легко окисляемый компонент, например омега-3 жирные кислоты. Капсулирующий компонент масла, который содержит действующее чувствительное капсулирующее вещество, растворенное и/или диспергированное в масле, смешивается с водным компонентом и пленкообразующим компонентом с образованием эмульсии. В эмульсию может быть включен антиоксидант для предотвращения окисления действующего чувствительного капсулирующего вещества и смягчающего пленку компонента или пластификатора для пленкообразующего компонента. Эмульсия стабилизируется посредством ее подвергания гомогенизации. Гранулы образуются за счет первого снижения содержания воды в стабилизированной эмульсии таким образом, что пленкообразующий компонент образует пленку вокруг масляных капель и заключает в капсулы капсулирующее вещество; в вариантах осуществления изобретения содержание воды в гомогенизированной эмульсии может быть снижено с применением сушки распылением для получения порошка. В других вариантах осуществления изобретения после гомогенизации содержание воды в эмульсии может быть снижено посредством смешивания эмульсии, по крайней мере, с одним материалом матрицы для получения, таким образом, покрытых пленкой масляных капель, заключенных в капсулы внутри материала матрицы. После снижения содержания воды в эмульсии на покрытые пленкой масляные капли наносится защитное покрытие для получения гранул.
В описании польского патента № PL 203686 раскрывается кормовая добавка, способ производства кормовой добавки, состав корма, содержащего кормовую добавку, и использование кормовых добавок в кормах.
<mrow><mi>N</mi><msubsup><mi>H</mi><mn>4</mn><mo>+</mo></msubsup></mrow>
Кормовая добавка, содержащая химические соединения с радикалами ненасыщенных кислот, характеризуется тем, что она содержит соли жирных кислот, по крайней мере, льняного масла, с металлами 1 и/или 2 группы периодической таблицы или предпочтительно с
, в которых отношение солей полиненасыщенных жирных кислот n-6 к кислотам n-3 составляет 0,1-1,0:1.
<mrow><mi>N</mi><msubsup><mi>H</mi><mn>4</mn><mo>+</mo></msubsup></mrow>
<mrow><mi>N</mi><msubsup><mi>H</mi><mn>4</mn><mo>+</mo></msubsup></mrow>
Способ получения кормовой добавки заключается в том, что жировая эмульсия, предпочтительно льняного масла в воде, обрабатывается оксидами или гидроксидами металлов 1 и/или 2 группы периодической таблицы, или предпочтительно
при комнатной температуре, или предпочтительно
при температуре, повышенной до температуры кипения, с использованием стехиометрического или большего количества оксида, или гидроксида металла, или гидроксида аммония. Полученный осадок фильтруется, промывается водой и подвергается сушке, и полученные соли жирных кислот включаются в состав конечного продукта предпочтительно в сочетании с антиоксидантами.
<mrow><mi>N</mi><msubsup><mi>H</mi><mn>4</mn><mo>+</mo></msubsup></mrow>
<mrow><mi>N</mi><msubsup><mi>H</mi><mn>4</mn><mo>+</mo></msubsup></mrow>
Композиция корма с кормовой добавкой, включающая корм и другие питательные продукты и/или другие материалы, используемые для питания промышленных стад животных, характеризуется тем, что в ней содержится 4-12 процентов по массе кормовой добавки в порошковой форме и содержатся соли жирных кислот, по крайней мере льняного масла, с металлами 1 и/или 2 групп периодической таблицы или предпочтительно с
, в которых отношение солей полиненасыщенных жирных кислот n-6 к кислотам n-3 составляет 0,1-1,0:1. Приготовленная композиция для питания животных с кормовой добавкой содержит полиненасыщенные жирные кислоты и соли с металлами и/или аммонием таких жирных кислот n-6-n-3 при соотношении 2-6:1. Кормовая добавка содержит соли конъюгированных линолевых кислот с металлами 1 и/или 2 группы периодической таблицы или предпочтительно
в количестве 40 процентов от сухой массы кормовой добавки.
Кормовая добавка используется при разведении животных в конце периода откорма с внесением добавки в количестве 4-12 процентов от сухой массы кормовой добавки.
В польской патентной заявке PL-386607 представлено описание пищевой добавки, способ ее производства и установка для реализации данного способа, а также использование пищевой добавки, произведенной в соответствии с данным способом. Пищевая добавка содержит действующие вещества, в частности полиненасыщенные жирные кислоты в форме концентрата насыщенных и ненасыщенных сложных этиловых эфиров длинноцепочечных жирных кислот, а именно льняного масла. Кроме того, пищевая добавка содержит действующие вещества, а именно полиненасыщенные незаменимые жирные кислоты в форме этиламидов длинноцепочечных жирных кислот, а именно льняного масла. Также пищевая добавка содержит действующие вещества, а именно полиненасыщенные жирные кислоты в форме смеси концентрата сложных этиловых эфиров длинноцепочечных жирных кислот, а именно льняного масла, и этиламиды длинноцепочечных жирных кислот, а именно льняного масла, составляющие пищевую добавку.
Способ получения пищевой добавки включает процесс трансэстерификации сложных эфиров с глицеридами неочищенного масла, а именно льняного масла, с использованием 16-/18-кратного избытка непосредственно дегидратированного медицинского этилового спирта (безводного) с концентрацией по крайней мере 99,8% и катализатора - раствора этанола в гидроксиде щелочного металла, например гидроксиде калия, осуществляемый в бескислородной атмосфере, насыщенной газообразным азотом до состояния равновесия с защитой от примесей для предотвращения проникновения влаги, диоксида углерода и атмосферного кислорода, предпочтительно при комнатной температуре посредством гомогенизации реакционной смеси путем смешивания с применением струйных насосов при поддержке циркуляционных насосов с защитой сферической цис-конформации жирных кислот. Далее осуществляется, по крайней мере, одноступенчатая дистилляция при пониженном давлении, по крайней мере, 95 кПа и при максимальной температуре 80°C - конденсация паров с применением рубашечного конденсатора и сепарирование оставшейся смеси на фазы сложных эфиров и глицерина с последующей очисткой фазы сложных эфиров и дальнейшей обработкой. Конечный продукт дозируется и направляется на склад.
Цель изобретения
Решаемая изобретением проблема и цель изобретения заключается в получении оздоровительного пищевого продукта, содержащего сложные этиловые эфиры жирных кислот, а именно льняного масла, а также в разработке способа его получения.
В связи с тем фактом, что сложные этиловые эфиры находятся в форме маслянистой, сильно гидрофобной жидкости, обладающей специфичным вкусом и запахом, что делает их использование затруднительным, было рассмотрено изменение формы сложного эфира на твердую форму - порошок. Также было рассмотрено повышение питательной ценности продукта и сохранение оздоровительных свойств.
Возникла необходимость в обеспечении микробиологической чистоты порошка, состоящего исключительно из пищевых компонентов и не содержащего токсических веществ.
Было установлено, что возможно использование биологической активности и микробиологической чистоты сложных этиловых эфиров кислот АЛК и ЛК или АЛК, ЛК, ДГК и ЭПК.
Сущность изобретения
Цель и задача изобретения решается с использованием оздоровительного пищевого продукта, содержащего сложные этиловые эфиры жирных кислот льняного масла или льняного масла и рыбьего жира, характеризующегося тем, что он представляет собой микрокапсулы в форме порошка, которые содержат в белково-углеводной матрице нутрицевтик в форме капель диаметром меньше 2 мкм с биологически активными сложными этиловыми эфирами кислот АЛК (альфа-линоленовой кислоты, n-3), ЛК (линолевой кислоты, n-6) или АЛК (альфа-линоленовой кислоты, n-3), ЛК (линолевой кислоты, n-6), ДГК (докозагексаеновой кислоты, n-3), ЭПК (эйкозапентаеновой кислоты, n-3) с содержанием этанола не более 4 процентов по массе добавки, исходя из, по крайней мере, 99,8% безводного фармацевтического этанола.
Предпочтительно в соответствии с изобретением диаметр микрокапсул составляет 10-500 мкм.
Предпочтительно в белково-углеводной матрице в качестве белков используются концентраты белков, предпочтительно концентрат белков молока со сниженной концентрацией лактозы, в котором содержится как минимум 30 процентов по массе белков, и/или концентрат растительных белков, предпочтительно изолят белков сои.
Предпочтительно в соответствии с изобретением в белково-углеводной матрице в качестве углеводов используются полисахариды, предпочтительно низкоосахаренный мальтодекстрин с показателем декстрозного эквивалента (ДЭ) не выше 15, предпочтительно 7-13.
Предпочтительно в соответствии с изобретением белково-углеводная матрица может содержать минимальное количество до 5 процентов по массе ароматических и красительных добавок, таких как β-каротин, лимонный сок, апельсиновый сок, ароматизаторы и красители, витамины, биоэлементы, и дополнительно добавку соевого лецитина в размере до 2 процентов по массе.
Предмет изобретения также составляет способ получения оздоровительного пищевого продукта, содержащего сложные этиловые эфиры жирных кислот, а именно льняного масла или льняного масла и рыбьего жира, посредством смешивания ингредиентов, их гомогенизации, сушки, характеризующейся тем, что после получения жидкой белково-углеводной матрицы в нее вводится нутрицевтик, содержащий биологически активные сложные этиловые эфиры кислот АЛК (альфа-линоленовой кислоты, n-3), ЛК (линолевой кислоты, n-6) или АЛК (альфа-линоленовой кислоты, n-3), ЛК (линолевой кислоты, n-6), ДГК (докозагексаеновой кислоты, n-3), ЭПК (эйкозапентаеновой кислоты, n-3) с последующим осуществлением диспергирования фазы сложных эфиров посредством механического перемешивания до получения стабильной формы эмульсии, которая далее обрабатывается с применением двухэтапной и двухступенчатой гомогенизации под давлением: 1-я ступень - под давлением, по крайней мере, 20 МПа на 1-м этапе и 4 МПа на 2-м этапе, 2-я ступень - под давлением, по крайней мере, 30 МПа на 1-м этапе и 10 МПа на 2-м этапе, тогда как гомогенизация на протяжении 1-й ступени осуществляется одновременно с процессом тепловой обработки эмульсии, которая далее подвергается сушке распылением в атмосферном воздухе при температуре 160-190°C на впуске в сушильный шкаф, и порошок дозируется в атмосфере инертного газа.
Предпочтительно в соответствии с изобретением после гомогенизации 1-й ступени и до гомогенизации 2-й ступени эмульсия отстаивается в течение 6 часов, после чего нагревается до 50-70°C.
Предпочтительно в соответствии с изобретением непрерывная фаза эмульсии получается путем растворения в воде при температуре компонентов матрицы, представляющих собой белки и полисахариды, 30°C с последующей гидратацией белков и введением нутрицевтика, предпочтительно после гидратации ингредиентов.
Предпочтительно в соответствии с изобретением гидратация белков осуществляется при температуре 25-35°C, предпочтительно на протяжении 4 часов.
Предпочтительно в соответствии с изобретением гомогенизация под давлением эмульсии на 1-й ступени осуществляется под давлением 20-25 МПа на 1-м этапе и под давлением 4-5 МПа на 2-м этапе, предпочтительно при температуре 50-70°C.
Предпочтительно в соответствии с изобретением на протяжении тепловой обработки стабильная эмульсия нагревается до температуры 50-65°C, пастеризуется и охлаждается до температуре ниже -10°C.
Предпочтительно в соответствии с изобретением гомогенизация под давлением эмульсии на 2-й ступени осуществляется при температуре 40-70°C и давлении 30-60 МПа на первом этапе, предпочтительно 50 МПа, и при давлении 10-15 МПа на втором этапе, предпочтительно при температуре 50-70°C.
Предпочтительно в соответствии с изобретением на протяжении хранения и дозирования оздоровительный пищевой продукт содержится в атмосфере инертного газа, предпочтительно азота.
Оздоровительный пищевой продукт в форме порошка является настолько же хорошо усваиваемым живыми существами в качестве нутрицевтика, по причине чего он может быть гранулирован, заключен в капсулы или может использоваться для производства масла, сыра, ферментированных молочных напитков, колбасных изделий, хлебобулочных изделий, макарон и, кроме того, он обладает более высокой питательной ценностью, поскольку является богатым белками и углеводами при их использовании в качестве матрицы микрокапсул. Это создает больше возможностей для его использования в качестве диетической добавки /пищевой добавки/ обогащенного пищевого продукта в виде компонента для веществ, как в жидкой, так и в твердой форме, поскольку внутренняя структура обеспечивает возможность его воспроизведения в форме эмульсии, что является удобным при концентрации ингредиентов от 35 до 45%.
Структура нутрицевтика и оздоровительный пищевой продукт в форме микрокапсул представлены на изображениях под микроскопом, прилагаемых к настоящему описанию.
Фиг.1 На ней представлена эмульсия сложных этиловых эфиров жирных кислот льняного масла после повторной двухэтапной гомогенизации под давлением - микрокапсулы после растворения. Состав массы: 64,8% воды, 35,2% сухой массы, в которой: белки МРС 75 - 15,9%, мальтодекстрин 7,3%, сложные эфиры LeenLife - 12,0%. Капли сложных эфиров образуют стабильную эмульсию, не проявляющую тенденции к соединению, несмотря на предрасположенность к образованию хлопьев. Диаметр капель сложных эфиров не превышает 2 мкм. Изображение было получено с применением оптического микроскопа при 40-кратном увеличении.
32
Фиг.2 На ней представлены микрокапсулы в форме порошка (32% белка, 33% сложных эфиров льняного масла, 30% мальтодекстрина, 3% воды) после сушки распылением - размеры микрокапсул составляют 20-270 мкм. Средний размер частиц d=162 мкм. Изображение было получено с применением электронного микроскопа при 1600-кратном увеличении (сканирующий электронный микроскоп Quanta 200 производства компании FEI).
Микробиологическое качество оздоровительного пищевого продукта сопоставимо с сухим молоком для грудных детей. Он обладает нейтральным вкусом, и в нем отсутствуют запахи, характерные для сложных эфиров.
В способе в соответствии с настоящим изобретением используются только пищевые компоненты естественного происхождения и не применяются эмульгаторы, полученные химическим синтезом, в связи с чем исключается тепловое и химическое разрушение сырьевых материалов. В результате двухступенчатой и двухэтапной гомогенизации под давлением обеспечивается гарантия герметизации биологически активных веществ - сложных этиловых эфиров кислот АЛК, ЛК или АЛК, ЛК, ДГК, ЭПК - внутри структуры частиц порошка. Дегидратация матрицы микрокапсул при умелой сушке распылением делает невозможным развитие микроорганизмов внутри микрокапсул вследствие существенного сокращения водной активности.
Изобретение более подробно объяснено на примерах, демонстрирующих состав сухой массы оздоровительного пищевого продукта, выраженный в процентах по массе, и способ получения данного пищевого продукта.
Примеры
Предмет изобретения более подробно объяснен в предпочтительных примерах его реализации. Примеры реализации ни при каких обстоятельствах не должны рассматриваться в качестве исчерпывающих и ограничивающих вариантов осуществления настоящего изобретения, характер которого раскрыт в формуле изобретения патента.
Пример 1
1. низкоосахаренный мальтодекстрин с ДЭ 7-13 - 50,0 процентов по массе
2. концентрат белков молока МРС 75 - 16,7 процентов по массе
3. сложный этиловый эфир кислот АЛК и ЛК - 33,3 процента по массе
Пример 2
1. низкоосахаренный мальтодекстрин с ДЭ 7-13 - 34,0 процента по массе
2. концентрат белков молока МРС 75 - 36,0 процентов по массе
3. сложный этиловый эфир кислот АЛК, ЛК, ДГК и ЭПК - 30,0 процентов по массе
Пример 3
1. низкоосахаренный мальтодекстрин - 50,0 процентов по массе
2. изолят белков сои - 20,0 процентов по массе
3. сложный этиловый эфир кислот АЛК и ЛК - 30,0 процентов по массе
Пример 4
3
При перемешивании к 40 дм воды, нагретой до температуры около 30°C, добавляется 30,5 кг низкоосахаренного мальтодекстрина с ДЭ 7-13, 10 кг изолята белков сои и 25 даг лецитина. После диспергирования ингредиентов полученная эмульсия отстаивается в течение 5 часов при температуре около 30°C для гидратации белков. Далее при непрерывном перемешивании добавляется 19,5 кг сложных этиловых эфиров, доступных под коммерческим наименованием LeenLife E, и перемешивание продолжается до получения стабильной эмульсии. Полученная стабильная эмульсия подвергается тепловой обработке, которая включает нагрев до температуры 40°C, пастеризацию при 70°C и охлаждение до температуры ниже 9°C в цикле, совмещенном с процессом гомогенизации под давлением при температуре около 50°C и при давлении около 23 МПа на первом этапе и около 5 МПа на втором этапе. После получения капель сложных эфиров диаметром до 6 мкм для эмульсии осуществляется 2-я ступень гомогенизации под давлением при давлении около 47 МПа на первом этапе и около 15 МПа на втором этапе. Далее после получения капель сложных эфиров диаметром до 1 мкм эмульсия подвергается сушке распылением в потоке горячего воздуха при температуре около 190°C на впуске и около 90°C на выпуске сушильного аппарата. Выход составляет 58 кг оздоровительного пищевого продукта в соответствии с изобретением.
Пример 5
3
При перемешивании к 66 дм воды, нагретой до температуры около 35°C, добавляется 18 кг низкоосахаренного мальтодекстрина с ДЭ 7-13, 6,2 кг концентрата белков молока МРС 75 и 30 декаграмм лимонного сока. После растворения ингредиентов полученная эмульсия отстаивается в течение 3 часов при температуре 30-20°C для гидратации белков. Далее при непрерывном перемешивании добавляется 12,1 кг сложных этиловых эфиров, доступных под коммерческим наименованием LeenLife E, и выполняется диспергирование фазы сложных эфиров путем перемешивания. Полученная стабильная эмульсия подвергается тепловой обработке: нагреву до температуры 45°C, пастеризации при 70°C и охлаждению до температуры ниже 10°C в цикле, совмещенном с процессом гомогенизации под давлением при температуре около 55°C и при давлении около 23 МПа на первом этапе и около 4 МПа на втором этапе. После получения капель сложных эфиров диаметром менее 6 мкм эмульсия отстаивается в течение 3 часов при температуре 10°C. После нагрева до 50°C эмульсия подвергается гомогенизации под давлением при давлении 45 МПа на первом этапе и 14 МПа на втором этапе. Далее после получения некоторых капель сложных эфиров диаметром менее 2 мкм эмульсия подвергается сушке распылением в потоке горячего воздуха при температуре около 170°C на впуске и около 90°C на выпуске. Выход составляет 36 кг оздоровительного пищевого продукта в соответствии с изобретением.
Пример 6
При перемешивании к воде, нагретой до температуры около 30°C, добавляется 34 кг мальтодекстрина, 36 кг концентрата белков молочной сыворотки WPC 80 и 0,3 кг (β-каротина. Вода используется в количестве, обеспечивающем получение эмульсии, содержащей 40% сухого вещества. Далее эмульсия отстаивается в течение 6 часов при температуре около 25°C для гидратации белков, после чего добавляется 30 кг сложных этиловых эфиров АЛК, ЛК, ДГК и ЭПК и выполняется перемешивание до достижения фазы диспергированных сложных эфиров стабильной эмульсии. Далее эмульсия подвергается тепловой обработке: нагреву, пастеризации и охлаждению до температуры ниже 10°C в цикле, совмещенном с гомогенизацией под давлением 1-й ступени при температуре около 50°C и при давлении 22 МПа на первом этапе и 3,5 МПа на втором этапе. Непосредственно после достижения капель сложных эфиров диаметром 6 мкм осуществляется 2-я ступень гомогенизации эмульсии под давлением при давлении 47 МПа на первом этапе и 12 МПа на втором этапе. После получения капель сложных эфиров диаметром до 1,5 мкм эмульсия подвергается сушке распылением в горячем воздухе при температуре около 180°C на впуске и около 95°C на выпуске сушильного шкафа. Высушенный продукт дозируется в атмосфере инертного газа, предпочтительно азота, в бумажные мешки с пластиковой вставкой.