ЗАГУЩАЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ С УЛУЧШЕННЫМ РАЗВИТИЕМ ВЯЗКОСТИ
THICKENING COMPOSITION WITH IMPROVED VISCOSITY DEVELOPMENT

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к композициям для загущения, с помощью которых возможно несложное увеличение вязкости добавлением к целевому веществу, содержащему воду; настоящее изобретение, в частности, относится к композициям для загущения, которые улучшают развитие вязкости при использовании в пищевых применениях, при этом возможно несложное загущение, например, безалкогольных напитков, соусов, подлив, дрессингов, супов, муссов и желе, также возможно их использование в применениях, обеспечивающих увеличение вязкости добавлением в небольших количествах к, например, продуктам питания, предназначаемым для больных, имеющих сложности с жеванием и глотанием вследствие расстройств пищевого поведения.
Уровень техники
Ксантановые камеди являются растворимыми в холодной воде, при этом полученные растворы демонстрируют высокую псевдопластическую вязкость. Считается, что растворы образуют непрочные сетчатые структуры, напоминающие гели, и вследствие этого они обладают в высшей степени превосходными дисперсионными и стабилизирующими эмульсии качествами в отношении нерастворимых твердых фракций или жиров и масел. Кроме того, они имеют превосходную теплостойкость, кислотоустойчивость и морозостойкость. Вследствие их высокой устойчивости к различным факторам, они используются в различных областях промышленности, таких как производство продуктов питания, косметических средств и фармацевтических препаратов.
Для эффективного использования ксантановой камеди необходимо вначале ее полностью гидратировать: исходная вязкость развивается посредством полной гидратации. Обычно при использовании ксантановой камеди потребителями в продуктах питания или в подобных применениях растворяется лишь поверхность ксантановой камеди при сохранении внутри порошкообразного материала: легко образуется так называемое «комковатое» состояние, а ставшая комковатой ксантановая камедь гидратируется не полностью, вследствие чего легко образуется такое состояние, при котором для ксантановой камеди становится невозможным проявление ее функции.
При нахождении ксантановой камеди в гидратированном состоянии скорость развития вязкости более велика, когда размер частиц ксантановой камеди снижается, и существует тенденция к замедлению этой скорости, когда размер частиц увеличивается. Кроме того, ксантановая камедь с частицами более мелкого размера имеет более значительную площадь поверхности и, поскольку существуют свойства, в соответствии с которыми при диспергировании камеди в воде в заметных количествах легко образуются комки, для выполнения полной гидратации необходимо наличие устройств, предназначаемых для диспергирования и растворения. Таким образом, существуют трудности, связанные с поддающимся контролю диспергированием и растворением ксантановой камеди данным способом.
Известные общепринятые технологии диспергирования и растворения ксантановой камеди в воде являются технологией, в которой ксантановая камедь диспергируется в этаноле и диспергируется в целевом веществе, таком как вода, а также способы, в которых ксантановая камедь энергично перемешивается с помощью перемешивающего и диспергирующего устройства, например, Disper, так, чтобы она растворялась без образования комков. Этот используемый в промышленном масштабе способ требует наличия определенной квалификации и сложен для осуществления в среде, не оснащенной таким оборудованием, например в домашних условиях.
В патенте Японии 3186737 [1] также были опубликованы сведения о технологии, в которой растворимость улучшалась гранулированием водорастворимых полисахаридов и эмульгаторов, используемых в качестве связующих растворов, однако комки образовывались в процессе доставки, вдобавок ксантановые камеди не всегда могут быть легкорастворимыми, а также существует потребность в композициях, которые быстро диспергируются и растворяются, вследствие чего может быть легко достигнута желаемая вязкость.
Краткое раскрытие сущности изобретения
Настоящее изобретение относится к:
1) композициям для загущения, содержащим ксантановую камедь с 0,5 или более массовыми частями соли металла на 100 массовых частей ксантановой камеди, связанными с поверхностью порошка указанной ксантановой камеди;
и
2) напиткам и продуктам питания, содержащим композиции для загущения согласно вышеупомянутой позиции [1].
Краткое описание чертежей
Фигура 1 является диаграммой, представляющей процентные показатели величин вязкости, достигнутых в Примерах 1-4 и Сравнительных примерах 1-4.
Раскрытие изобретения
Предметом изысканий являются композиции, которые могут быстро развивать желательную вязкость без образования комков, как в случае обычных порошков. Из них для ксантановой камеди являются особенно желательными такие свойства, как способность придавать густоту лечебным и профилактическим пищевым продуктам, в частности, предназначенным для людей, имеющих трудности с жеванием и глотанием. Задача настоящего изобретения заключается в представлении композиций для загущения, способных значительно снизить продолжительность обработки потребителями, благодаря способности быстро развивать вязкость при добавлении в небольших количествах к целевым веществам, содержащим воду.
Авторы настоящего изобретения, принимая во внимание данные обстоятельства и в результате проведения тщательных исследований улучшения свойств развития вязкости и увеличения растворимости, сосредоточенных на управлении растворимостью ксантановой камеди в ходе ее растворения посредством изменения величины концентрации солей, обнаружили, что соли металлов связываются с поверхностью ксантановой камеди, что растворение поверхности поддается регулированию модифицированием поверхности ксантановой камеди, например, распылительной сушкой раствора солей металлов, и что диспергированная в воде при заметном улучшении своих дисперсионных свойств ксантановая камедь быстро развивает вязкость. Было сделано заключение, что это явление происходит благодаря связыванию солей металлов с поверхностью ксантановой камеди: какого-либо влияния на улучшение развития вязкости при простом измельчении в порошок и смешивании порошков соли металла с ксантановой камедью отмечено не было.
Возможно усиление смачивания поверхности ксантановой камеди водой посредством связывания соли металла с поверхностью порошка ксантановой камеди для заметного улучшения ее диспергирования в воде и для заметного улучшения скорости достижения максимальной вязкости.
Согласно настоящему изобретению применяются соли металлов, которые могут прибавляться к ксантановой камеди, которая разрешена к использованию в качестве пищевой добавки, в продуктах питания, фармацевтических препаратах или других подобных материалах.
Ксантановая камедь согласно настоящему изобретению является натуральной камедью, полученной посредством ферментации глюкозы микроорганизмом Xanthomonas campestris, полисахаридом, который аккумулируется внеклеточным образом, очищается и измельчается в порошок.
Соли металлов согласно настоящему изобретению специальным образом не ограничиваются, при условии, что присутствует по меньшей мере одна соль, выбранная из группы, которая содержит: соли калия, соли натрия, соли кальция и соли магния, которые обычно используются в продуктах питания или для подобных применений.
Соли калия специальным образом не ограничиваются, при условии, что присутствует по меньшей мере одна соль, выбранная из группы, которая содержит: хлорид калия, однозамещенный цитрат калия, трехзамещенный цитрат калия, однозамещенный DL-тартрат калия, однозамещенный L-тартрат калия, карбонат калия, четырехзамещенный пирофосфат калия, полифосфат калия, метафосфат калия, трехзамещенный фосфат калия, двузамещенный фосфат калия, однозамещенный фосфат калия, сульфат калия, однозамещенный сульфит калия, глюконат калия, L-глутамат калия, ацетат калия, бромид калия, бромат калия, нитрат калия и сорбат калия, однако, так как калийные соли имеют характерный горький вкус, лучше прибавлять их так, чтобы связанные количества были такими, как описано ниже.
Соли натрия специальным образом не ограничиваются, при условии, что присутствует по меньшей мере одна соль, выбранная из группы, которая содержит: бензоат натрия, хлорид натрия, двойной цитрат натрия и железа (2), трехзамещенный цитрат натрия, глюконат натрия, L-глутамат натрия, ацетат натрия, бромид натрия, однозамещенный карбонат натрия, двойной тартрат натрия и калия, однозамещенный тартрат натрия, DL-тартрат натрия, L-тартрат натрия, нитрат натрия, карбонат натрия, лактат натрия, четырехзамещенный пирофосфат натрия, двузамещенный пирофосфат натрия, фумарат натрия, полифосфат натрия, метафосфат натрия, однозамещенный сульфит натрия, нитрат натрия, двузамещенный фосфат натрия, однозамещенный фосфат натрия и трехзамещенный фосфат натрия.
Соли кальция специальным образом не ограничиваются, при условии, что присутствует по меньшей мере одна соль, выбранная из группы, которая содержит: хлорид кальция, цитрат кальция, глюконат кальция, L-глутамат кальция, ацетат кальция, оксид кальция, кальций из необожженного костного материала, гидроксид кальция, карбонат кальция, лактат кальция, однозамещенный пирофосфат кальция, сульфат кальция, трикальцийфосфат, вторичный кислый фосфат кальция и первичный кислый фосфат кальция.
Соли магния специальным образом не ограничиваются, при условии, что присутствует по меньшей мере одна соль, выбранная из группы, которая содержит: хлорид магния, L-глутамат магния, оксид магния, карбонат магния и сульфат магния.
Из этих солей хлорид калия, однозамещенный цитрат калия, трехзамещенный цитрат калия, трехзамещенный цитрат натрия, хлорид натрия, лактат кальция и хлорид магния являются предпочтительными, а хлорид калия является особенно предпочтительным с точки зрения содействия улучшению способности к растворению.
Связывание согласно настоящему изобретению описывает состояние связывания частиц солей металлов с поверхностями частиц ксантановой камеди; соли металлов находятся в кристаллической форме, а их частицы связываются с поверхностями частиц ксантановой камеди, то есть связывание включает связывание солей металлов, выступающих в качестве связующих веществ, с поверхностями частиц ксантановой камеди и связывание солей в качестве покрывающих веществ. Конкретнее, связывание частиц является заданным при вибрации в течение 30 секунд на сите в 60 меш и предпочтительно должно иметь 20 мас.% или менее, более предпочтительно 15 мас.% или менее, еще более предпочтительно 10 мас.% или менее тонкого порошка, получающегося при распаде на составные части вследствие вибрации и проходящего сквозь сито в 60 меш. Кроме того, как правило, размеры частиц как ксантановой камеди, так и соли металла более мелки, чем 60 меш, так, чтобы 100% теоретического количества порошка, полученного простым смешиванием ксантановой камеди и порошка соли металла, проходило при просеивании через сито в 60 меш.
Способы связывания специальным образом не ограничиваются: подходящие примеры включают способ, в котором ксантановая камедь и частицы соли металла связываются смачиванием, и способ, в котором раствор соли металла равномерно распыляется на порошок ксантановой камеди и высушивается; с точки зрения однородности связывания соли металла и ксантановой камеди предпочтительно проведение сушки после распыления раствора соли металла на ксантановую камедь посредством сушки в кипящем слое. Способ сушки в кипящем слое специальным образом не ограничивается, однако желательно проведение сушки в кипящем слое после распыления применяемого в качестве связующего вещества водного раствора соли металла концентрацией от 1 мас.% до 20 мас.%. Количество используемой для связывания соли металла не зависит от валентности металла: содержащиеся в композициях согласно настоящему изобретению ксантановые камеди связываются с 0,5 или более массовыми частей соли металла в расчете на 100 частей ксантановой камеди, однако при содержании менее 0,5 мас.ч. количество связанной соли металла оказывается слишком низким и стимулирования развития вязкости не происходит. Кроме того, как только содержание превышает 10 мас.ч., возрастает гигроскопичность и это задерживает развитие вязкости. Исходя из этого, предпочтительно связывание из расчета от 0,5 мас.ч. или более до 10 мас.ч. или менее, более предпочтительно от 0,5 мас.ч. или более до 7 мас.ч. или менее соли металла со 100 мас.ч. ксантановой камеди. Кроме того, когда соль металла является калийной солью, принимая во внимание горький вкус калийных солей, предпочтительным является связывание из расчета от 0,5 мас.ч. или более до 10 мас.ч. или менее, более предпочтительно от 0,5 мас.ч. или более до 7 мас.ч. или менее соли металла со 100 мас.ч. ксантановой камеди.
Максимальная вязкость согласно настоящему изобретению является численной величиной вязкости, развивающейся при диспергировании и растворении ксантановой камеди при идеальных условиях. Конкретнее, отмечается, что когда диспергируется и растворяется заданное количество ксантановой камеди, вязкость проявляет тенденцию возрастать со временем, начиная от момента непосредственного внесения ксантановой камеди в воду, однако эта тенденция к возрастанию перестает проявляться по истечении установленного периода времени, вязкость в данной момент времени рассматривается как максимальная вязкость. Например, когда ксантановая камедь (1 г) прибавляется к воде (99 г) при 20°С и перемешивается в течение заданного времени (30 секунд, 600 об/мин), вязкость начинает возрастать, а по истечении 30 минут стабилизируется на постоянном уровне. Эту вязкость называют «максимальной вязкостью». Согласно настоящему изобретению, когда применяется ксантановая камедь, связанная с солью металла, время после добавления, необходимое для достижения по меньшей мере 90% максимальной вязкости, находится в пределах 2 минут, и фактические затраты времени потребителя на приготовление загустителя ручным перемешиванием значительно снижаются по сравнению с тем, что необходимо для гранулированной ксантановой камеди с необработанной поверхностью, когда необходимое для достижения по меньшей мере 90% максимальной вязкости время может составлять после добавления 10 минут или более. Кроме того, при выполнении сравнения ксантановых камедей, связанных с солями металлов, с гранулированными ксантановыми камедями с необработанной поверхностью можно понять, что вязкость действительно быстро развивалась, поскольку диспергирование и растворение происходили без образования комков.
Композиции для загущения согласно настоящему изобретению специальным образом не ограничиваются при условии, что они содержат ксантановые камеди, модифицированные связыванием с солями металлов, однако может использоваться по меньшей мере одно вещество, выбранное из, например, гуаровой камеди, гуаровой камеди, подвергнутой ферментативному разложению, каррагинана, камеди карайи, натрий карбоксиметилцеллюлозы (CMC), альгината натрия, модифицированного крахмала и декстрина. Применяемые декстрины специальным образом не ограничиваются, но с точки зрения способности к диспергированию предпочтительны имеющие величину декстрозного эквивалента (DE) от 6 до 30 и более предпочтительно - от 6 до 25.
Кроме того, согласно настоящему изобретению, обеспечиваются напитки и продукты питания, которые содержат вышеупомянутые композиции для загущения. Напитки и продукты питания специальным образом не ограничиваются при условии, что они содержат композиции для загущения согласно настоящему изобретению, при этом величины их содержания специальным образом не ограничиваются. Напитки и продукты питания могут производиться добавлением подходящих композиций согласно настоящему изобретению с помощью способов изготовления, известных специалистам в данной области.
ПРИМЕРЫ
Далее настоящее изобретение будет описано с помощью представления примеров конкретных воплощений его выполнения, однако нижеследующие примеры не являются ограничивающими настоящее изобретение. Ксантановые камеди, используемые в Примерах и Сравнительных примерах, в каждых 100 г камеди содержат в виде солей калий (1000 мг), натрий (2400 мг), кальций (60 мг) или магний (40 мг).
Пример 1
Приготовление связующего раствора
Приготавливался раствор хлорида калия перемешиванием и растворением хлорида калия (5 г) в очищенной с помощью ионного обмена воде (95 г) при 50°C.
Способ распыления
Ксантановая камедь (100 г) поддерживалась в жидком состоянии и распылялась с раствором хлорида калия (50 г). Композиция ксантановой камеди (94,3 г) была получена сушкой в кипящем слое гранул, полученных после завершения распыления. Композиция заполнялась до уровня в 100 мл в контейнер таковой емкости и определялась масса помещенных в него гранул. Масса гранул составляла 41 г, а их объемная плотность равнялась 0,41 г/мл. Кроме того, результаты определения степени связывания гранул, установленные подверганием полученных гранул (20 г) в соответствии с Японским промышленным стандартом (JIS) вибрации в течение 30 секунд на сите с внутренним диаметром 150 мм и размером ячеек в 60 меш (Octagon 200 производства (KK) Iida Seisakusho; размах колебаний 2-3 мм, 3600 колебаний в минуту), показали, что 2,04 г из 20 г порошка прошли сквозь ячейки в 60 меш, а процентная доля ксантановой камеди с низкой степенью связывания с хлоридом калия составила 10,2 мас.%. Было подтверждено, что остающиеся 89,8 мас.% находились в связанном состоянии. С другой стороны, величины содержания калия в 100 г каждых из гранул, полученных после сушки в кипящем слое, гранул, оставшихся на сите в 60 меш, и в порошке, прошедшим сквозь ячейки в 60 меш, определялись с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии. Результаты были таковы, что в каждых 100 г ксантановой камеди величины содержания калия в гранулах и порошке составляли, соответственно: 1600 мг в гранулах после сушки в кипящем слое, 1600 мг в гранулах, которые оставались на сите в 60 меш (за вычетом калия, содержащегося в ксантановой камеди (1000 мг), количество связанной калийной соли составляло 600 мг, то есть количество, связанное с каждыми 100 массовыми частями ксантановой камеди, равнялось 0,6 массовым частям) и 1600 мг в порошке, прошедшем сквозь ячейки в 60 меш; было установлено, что калий имел однородное связывание с вышеупомянутой композицией ксантановой камеди.
Пример 2
Приготовление связующего раствора
Приготавливался раствор хлорида натрия перемешиванием и растворением хлорида натрия (5 г) в очищенной с помощью ионного обмена воде (95 г) при 50°C.
Способ распыления
Ксантановая камедь (100 г) поддерживалась в жидком состоянии и распылялась с раствором хлорида натрия (50 г). Композиция ксантановой камеди (93,4 г) была получена сушкой в кипящем слое гранул, полученных после завершения распыления. Композиция заполнялась до уровня в 100 мл в контейнер таковой емкости и определялась масса помещенных в него гранул. Масса гранул составляла 46 г, а их объемная плотность равнялась 0,46 г/мл. Кроме того, результаты определения степени связывания полученных гранул (20 г), установленные способом, аналогичным Примеру 1, были таковы, что 2,26 г из 20 г порошка прошли сквозь ячейки в 60 меш, а процентная доля ксантановой камеди с низкой степенью связывания с хлоридом натрия составила 11,3 мас.%. Было подтверждено, что остающиеся 88,7 мас.% находились в связанном состоянии. С другой стороны, величины содержания натрия в гранулах, полученных после сушки в кипящем слое, гранулах, оставшихся на сите в 60 меш, и в порошке, прошедшим сквозь ячейки в 60 меш, определялись с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии способом, аналогичным Примеру 1. Результаты были таковы, что в каждых 100 г ксантановой камеди величины содержания натрия в гранулах и порошке составляли, соответственно: 3400 мг в гранулах после сушки в кипящем слое, 3400 мг в гранулах, которые оставались на сите в 60 меш (за вычетом натрия, содержащегося в ксантановой камеди (2400 мг), количество связанной натриевой соли составляло 1000 мг, то есть количество, связанное с каждыми 100 массовыми частями ксантановой камеди, равнялось 1,0 массовым частям) и 3400 мг в порошке, прошедшем сквозь ячейки в 60 меш; было установлено, что натрий имел однородное связывание с вышеупомянутой композицией ксантановой камеди.
Пример 3
Приготовление связующего раствора
Приготавливался раствор лактата кальция перемешиванием и растворением лактата кальция (5 г) в очищенной с помощью ионного обмена воде (95 г) при 50°C.
Способ распыления
Ксантановая камедь (100 г) поддерживалась в жидком состоянии и распылялась с раствором лактата кальция (50 г). Композиция ксантановой камеди (92,8 г) была получена сушкой в кипящем слое гранул, полученных после завершения распыления. Композиция заполнялась до уровня в 100 мл в контейнер таковой емкости и определялась масса помещенных в него гранул. Масса гранул составляла 48 г, а их объемная плотность равнялась 0,48 г/мл. Кроме того, результаты определения степени связывания полученных гранул (20 г), установленные способом, аналогичным Примеру 1, были таковы, что 2,45 г из 20 г порошка прошли сквозь ячейки в 60 меш, а процентная доля ксантановой камеди с низкой степенью связывания с лактатом кальция составила 12,3 мас.%. Было подтверждено, что остающиеся 87,7 мас.% находились в связанном состоянии. С другой стороны, величины содержания кальция в гранулах, полученных после сушки в кипящем слое, гранулах, оставшихся на сите в 60 меш, и в порошке, прошедшим сквозь ячейки в 60 меш, определялись с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии способом, аналогичным Примеру 1. Результаты были таковы, что в каждых 100 г ксантановой камеди величины содержания кальция в гранулах и порошке составляли, соответственно: 600 мг в гранулах после сушки в кипящем слое, 600 мг в гранулах, которые оставались на сите в 60 меш (за вычетом кальция, содержащегося в ксантановой камеди (60 мг), количество связанной кальциевой соли составляло 540 мг, то есть количество, связанное с каждыми 100 массовыми частями ксантановой камеди, равнялось 0,54 массовым частям) и 600 мг в порошке, прошедшем сквозь ячейки в 60 меш; было установлено, что кальций имел однородное связывание с вышеупомянутой композицией ксантановой камеди.
Пример 4
Приготовление связующего раствора
Приготавливался раствор хлорида магния перемешиванием и растворением хлорида магния (5 г) в очищенной с помощью ионного обмена воде (95 г) при 50°C.
Способ распыления
Ксантановая камедь (100 г) поддерживалась в жидком состоянии и распылялась с раствором хлорида магния (50 г). Композиция ксантановой камеди (91,1 г) была получена сушкой в кипящем слое гранул, полученных после завершения распыления. Композиция заполнялась до уровня в 100 мл в контейнер таковой емкости и определялась масса помещенных в него гранул. Масса гранул составляла 49 г, а их объемная плотность равнялась 0,49 г/мл. Кроме того, результаты определения степени связывания полученных гранул (20 г), установленные способом, аналогичным Примеру 1, были таковы, что 2,51 г из 20 г порошка прошли сквозь ячейки в 60 меш, а процентная доля ксантановой камеди с низкой степенью связывания с хлоридом магния составила 12,6 мас.%. Было подтверждено, что остающиеся 87,4 мас.% находились в связанном состоянии. С другой стороны, величины содержания магния в гранулах, полученных после сушки в кипящем слое, гранулах, оставшихся на сите в 60 меш, и в порошке, прошедшим сквозь ячейки в 60 меш, определялись с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии способом, аналогичным Примеру 1. Результаты были таковы, что в каждых 100 г ксантановой камеди величины содержания магния в гранулах и порошке составляли, соответственно: 600 мг в гранулах после сушки в кипящем слое, 600 мг в гранулах, которые оставались на сите в 60 меш (за вычетом магния, содержащегося в ксантановой камеди (40 мг), количество связанной магниевой соли составляло 560 мг, то есть количество, связанное с каждыми 100 массовыми частями ксантановой камеди, равнялось 0,56 массовым частям) и 600 мг в порошке, прошедшем сквозь ячейки в 60 меш; было установлено, что магний имел однородное связывание с вышеупомянутой композицией ксантановой камеди.
Сравнительный пример 1
Используемый для сравнения продукт был приготовлен при тех же условиях, что и в Примере 1, заменой раствора хлорида калия на очищенную ионным обменом воду.
Способ распыления
Ксантановая камедь (100 г) и то же самое количество порошка хлорида калия (2,5 г), что и хлорид калия в Примере 1, поддерживались в жидком состоянии и распылялись с очищенной ионным обменом водой (50 г). Композиция ксантановой камеди (92 г) была получена сушкой в кипящем слое гранул, полученных после завершения распыления. Композиция заполнялась до уровня в 100 мл в контейнер таковой емкости и определялась масса помещенных в него гранул. Масса гранул составляла 45 г, а их объемная плотность равнялась 0,45 г/мл. Кроме того, результаты определения степени связывания полученных гранул (20 г), установленные способом, аналогичным Примеру 1, были таковы, что 4,18 г из 20 г порошка прошли сквозь ячейки в 60 меш, а процентная доля ксантановой камеди с низкой степенью связывания с хлоридом калия составила 20,9 мас.%. С другой стороны, величины содержания калия в гранулах, полученных после сушки в кипящем слое, гранулах, оставшихся на сите в 60 меш, и в порошке, прошедшим сквозь ячейки в 60 меш, определялись с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии способом, аналогичным Примеру 1. Результаты были таковы, что в каждых 100 г ксантановой камеди величины содержания калия в гранулах и порошке составляли, соответственно: 1600 мг в гранулах после сушки в кипящем слое, 1400 мг в гранулах, которые оставались на сите в 60 меш (за вычетом калия, содержащегося в ксантановой камеди (1000 мг), количество связанной калийной соли составляло 400 мг, то есть количество, связанное с каждыми 100 массовыми частями ксантановой камеди, равнялось 0,4 массовым частям) и 2500 мг в порошке, прошедшем сквозь ячейки в 60 меш; так как калий не был однородно связан с вышеупомянутой композицией ксантановой камеди, было установлено, что избыток слабо связанного хлорида калия прошел через ячейки в 60 меш.
Сравнительный пример 2
Используемый для сравнения продукт был приготовлен при тех же условиях, что и в Примере 2, заменой раствора хлорида натрия на очищенную ионным обменом воду.
Способ распыления
Ксантановая камедь (100 г) и то же самое количество порошка хлорида натрия (2,5 г), что и хлорид натрия в Примере 2, поддерживались в жидком состоянии и распылялись с очищенной ионным обменом водой (50 г). Композиция ксантановой камеди (91,5 г) была получена сушкой в кипящем слое гранул, полученных после завершения распыления. Композиция заполнялась до уровня в 100 мл в контейнер таковой емкости и определялась масса помещенных в него гранул. Масса гранул составляла 49 г, а их объемная плотность равнялась 0,49 г/мл. Кроме того, результаты определения степени связывания полученных гранул (20 г), установленные способом, аналогичным Примеру 2, были таковы, что 4,25 г из 20 г порошка прошли сквозь ячейки в 60 меш, а процентная доля ксантановой камеди с низкой степенью связывания с хлоридом натрия составила 21,3 мас.%. С другой стороны, величины содержания натрия в гранулах, полученных после сушки в кипящем слое, гранулах, оставшихся на сите в 60 меш, и в порошке, прошедшим сквозь ячейки в 60 меш, определялись с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии способом, аналогичным Примеру 2. Результаты были таковы, что в каждых 100 г ксантановой камеди величины содержания натрия в гранулах и порошке составляли, соответственно: 3400 мг в гранулах после сушки в кипящем слое, 2600 мг в гранулах, которые оставались на сите в 60 меш (за вычетом натрия, содержащегося в ксантановой камеди (2400 мг), количество связанной натриевой соли составляло 200 мг, то есть количество, связанное с каждыми 100 массовыми частями ксантановой камеди, равнялось 0,2 массовым частям) и 6200 мг в порошке, прошедшем сквозь ячейки в 60 меш; так как натрий не был однородно связан с вышеупомянутой композицией ксантановой камеди, было установлено, что избыток слабо связанного хлорида натрия прошел через ячейки в 60 меш.
Сравнительный пример 3
Используемый для сравнения продукт был приготовлен при тех же условиях, что и в Примере 3, заменой раствора лактата кальция на очищенную ионным обменом воду.
Способ распыления
Ксантановая камедь (100 г) и то же самое количество порошка лактата кальция (2,5 г), что и лактат кальция в Примере 3, поддерживались в жидком состоянии и распылялись с очищенной ионным обменом водой (50 г). Композиция ксантановой камеди (90,8 г) была получена сушкой в кипящем слое гранул, полученных после завершения распыления. Композиция заполнялась до уровня в 100 мл в контейнер таковой емкости и определялась масса помещенных в него гранул. Масса гранул составляла 49 г, а их объемная плотность равнялась 0,49 г/мл. Кроме того, результаты определения степени связывания полученных гранул (20 г), установленные способом, аналогичным Примеру 3, были таковы, что 4,38 г из 20 г порошка прошли сквозь ячейки в 60 меш, а процентная доля ксантановой камеди с низкой степенью связывания с лактатом кальция составила 21,9 мас.%. С другой стороны, величины содержания кальция в гранулах, полученных после сушки в кипящем слое, гранулах, оставшихся на сите в 60 меш, и в порошке, прошедшим сквозь ячейки в 60 меш, определялись с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии способом, аналогичным Примеру 3. Результаты были таковы, что в каждых 100 г ксантановой камеди величины содержания кальция в гранулах и порошке составляли, соответственно: 600 мг в гранулах после сушки в кипящем слое, 400 мг в гранулах, которые оставались на сите в 60 меш (за вычетом кальция, содержащегося в ксантановой камеди (60 мг), количество связанной кальциевой соли составляло 340 мг, то есть количество, связанное с каждыми 100 массовыми частями ксантановой камеди, равнялось 0,34 массовым частям) и 1200 мг в порошке, прошедшем сквозь ячейки в 60 меш; так как кальций не был однородно связан с вышеупомянутой композицией ксантановой камеди, было установлено, что избыток слабо связанного лактата кальция прошел через ячейки в 60 меш.
Сравнительный пример 4
Используемый для сравнения продукт был приготовлен при тех же условиях, что и в Примере 4, заменой раствора хлорида магния на очищенную ионным обменом воду.
Способ распыления
Ксантановая камедь (100 г) и то же самое количество хлорида магния (2,5 г), что и хлорид магния в Примере 4, поддерживались в жидком состоянии и распылялись с очищенной ионным обменом водой (50 г). Композиция ксантановой камеди (90,5 г) была получена сушкой в кипящем слое гранул, полученных после завершения распыления. Композиция заполнялась до уровня в 100 мл в контейнер таковой емкости и определялась масса помещенных в него гранул. Масса гранул составляла 49 г, а их объемная плотность равнялась 0,49 г/мл. Кроме того, результаты определения степени связывания полученных гранул (20 г), установленные способом, аналогичным Примеру 4, были таковы, что 4,2 г из 20 г порошка прошли сквозь ячейки в 60 меш, а процентная доля ксантановой камеди с низкой степенью связывания с хлоридом магния составила 21,0 мас.%. С другой стороны, величины содержания кальция в гранулах, полученных после сушки в кипящем слое, гранулах, оставшихся на сите в 60 меш, и в порошке, прошедшим сквозь ячейки в 60 меш, определялись с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии способом, аналогичным Примеру 4. Результаты были таковы, что в каждых 100 г ксантановой камеди величины содержания магния в гранулах и порошке составляли, соответственно: 600 мг в гранулах после сушки в кипящем слое, 400 мг в гранулах, которые оставались на сите в 60 меш (за вычетом магния, содержащегося в ксантановой камеди (40 г), количество связанной магниевой соли составляло 360 мг, то есть количество, связанное с каждыми 100 массовыми частями ксантановой камеди, равнялось 0,36 массовым частям) и 1300 мг в порошке, прошедшем сквозь ячейки в 60 меш; так как магний не был однородно связан с вышеупомянутой композицией ксантановой камеди, было установлено, что избыток слабо связанного хлорида магния прошел через ячейки в 60 меш.
Тестовый пример 1
Используя устройство Disper (производства Компании Tokushu Kika Kogyo Company Limited) с низкой скоростью вращения, в очищенную ионным обменом воду (99 г) при 20°С и перемешивании на скорости 600 об/мин вносились гранулы, полученные в Примере 1 и в Сравнительном примере 1 (1 г в один прием), и перемешивание продолжалось в течение 30 секунд. Смеси выдерживались в течение 2 минут, 5 минут, 10 минут и 30 минут, и для каждого момента времени с помощью вискозиметра Model В (производства Tokyo Kiki) определялась величина вязкости при скорости вращения 12 об/мин с ротором №3 по истечении 30 секунд. Результаты измерений были выражены в виде процентной доли достигнутой вязкости согласно формуле
«результат измерения + вязкость спустя 30 минут×100»,
при величине вязкости, достигнутой спустя 30 минут, взятой за 100%. Результаты измерений для Примеров 1-4 и Сравнительных примеров 1-4 приведены в Таблице 1, а процентные доли достигнутой вязкости показаны на Фигуре 1.
Таблица 1
Время (минуты)
0
2
5
10
30
Пример 1
0
95,6
96,9
98,0
100
Пример 2
0
92,5
94,8
97,1
100
Пример 3
0
91,1
93,2
96,5
100
Пример 4
0
90,5
92,8
95,4
100
Сравнительный пример 1
0
48,0
69,0
85,0
100
Сравнительный пример 2
0
40,2
58,0
82,1
100
Сравнительный пример 3
0
36,5
54,1
78,4
100
Сравнительный пример 4
0
33,3
53,8
76,9
100
* Показывает % достигнутой вязкости.
В Примерах 1-4 показатели степени связывания ксантановой камеди и солей металлов были высокими и, так как процентная доля порошка ксантановой камеди с модифицированной поверхностью была значительной, вязкость при высоких процентных долях содержания ксантановой камеди в условиях легкого перемешивания развивалась с превосходной дисперсионной способностью, без образования комков и при однородном диспергировании и растворении. В Сравнительных примерах 1-4 величины степени связывания солей металлов были невелики, так как процентные доли порошка ксантановой камеди с модифицированной поверхностью были низки, способность к диспергированию была небольшой, во время перемешивания образовывались комки, а максимальные величины вязкости достигались по истечении 30 минут.
Тестовый пример 2 (пример применения в напитках и продуктах питания) Применяя композиции ксантановой камеди, полученные в Примерах 1-3, были приготовлены образцы французской приправы для Примеров 5-7 с соотношениями компонентов, приведенными в Таблице 2. Во всех Примерах вязкость развивалась и стабилизировалась через короткий промежуток времени после простого смешивания всех исходных веществ, и в течение 30 минут после растворения никаких изменений величин вязкости не наблюдалось.
Таблица 2
Пример 5
Пример 6
Пример 7
Композиция ксантановой камеди
Пример 1 = 0,5
Пример 2 = 0,5
Пример 3 = 0,5
Растительный жир или масло
38
38
38
Вода
37,5
37,5
37,5
Сахарный песок
12
12
12
Уксус
9
9
9
Соль
1
1
1
Чесночный порошок
1
1
1
Горчичный порошок
1
1
1
Итого
100
100
100
* Единицы: массовые доли.
Настоящее изобретение значительно снижает время растворения ксантановой камеди и, кроме того, оно является изобретением, делающим возможным растворение в, например, домашних условиях без обычно применяемых операций по растворению, требующих квалификации, или специальной технологии, или оборудования.