КОМПОЗИЦИИ ШОРТЕНИНГОВ И СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
SHORTENING COMPOSITIONS AND METHODS OF OBTAINING AND APPLYING THEREOF

Настоящая заявка является частичным продолжением заявки США Сер. № 12/780 769, поданной 14 мая 2010 Higgins et al, и заявки США № 13/072 599, поданной 25 марта 2011, и имеет их приоритет. Содержание упомянутых заявок полностью включено в настоящее описание путем ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
В настоящем изобретении разработаны кулинарные жировые композиции (шортенинги) с пониженным содержанием насыщенных и транс-жиров. Эти композиции включают целлюлозное волокно, твердый жир и жидкое масло. Кроме этого в изобретении разработаны способы получения таких композиций и их применения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Как правило, шортенинги получают соответствующей термической и механической обработкой смеси нескольких компонентов. При производстве традиционных пластичных шортенингов, слабо гидрированные растительные масла и отвержденные жиры промежуточной степени гидрирования смешивают с полностью гидрированными твердыми жирами в различных соотношениях для получения продукта, который при комнатной температуре является приблизительно на 85% маслом и на 15% твердым продуктом. Качество и текстура шортенингов зависит от включенного в их состав газа, пластичности и консистенции, а также от соотношения твердых и жидких компонентов. Эти физические характеристики определяются кристаллической фазой использованных жиров и способом изготовления.
Способ получения кристаллической формы бета-прим, желательной для пластичных шортенингов, как правило, заключается в применении подходящих сильно гидрированных или насыщенных твердых жиров, склонных образовывать бета-прим форму. Распространенные твердые жиры, склонные к образованию кристаллической формы бета-прим, включают триглицериды, которые могут претерпевать полиморфные превращения и изменения размеров кристаллов при переработке и хранении и/или при колебании температур в экстремальных условиях. Эти превращения приводят к образованию шортенингов, которые имеют плохой внешний вид, плохие объемные свойства и плохую эффективность. Кроме того процесс гидрирования вызывает образование транс-изомерных форм моно- и полиненасыщенных жиров.
В литературе было высказано предположение, что употребление транс-жирных кислот и насыщенных жирных кислот может увеличивать количество LDL холестерина в организме, и что потребление транс-жирных кислот может также уменьшать уровни HDL холестерина. В попытке уменьшить содержание транс-жирных кислот и насыщенных жирных кислот в шортенингах, были предложены различные композиции шортенингов. Примеры таких композиций описаны в патентной публикации США 2005/0271790, патенте США 5 106 644, патенте США 6 033 703, патенте США 5 470 598, патенте США 4 156 021 и патенте США 6 461 661. Среди различных имеющихся в наличии шортенингов можно указать продукт VREAM, полученный с применением частично гидрированного масла и сильно гидрированного масла, в котором общее количество частично гидрированного масла и сильно гидрированного масла составляет около 50%, VREAMNH, полученный без применения гидрирования, который содержит транс- и насыщенные жирные кислоты в суммарном количестве около 52%, и VREAM RighT, полученный с применением гидрированной основы и полностью гидрированных масел, который содержит транс- и насыщенные жирные кислоты в общем количестве около 32%.
Существует постоянная потребность в шортенингах с пониженным содержанием насыщенных жиров и транс-жиров, и физическими свойствами, которые подходят для переработки и приготовления пищевых продуктов.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В вариантах выполнения, в настоящем изобретении разработаны композиции шортенингов, содержащие целлюлозное волокно, твердый жир и жидкое масло. В вариантах выполнения, применение целлюлозных волокон позволяет получать пластичные шортенинги в виде продуктов с пониженным содержанием как транс-жирных кислот, так и насыщенных жирных кислот, по сравнению с композициями шортенингов без таких волокон.
Целлюлозное волокно используют в композициях без гидратации водой или обработки другими добавками, например, камедями или эмульгаторами. В вариантах выполнения, композиция шортенинга по изобретению содержит менее чем около 1% воды от общего веса композиции. В вариантах выполнения, композиция шортенинга по изобретению содержит менее чем около 0,1%, 0,3%, 0,5%, 0,7%, 1%, 1,5%, 2%, 2,5% или 3% воды от общего веса композиции. Можно использовать целлюлозное волокно, имеющие различные диапазоны средней длины, полученные из различных исходных материалов и разной степени чистоты.
В вариантах выполнения, применяемый в изобретении твердый жир включает полностью или частично гидрированные масла, твердые стеариновые фракции, частично замещенные сложные эфиры, например, диглицериды и моноглицериды, воски или их смеси. В вариантах выполнения, применяемое в изобретении жидкое масло включает масло канолы, канолы с высоким содержанием олеиновой кислоты, соевых бобов, кукурузы, подсолнечника, рапса, арахиса, сафлоры, оливок, хлопчатника и их смеси.
В другом варианте выполнения, в изобретении разработан способ получения композиций шортенингов, описанных в настоящем изобретении. В вариантах выполнения, этот способ включает стадию получения смеси, содержащей целлюлозное волокно, твердый жир и жидкое масло, и смешивания этого состава с получением композиции шортенинга. Во время стадии смешивания, композицию переводят в расплавленное состояние с тем, чтобы смесь стала гомогенной. Порядок добавления ингредиентов и нагревания ингредиентов может быть изменен согласно требованиям конкретной методики. Затем расплавленную гомогенную композицию охлаждают, в одном из вариантов выполнения при смешивании, чтобы содействовать образованию кристаллической структуры, которая придает шортенингу желаемые физические свойства. Желаемое охлаждение при смешивании может обеспечить теплообменник, в одном из вариантов выполнения скребковый теплообменник.
В вариантах выполнения, шортенинги, полученные указанным способом, обладают более низким содержанием насыщенных жиров и транс-жиров, по сравнению с шортенингами, известными в технике. В вариантах выполнения, композиции шортенингов, разработанные в настоящем изобретении, применяются в кондитерских изделиях, например, печеньях, пирожных, пирогах, хлебе и других продуктах вместо обычных частично гидрированных шортенингов.
Следует понимать, что как предшествующее общее описание, так и приведенное ниже подробное описание имеют только описательный и пояснительный характер и не являются ограничивающими.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В изобретении разработаны композиции шортенингов, содержащие целлюлозное волокно, твердый жир, служащий для получения кристаллической матрицы, и жидкое масло. Кроме того разработаны способы получения этих композиций и их применения. Эти способы и композиции подробно описаны в следующем далее разделе.
Определения
Если не указано иное, технические и научные термины, используемые в настоящей заявке, имеют значения, которые обычно придают им рядовые специалисты в данной области техники. Все патенты, заявки на патенты, опубликованные заявки на патенты и другие публикации включены в настоящую заявку во всей полноте с помощью ссылок. В случае, если в настоящей заявке имеется несколько определений одного и того же термина, определение, приведенное в данном разделе имеет преимущественную силу, если не указано иное.
Термин «пластичный» в настоящей заявке применяется для обозначения композиции шортенинга, которая является твердой при комнатной температуре.
Имеется в виду, что термин «жир» в настоящей заявке охватывает все пригодные в пищу триглицериды жирных кислот, независимо от их происхождения и от того, являются ли они твердыми или жидкими при комнатной температуре. Так, например, термин «жир» включает растительные и животные жиры и масла, которые обычно являются жидкими и обычно являются твердыми.
Термин «твердый жир» или «гидрированный жир» в настоящей заявке относится к полностью или частично гидрированному маслу (маслам), твердым стеариновым фракциям, частично замещенным сложным эфирам, например, диглицеридам и моноглицеридам, воскам и их смесям.
Термин «масло» в настоящей заявке предназначен для обозначения таких жиров, которые в немодифицированном состоянии являются жидкими. Этот термин охватывает природные и синтетические жиры и масла.
Термин «пригодное в пищу масло», «масляная основа» или «жидкое масло» в настоящей заявке относится к маслу, которые в основном является жидким при комнатной температуре. Эта масляная основа или жидкое масло может быть не гидрированным маслом или частично гидрированным маслом, модифицированным маслом или их смесями.
В настоящем описании термин «целлюлозное волокно» относится к волокнистому целлюлозному материалу, полученному из растительных источников. Волокнистая природа материала и наличие капилляров, которые могут поглощать масло, являются важными особенностями целлюлозного волокна, используемого в настоящей заявке. Типичными примерами целлюлозного волокна являются волокна, получаемые из древесной пульпы, гороха и бамбука.
Следует отметить, что в настоящем описании и приложенной формуле изобретения, формы единственного числа включают соответствующие формы множественного числа, если контекст явно не указывает на противоположное. Так, например, упоминание «растительного масла» включает смеси двух или нескольких таких растительных масел, и т.п. В одном из вариантов выполнения, упоминание «растительного масла» включает переэтерифицированные и/или генетически модифицированные масла.
Все процентные величины приведены в весовых процентах, если явно не указано другое.
Композиции
В вариантах выполнения, в изобретении разработаны композиции шортенингов, содержащих целлюлозное волокно, твердый жир и жидкое масло. Твердый жир в этих композициях играет роль кристаллической матрицы композиции. Не ограничиваясь какой-либо конкретной теорией, можно предположить, что в вариантах выполнения, целлюлозное волокно способствуют структурированию шортенинга, по крайней мере частично, путем поглощения некоторого количества масла капиллярами и связывания определенного количества масла, смачивающего поверхность волокон, и частично за счет физического действия по укреплению кристаллической структуры, образованной входящими в композицию высокоплавкими фракциями. В вариантах выполнения, применение целлюлозных волокон дает возможность получать пластичный шортенинг с пониженным содержанием как транс-жирных кислот, так и насыщенных жирных кислот, по сравнению с шортенингами, не содержащими целлюлозных волокон. В вариантах выполнения, применение целлюлозных волокон дает возможность понизить суммарное содержание транс-жирных кислот и насыщенных жирных кислот в композиции шортенинга около на 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35%, 32%, 30%, 25%, 20%, 18%, 15%, 10% или 5 вес.% по сравнению с композициями шортенингов, известными в технике. В вариантах выполнения, применение целлюлозных волокон позволяет понизить суммарное содержание транс-жирных кислот и насыщенных жирных кислот в композиции шортенинга около на 25%, 20%, 18%, 15%, 10% или 5 вес.% по сравнению с композицией шортенинга VREAM RightT.
Целлюлозное волокно используется в композициях без гидратации водой или обработки другими добавками, например, камедями или эмульгаторами. В вариантах выполнения композиция шортенинга по изобретению включает менее чем около 0,1%, 0,3%, 0,5%, 0,7% или 1% воды от общего веса композиции. Можно использовать целлюлозное волокно, имеющее различные диапазоны средней длины, полученные из различных исходных материалов и разной степени чистоты. В вариантах композиция шортенинга по изобретению включает менее чем около 1% воды от общего веса композиции.
В вариантах выполнения, целлюлозное волокно для использования в настоящем изобретении получают из растительных источников, включая, но не ограничиваясь этим, древесную пульпу, бамбук, горох, плоды цитрусовых и сахарную свеклу. В вариантах выполнения, целлюлозное волокно, применяемые в настоящем изобретении, включают UPTAKE 80 и CENTU-TEX, CeREAFill, производимые Norben Company, Inc., CREAFIBE QC 150 и CREACLEAR SC 150, производимые CREAFILL Fibers Corp., и SOLKA FLOC 900FCC, SOLKA FLOC 300FCC и SOLKA FLOC 40FCC, производимые International Fiber Corporation. В вариантах выполнения, целлюлозное волокно получают из водорослей. В композициях по изобретению могут использоваться любые целлюлозные материалы, имеющие волокнистую природу и капилляры, которые способны поглощать масло. В отличие от композиций, известных в литературе, например патентной публикации США № 2005/0271790, композиции по настоящей заявке не требуют целлюлозного волокна высокой чистоты.
В вариантах выполнения, композиции по изобретению содержат целлюлозное волокно в количестве от около 1 до около 15% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, содержание целлюлозных волокон в композициях составляет около 1%-10%, около 1%-7%, около 1%-4%, около 2%-10%, около 2%-7% или около 2%-5% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, содержание целлюлозных волокон в композиции составляет около 3%-5% или около 4%-5% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, содержание целлюлозных волокон в композициях составляет около 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 или 15% от общего веса композиции. В вариантах содержание целлюлозных волокон в композициях составляет около 3, 4, 4,5, 5, 6, или 7% от общего веса композиции.
Целлюлозное волокно используют в композициях без гидратации водой или обработки другими добавками, например, камедями или эмульгаторами. В вариантах выполнения, композиция шортенинга по изобретению включает менее чем около 1% воды от общего веса композиции. В вариантах выполнения, композиция шортенинга по изобретению содержит менее чем около 0,1%, 0,3%, 0,5%, 0,7%, 1%, 1,5%, 2%, 2,5% или 3% воды от общего веса композиции. Можно использовать целлюлозное волокно, имеющее различные диапазоны средней длины, полученные из различных исходных материалов и разной степени чистоты.
В вариантах выполнения, твердый жир, применяемый в композициях по изобретению, включает полностью или частично гидрированное масло (масла), твердые стеариновые фракции, частично замещенные сложные эфиры, например, диглицериды и моноглицериды, воски или их смеси. В вариантах выполнения, полностью гидрированное масло выбрано из полностью отвержденного рыбьего жира, полностью отвержденного животного жира, полностью отвержденного пальмового масла, полностью отвержденного масла рапса с высоким содержанием эруковой кислоты, полностью отвержденного соевого масла, полностью отвержденного масла подсолнечника, полностью отвержденного кукурузного масла, полностью отвержденного арахисового масла, полностью отвержденного сафлорового масла, полностью отвержденного оливкового масла, полностью отвержденного пальмового стеарина, полностью отвержденного пальмового олеина, их производных и смесей. В вариантах выполнения, частично гидрированное масло выбрано из частично отвержденного рыбьего жира, частично отвержденного животного жира, частично отвержденного пальмового масла, частично отвержденного масла рапса с высоким содержанием эруковой кислоты, частично отвержденного соевого масла, частично отвержденного масла подсолнечника, частично отвержденного кукурузного масла, частично отвержденного арахисового масла, частично отвержденного сафлорового масла, частично отвержденного оливкового масла, частично отвержденного пальмового стеарина, частично отвержденного пальмового олеина, частично отвержденного масла хлопчатника их производных и смесей. В вариантах выполнения, стеариновая фракция или моноглицериды, и/или диглицериды могут быть получены из природных жиров пищевого качества, включая растительные жиры, например, кокосовое масло, пальмоядровое масло и т.п., или жиров, которые подверглись полному гидрированию. Так, в вариантах выполнения, стеариновая фракция или моноглицериды, и/или диглицериды получены из природных насыщенных жиров или масел. В вариантах выполнения, стеариновая фракция или моноглицериды, и/или диглицериды получены из пальмового масла.
В вариантах выполнения, общее количество твердого жира, применяемого в композициях по изобретению, составляет от около 5 до около 20% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, общее количество твердого жира в указанных композициях составляет около 7%-15%, около 7%-13%, около 8%-15%, около 8%-12%, около 8%-11% или около 9%-11% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, общее количество твердого жира в композициях составляет около 8%-10% или около 9%-10% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, общее количество твердого жира в композициях составляет около 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 или 25% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, общее количество твердого жира в композициях по изобретению составляет около 9, 9,5, 10, 10,5, 10,75, 11, 11,5, 12, 12,5 или 13% от общего веса композиции.
В вариантах выполнения, твердый жир, применяемый в настоящем изобретении, выбран из твердого пальмового жира, твердого жира, полученного из соевого масла, твердого хлопкового жира, пальмового стеарина, смеси триглицеридов, диглицеридов, моноглицеридов, полученных из масла соевых бобов, гидрированных до насыщения, и твердого хлопкового жира.
В вариантах выполнения, твердый жир, применяемый в настоящем изобретении, включает смесь пальмового твердого жира и твердого жира из соевого масла. В вариантах выполнения количество твердого пальмового жира в смеси твердых жиров составляет около 60-85% от общего веса твердого жира в композиции. В вариантах выполнения количество твердого пальмового жира в смеси твердых жиров составляет около 70-80%, 70-85%, 75-80%, 75-85% или 76-79% от общего веса твердых жиров в композиции. В вариантах выполнения, количество твердого пальмового жира в смеси твердых жиров составляет около 70, 72, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84 или 85% от общего веса твердого жира в композиции. В одном из вариантов выполнения, количество твердого пальмового жира в смеси твердых жиров составляет около 76, 76,5, 77, 77,5, 78, 78,5, 79, 79,5, 80, 80,5, 81, 81,5, 82, 82,5, 83, 83,5, 84, 84,5 или 85% от общего веса твердого жира в композиции. В вариантах выполнения, количество твердого жира из соевого масла в смеси твердых жиров составляет около 60-85% от общего веса твердого жира в композиции. В вариантах выполнения, количество твердого жира из соевого масла в смеси твердых жиров составляет около 15-35%, 17-32%, 20-30% или 20-25% от общего веса твердых жиров в композиции. В вариантах выполнения, количество твердого жира из соевого масла в смеси твердых жиров составляет около 15, 17, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34 или 35% от общего веса твердых жиров в композиции. В одном из вариантов выполнения, количество твердого жира из соевого масла в смеси твердых жиров составляет около 20, 20,5, 21,5, 22, 22,5, 23, 23,5, 24, 24,5 или 25% от общего веса твердых жиров в композиции.
В вариантах выполнения, твердый жир, применяемый в настоящем изобретении, включает смесь пальмового твердого жира и твердого жира из соевого масла. В вариантах выполнения, количество твердого пальмового жира в смеси твердых жиров составляет около 6-12% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество твердого пальмового жира в смеси твердых жиров составляет около 6-10%, 7-10%, 7-9% или 7-8% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество твердого пальмового жира в смеси твердых жиров составляет около 6, 7, 7,2, 7,4, 7,5, 8 или 8,5% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество твердого жира из соевого масла в смеси твердых жиров составляет около 1-5% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество твердого жира из соевого масла в смеси твердых жиров составляет около 1-3 или 2-3% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество твердого жира из соевого масла в смеси твердых жиров составляет около 2, 2,09, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,7, 2,9 или 3% от общего веса композиции.
В вариантах выполнения, твердый жир, применяемый в настоящем изобретении, включает твердый хлопковый жир. В вариантах выполнения, количество твердого хлопкового жира в композиции составляет около 7-20% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество твердого хлопкового жира в композиции составляет около 7-20%, 7-17% или 9-17% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество твердого хлопкового жира в композиции составляет около 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19 или 20% от общего веса композиции.
В вариантах выполнения, твердый жир, применяемый в настоящем изобретении, включает твердый жир из соевого масла. В вариантах выполнения, количество твердого жира из соевого масла в композиции составляет около 5-20% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество твердого жира из соевого масла в композиции составляет около 7-20%, 7-17%, 9-17% или 10-15% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество твердого жира из соевого масла в композиции составляет около 8, 10, 12, 14, 16, 18 или 20% от общего веса композиции.
В вариантах выполнения, твердый жир, применяемый в настоящем изобретении, включает твердый пальмовый жир. В вариантах выполнения, количество твердого пальмового жира в композиции составляет около 5-20% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество твердого пальмового жира в композиции составляет около 7-20%, 7-17%, 9-17% или 10-15% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество твердого пальмового жира в композиции составляет около 8, 12, 14, 16, 18 или 20% от общего веса композиции.
В вариантах выполнения, твердый жир, применяемый в настоящем изобретении, включает пальмовый стеарин. В вариантах выполнения, количество пальмового стеарина в композиции составляет около 15-30% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество пальмового стеарина в композиции составляет около 15-25%, 17-25%, 20-25% или 20-30% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество пальмового стеарина в композиции составляет около 15, 17, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 28 или 30% от общего веса композиции.
В вариантах выполнения, твердый жир, применяемый в настоящем изобретении, включает смесь триглицеридов, диглицеридов и моноглицеридов, полученных из соевого масла и затем гидрированных до насыщения. В вариантах выполнения, количество этой смеси из соевого масла в композиции по изобретению составляет около 5-20% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество смеси из соевого масла в композиции составляет около 7-20%, 7-17%, 9-17% или 10-15% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество указанной смеси из соевого масла в композиции составляет около 8, 10, 12, 14, 16, 18 или 20% от общего веса композиции.
В вариантах выполнения, жидкое масло, применяемое в композиции по изобретению, включает масло канолы, канолы с высоким содержанием олеиновой кислоты, сои, кукурузы, подсолнечника, рапса, арахиса, сафлоры, оливок, хлопчатника или смесь указанных масел. В вариантах выполнения, количество жидкого масла в композиции составляет около 70-90% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество жидкого масла в композиции составляет около 75-90%, 80-90%, 75-85% или 82-88% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество жидкого масла в композиции составляет около 75, 77, 79, 80, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89 или 90% от общего веса композиции. В вариантах выполнения, количество жидкого масла в композиции составляет около 83, 83,5, 84, 84,5, 85, 85,25, 85,5, 86, 86,5, 87, 87,5, 88, 88,5, 89 или 90% от общего веса композиции. В вариантах выполнения количество масла канолы в композиции составляет около 83, 83,5, 84, 84,2, 84,5, 85, 85,25, 85,5, 86, 86,2, 86,5, 87, 87,5, 88, 88,5, 89 или 90% от общего веса композиции.
th
В вариантах выполнения, композиции по изобретению дополнительно включают одну или несколько добавок. Обычные добавки, которые могут быть введены в композиции шортенингов по изобретению, включают, не ограничиваясь этим, стабилизаторы, вкусоароматические агенты, эмульгаторы, средства против разбрызгивания, красители или антиоксиданты. Типовые добавки описаны, например, в Campbell et al., Food Fats and Oils, 8 Ed., Institute of Shortening and Edible Oils, Washington, D.C.
В вариантах выполнения, составы шортенингов дополнительно включают антиоксидант. Для применения в настоящем изобретении подходит широкий круг антиоксидантов, включая, но не ограничиваясь этим, бутилированный гидрокситолуол (BHT), бутилированный гидроксианизол (BHA), трет-бутилгидрохинон (TBHQ), этилендиаминтетрауксусную кислоту (EDTA), сложные эфиры галловой кислоты (т.е. пропилгаллат, бутилгаллат, окстилгаллат, додецилгаллат и т.д.), токоферолы, лимонную кислоту, сложные эфиры лимонной кислоты (т.е. изопропилцитрат и т.д.), гваяковую смолу, нордигидрогваяретовую кислоту (NDGA), тиодипропионовую кислоту, аскорбиновую кислоту, сложные эфиры аскорбиновой кислоты (т.е. аскорбилпальмитат, аскорбилолеат, аскорбилстеарат и т.д.), винную кислоту, лецитин, метилсиликон, полимерные антиоксиданты (аноксомеры), экстракты растений (или пряностей и трав) (т.е. розмарина, шалфея, душицы, тимьяна, майорана и т.д.) и их смеси.
12
22
12
22
14
22
В вариантах выполнения, составы шортенингов по изобретению дополнительно включают эмульгатор. Для применения в настоящем изобретении подходит широкий круг эмульгаторов, включая, но не ограничиваясь этим, моно и диглицериды, дистиллированные моноглицериды, эфиры полиглицерина и C-C жирных кислот, моно и диэфиры пропиленгликоля и C-C жирных кислот, моно и диэфиры сахарозы и C-C жирных кислот.
В вариантах выполнения, композиции по изобретению включают 4,5% целлюлозного волокна, 8,33% твердого пальмового жира, 2,42% твердого соевого жира и 84,75% масла канолы с высоким содержанием олеиновой кислоты, от общего веса композиции.
В вариантах выполнения, композиции по изобретению включают 4,37% целлюлозного волокна, 8,08% твердого пальмового жира, 2,35% твердого соевого жира и 82,21 вес.% масла канолы с высоким содержанием олеиновой кислоты, от общего веса композиции, а также 3 г моноглицерида DIMODAN P-T-K-A (кошерный дистиллированный моноглицерид изготовленный из пищевого рафинированного пальмового масла).
В вариантах выполнения, композиции по изобретению включают 4,5% целлюлозного волокна, 8,33% твердого пальмового жира, 2,42% твердого соевого жира и 84,75% масла канолы, от общего веса композиции.
В вариантах выполнения, композиции по изобретению включают 4,5% целлюлозного волокна, 7,21% твердого пальмового жира, 2,09% твердого соевого жира и 86,20% масла канолы, от общего веса композиции.
В вариантах выполнения, композиции по изобретению включают 4,5% целлюлозного волокна, 7,21% твердого пальмового жира, 2,09% твердого соевого жира и 84,20% масла канолы, 0,75% дистиллированного моноглицерида из пальмового масла, 1,15% полиглицеридного эфирного эмульгатора, а именно PGE TGMSH-K (производства LONZA, Inc) и 0,10% антиоксиданта 20 TBHQ от общего веса композиции.
В вариантах выполнения, составы шортенингов включают дополнительные ингредиенты, например, добавки, придающие вкус масла, мяса или сала, оливкового масла и другие природные или синтетические вкусоароматические добавки. В вариантах выполнения, в композицию по изобретению можно включать витамины. В вариантах выполнения, в шортенингах можно использовать широкий круг других добавок, при условии, что они пригодны в пищу и эстетически привлекательны.
Способы получения
В вариантах выполнения, способы получения включают стадии получения смеси, содержащей целлюлозное волокно, твердый жир и жидкое масло, и смешивания этой смеси с получением композиции шортенинга. Во время стадии смешивания, композицию переводят в расплавленное состояние с тем, чтобы смесь стала гомогенной. Порядок добавления ингредиентов и нагревания ингредиентов может быть изменен согласно требованиям конкретной методики. Ингредиенты можно добавлять при комнатной температуре или при повышенной температуре, в зависимости от конкретной применяемой системы, и подразумевается, что приложенная к заявке формула изобретения не должна быть ограничена порядком стадий нагревания и смешивания. Расплавленную гомогенную композицию охлаждают, в одном из вариантов выполнения, со смешиванием, для содействия образованию кристаллической структуры, которая придает шортенингу желаемые физические свойства. Желаемое охлаждение при смешивании может обеспечить теплообменник, в одном из вариантов выполнения скребковый теплообменник.
В одном из вариантов выполнения, в изобретении разработан способ получения композиций шортенинга, включающий: a) смешивание жидкого масла и целлюлозных волокон с получением смеси целлюлозных волокон и масла и b) смешивание твердого жира с полученной ранее смесью. В вариантах выполнения, стадии a) и b) проводят при температуре около 40-95°C, 50-75°C, 60-75°C или 60-70°C. В вариантах выполнения, после стадии смешивания b) проводят охлаждение, необязательно со смешиванием, получая затвердевший шортенинг. В вариантах выполнения в композиции при получении не добавляют воду из посторонних источников.
В вариантах выполнения, для смешивания смесей на стадиях a) и b) применяют механическую мешалку. В одном из вариантов выполнения, на стадии a) смешивание осуществляют до тех пор, пока целлюлозное волокно не распределятся в масле. В вариантах выполнения, стадию a) начинают при комнатной температуре и во время смешивания масло нагревают до температуры около 45, 50, 53, 55, 57, 59, 61, 63, 65, 67, 70, 73 или 75°C. В вариантах выполнения твердый жир добавляют к смеси жидкого масла и целлюлозного волокна при температуре около 50, 53, 55, 57, 59, 61, 63, 65, 67, 70, 73 или 75°C. Смесь всех ингредиентов смешивают в течение дополнительного времени, равного около 3-15 минутам или 3-10 минутам, и затем охлаждают, необязательно при смешивании, до затвердевания.
В другом варианте выполнения, указанный способ включает a) смешивание жидкого масла и твердого жира и b) введение в смесь целлюлозных волокон. В вариантах выполнения, стадии a) и b) проводят при температуре около 40-95°C, 50-75°C, 50-70°C, 60-75°C или 60-70°C. В вариантах выполнения, после стадии смешивания b) проводят охлаждение, необязательно со смешиванием, получая затвердевший шортенинг. В вариантах выполнения, в композицию при получении не добавляют воду из посторонних источников.
Смешивание целлюлозных волокон, твердого жира и жидкого масла можно осуществлять известными в технике способами. В вариантах выполнения, смесь можно затем подвергнуть охлаждению с применением скребкового теплообменника, известного в технике изготовления шортенингов. В вариантах выполнения условия обработки смеси в скребковом теплообменнике можно отрегулировать таким образом, чтобы придать шортенингу желаемые свойства. Скребковые ножи предотвращают нарастание на цилиндре любых кристаллов и других крупных частиц, которые способны уменьшить теплообмен и увеличить время обработки. Для оптимизации одного или нескольких свойств шортенинга (например, твердости, температуры плавления) можно модифицировать ряд различных параметров работы скребкового теплообменника. Например, для оптимизации твердости шортенинга, можно менять скорость скребковых ножей, скорость прокачивания через скребковый теплообменник, а также температуру состава, выходящего из теплообменника, что показано ниже в демонстрационных примерах.
Шортенинги, полученные способом по изобретению, можно использовать для производства целого ряда продуктов питания, включая, но не ограничиваясь этим, попкорн, выпечку, глазурь, сухое печенье, хлеб, пироги, слоеное пирожное, круассаны или изделия из слоеного теста. За счет уменьшения суммарного содержания насыщенных и транс-жиров, пищевые продукты, полученные с применением шортенингов по изобретению, полезны для здоровья.
В вариантах выполнения, композиции шортенингов по изобретению добавляют в упаковки попкорна для приготовления в микроволновых печах, применяя известные способы. В вариантах выполнения, микроскопическое исследование образцов из упаковок попкорна демонстрирует равномерное распределение соли и шортенинга в микроволновых упаковках.
В приведенных ниже примерах представлены некоторые типовые варианты выполнения, которые приведены в качестве иллюстрации, а не для ограничения объема изобретения. В каждом из приведенных в заявке примеров приведенные процентные величины соответствуют весовым процентам от общего веса смеси, если не указано иное.
ПРИМЕРЫ
Следующие далее примеры приведены для того, чтобы предоставить рядовому специалисту в данной области техники полное раскрытие и описание того, как реализовать и оценить соединения, композиции и способы, описанные и заявленные в настоящем изобретении, причем эти примеры описывают только типовые варианты выполнения и не предназначены для ограничения заявленного объема изобретения. Если не указано иное, приведенные доли являются весовыми долями, температура приведена в °C или является комнатной температурой и давление равно атмосферному или близко к нему. Существуют многочисленные вариации и комбинации условий реакций, например, концентраций компонентов, температур, давлений и других параметров и условий реакций, которые могут использоваться для оптимизации чистоты продукта и выходов в описанных способах. Для оптимизации подобных условий реализации методик потребуется только разумный объем стандартной экспериментальной работы.
Примеры 1-2
Твердый пальмовый жир (PHF) (г)
Твердый соевый жир (SHF) (г)
Масло канолы с выс.сод.ол.к-ты (HOC) (г)
целлюлозное волокно(FCC 900) (г)
Пример 1
38,7
25,8
511,5
24,0 (4%)
Пример 2
36,7
24,4
507,4
31,5 (5,25%)
В примерах 1 и 2, HOC и целлюлозное волокно смешивали при комнатной температуре, используя механическую мешалку при скорости около 500 об/мин. Смешивание начинали при комнатной температуре и во время смешивания масло нагревали. Через 30 минут при температуре около 93°C добавляли смесь твердых жиров (PHF+SFH), в виде хлопьев обоих компонентов. Температура смеси падала до около 81°C. Нагревание продолжали, и около через 9 минут температура вновь поднималась около до 93°C. Нагревание уменьшали примерно 30 минут после добавления твердого жира. Когда температура падала до 85°C, нагревание выключали. Когда температура понижалась до 63°C, смесь выливали в устройство для изготовления замороженного йогурта, мороженого и фруктового мороженого Cuisinart Frozen Yogurt-Ice cream & Sorbet Maker (модель ICE-20) и кристаллизовали. Когда продукт приобретал зернистый вид, подобный яблочному пюре, и консистенцию, подобную мягкому картофельному пюре, продукт переносили в 32 унциевую стеклянную банку и сохраняли.
Пример 3
Твердый пальмовый жир (PHF) (г)
Твердый соевый жир (SHF) (г)
Масло канолы с выс.сод.ол.к-ты (HOC) (г)
Целлюлозное волокно(FCC 900) (г)
Пример 3
80,6
22,5
782
32 (3,6%)
Масло канолы с высоким содержанием олеиновой кислоты и целлюлозное волокно смешивали в 2500 мл стакане на горячей электроплитке, используя механическую мешалку. Скорость смешивания была достаточной для диспергирования целлюлозных волокон в масле. Смешивание запускали при комнатной температуре и, продолжая смешивание, масло нагревали до температуры около 63°C, после чего добавляли расплавленную смесь твердых жиров. После добавления твердых жиров, температура составляла около 64°C. Смесь всех компонентов смешивали в течение еще 5 минут, после чего выливали в устройство для изготовления замороженного йогурта, мороженого и фруктового мороженого Cuisinart Frozen Yogurt-Ice cream & Sorbet Maker (модель ICE-20) и кристаллизовали. Когда продукт приобретал зернистый вид, подобный яблочному пюре, и консистенцию, подобную мягкому картофельному пюре, продукт переносили в 32 унциевую стеклянную банку и сохраняли в помещении с температурой 70°F.
Пример 4
Твердый пальмовый жир (PHF) (г)
Твердый соевый жир (SHF) (г)
Масло канолы с выс.сод.ол.к-ты (HOC) (г)
целлюлозное волокно(FCC 900) (г)
Пример 4
61,5
22,5
514,5
24
Масло канолы с высоким содержанием олеиновой кислоты и целлюлозное волокно смешивали в химическом стакане при комнатной температуре и продолжали смешивание на горячей электроплитке, используя механическую мешалку. Смешивание продолжали в течение одного часа. Расплавленную смесь твердых жиров добавляли при температуре около 147°F. Смесь всех компонентов смешивали в течение еще 5 минут, после чего выливали в устройство для изготовления замороженного йогурта, мороженого и фруктового мороженого Cuisinart Frozen Yogurt-Ice cream & Sorbet Maker (модель ICE-20) и кристаллизовали. Когда продукт приобретал зернистый вид, подобный яблочному пюре, и консистенцию, подобную мягкому картофельному пюре, продукт переносили в 32 унциевую стеклянную банку и сохраняли в помещении с температурой 70°F.
Примеры 5-33
Продукты примеров 5-33 получали по следующей методике: желаемое количество жидкого масла помещали в 2500 мл химический стакан. Стакан ставили на электроплитку и над ним размещали мешалку. Включали мешалку и устанавливали скорость вращения на 300 об/мин. Температуру электроплитки устанавливали на 200°C. При смешивании добавляли желаемое количество целлюлозы в течение около 20 мин. Когда температура масла достигала 70°C, добавляли желаемое количество твердого жира и продолжали смешивание. Смешивание продолжали в течение около 5 минут. Через 5 минут нагревание и смешивание выключали. Композиции охлаждали, как описано в примерах 1-4.
Пример
Смесь твердых жиров (PHF 77,5% + SHF 22,5%) (г)
Жидкое масло (г)
Целлюлозное волокно (г)
HOC
Канола
Кукуруза
Подсолнечник
FCC 900
FCC 40
FCC 300
Волокно из гороха Centu-Tex
Волокно из гороха Uptake 80
Cera Fibe QC 150
5
107,5
852,5
40
6
107,5
852,5
40
7
107,5
842,5
50
8
107,5
852,5
40
9
107,5
852,5
40
10
107,5
852,4
40
11
105,5
882,44
10
12
107,5
872,55
20
13
107,5
812,52
80,01
14
107,5
792,51
100,04
15
107,5
742,5
150 (15%)
16
107,5
892,57
0
17
107,51
887,54
5 (0,5%)
18
107,5
852,5
40 (5%)
19
50,05
910,02
40 (5%)
20
90,01
870,02
40 (5%)
21
130
830
40,01 (5%)
22
170
790
40,4
23
210
750
40
24
250
710
40
25
90,01
870,02
40,15
26
107,5
807,5
85,6
27
112,58
812,52
75,4
28
107,5
852,53
40,1
29
107,5
852,6
40,15
30
107,5
852,49
40,08
31
107,5
852,5
40,03
32*
107,5
852,51
40,01
33
107,58
852,5
40,16
* Состав примера 32 получали, смешивая твердый жир и жидкое масло до добавления целлюлозных волокон.
Примеры 34-35
В примерах 34-35 применяли твердый хлопковый жир и получали композиции по методике, описанной в примерах 5-33.
Твердый хлопковый жир (г)
Маслоканолы (г)
Целлюлозное волокно (FCC 900) (г)
Пример 34
90
870,1
40,1
Пример 35
170,1
790
40,1
Примеры 36-38
В примерах 36-38 твердый жир и жидкое масло смешивали до добавления целлюлозных волокон по следующей методике. В 2500 мл химическом стакане взвешивали желаемое количество жидкого масла. Сосуд помещали на электроплитку и устанавливали мешалку. Включали мешалку и устанавливали скорость на 300 об/мин. Электроплитку устанавливали на 200°C. Добавляли желаемое количество твердого жира и продолжали смешивание до достижения температуры 70°C. При смешивании добавляли желаемое количество целлюлозы. Смешивание продолжали в течение около 5 минут. Скорость вращения мешалки составляла 300 об/мин. Нагревание и смешивание прекращали через 5 минут. Композиции охлаждали, как описано в примерах 1-4.
Смесь охлаждали до 70°C и затем кристаллизовали в устройстве для изготовления мороженого.
Пример
Твердый жир
Масло канолы (г)
Целлюлозное волокно 900FCC (г)
Смесь твердых жиров (PHF 77,5%+SHF 22,5%) (г)
Твердый соевый жир (г)
Твердый пальмовый жир (г)
36
107,5
852,5
40
37
120
840
40
38
120
840
40
Примеры 39-40
В примерах 39-40 в качестве твердого жира использовали пальмовый стеарин и использовались большие количества целлюлозных волокон. Составы смешивали в небольших количествах в сосуде для изготовления мороженого внутри малой низкотемпературной камеры при -20°C.
Пример
Пальмовый стеарин (г)
Масло канолы (г)
Целлюлозное волокно (900 FCC) (г)
39
230
690
80
40
210
710
80
Пример 41
В примере 41 в качестве структурирующего жира применялась структурирующая смесь триглицеридов, диглицеридов и моноглицеридов, полученных из соевого масла, и затем гидрированная до насыщения.
Пример
Структурирующая смесь (г)
Масло канолы (г)
Целлюлозное волокно (900 FCC) (г)
41
120
840
40
Этот пример демонстрирует, что наряду с целлюлозным волокном, для структурирования состава могут использоваться компоненты, отличные от насыщенных триглицеридов.
Примеры 42-45
В примерах 42-45 использовали различное целлюлозное волокно для исследования его действия на свойства композиций.
Пример
Смесь твердых жиров (г)
Масло канолы (г)
Целлюлозное волокно (г)
900 FCC
40 FCC
150 QC
42
107,5
853,5
20
20
43
107,5
852,50
40
44
107,5
852,5
20
20
45
107,5
852,5
20
20
Пример 46
В примере 46 добавляли небольшое количество воды, чтобы выяснить, помогает ли она структурированию состава.
Пример
Смесь твердых жиров (г)
Масло канолы (г)
Целлюлозное волокно(900 FCC) (г)
Вода (г)
46
107,5
851,5
40
1
При добавлении указанного количества воды, полученный шортенинг не имел заметных отличий от шортенинга, полученного без добавления воды.
Пример 47
В примере 46 добавляли небольшое количество глицерина, чтобы выяснить, способствует ли глицерин структурированию состава.
Пример
Смесь твердых жиров (г)
Масло канолы (г)
Целлюлозное волокно(900 FCC) (г)
Глицерин (г)
47
107,5
851,5
40
1,02
При добавлении указанного количества глицерина, полученный шортенинг не имел заметных отличий от шортенинга, полученного без добавления глицерина.
Примеры 48-50
В примерах 48-50 в составах применялась частично гидрированная масляная основа.
Пример
Смесь твердых жиров (г)
Частично гидрированная масляная основа (г)
Целлюлозное волокно (900 FCC) (г)
48
107,50
852,51
40
49
87,50
872,50
40
50
67,50
892,50
40
Примеры 51-54
В примерах 51-54 при получении состава шортенинга для изготовления тортов и глазури применяли эмульгатор.
Пример
Смесь твердых жиров (г)
Масло канолы (г)
Целлюлозное волокно (900 FCC) (г)
Моноглицерид DIMODAN P-T-K-AДистиллированный моноглицерид (DANISCO) (г)
Эфир полиглицерина POLYALDO TGMSH-K (LONZA) 9г)
51
107,50
836
40
7,50
9
52
107,50
833,50
40
10
9
53
107,50
833,50
40
7,50
11,50
54
107,50
822,50
40
14
16,01
Пример 55
В примере 55 осуществляли получение композиции шортенинга на экспериментальной полупромышленной установке, применяя следующие ингредиенты:
Пример
Твердый пальмовый жир (%)
Твердый соевый жир (%)
QC 150 CreaFibe (%)
Масло канолы с высоким содерж. олеин.к-ты (%)
55
8,3313
2,4187
4,5000
84,7500
Запускали производство партии продукта массой 200 фунтов. Композицию получали смешиванием HOC, смеси твердых жиров и целлюлозы. Смесь всех ингредиентов пропускали через насос и статический миксер в течение 30 минут и затем подавали на охлаждающее устройство. Статический миксер вводили в схему рециркуляции смеси для лучшего диспергирования целлюлозных волокон перед поступлением смеси в охлаждающее устройство.
Конфигурация производственной линии: A-C-B-наполнение
Устройства A и C являлись охлаждающими устройствами, устройство B рабочим устройством со штырьками на роторе и штырьками, защищающими от стенки цилиндра.
Условия получения первой партии
Целевые
Реальные
Температура подающей емкости
129F
130F
Установка подающего насоса
1
1
Температура на выходе устройства A
78F
78F
Температура на выходе устройства B
68F
67F
Температура на выходе устройства C
66F
66F
Установка вариодвигателя на валу охлаждающей установки
Устройство A
7
7
Устройство B
3
3
Устройство C
7
7
Избыточное давление 6 фунтов на кв.дюйм, установки аммиачных агрегатов A 60, C 55. Азот в количестве, достаточном для получения продукта белого цвета.
Продукт стекал в приемную емкость в виде белой жидкости с самопроизвольно выравнивающейся поверхностью. 10 фунтов продукта поступали в течение 2,4 мин.
Условия получения второй партии
Целевые
Реальные
Температура подающей емкости
130F
131F
Установка подающего насоса
1
1
Температура на выходе устройства A
77-78F
78F
Температура на выходе устройства B
68F
69F
Температура на выходе устройства C
66F
66F
Установка вариодвигателя на валу охлаждающей установки
Устройство A
7
7
Устройство B
5
5
Устройство C
7
7
Избыточное давление 8 фунтов на кв.дюйм, установки аммиачных агрегатов A 45, C 50. Азот в количестве, достаточном для получения продукта белого цвета.
Продукт стекал в приемную емкость в виде белой жидкости с самопроизвольно выравнивающейся поверхностью. 10 фунтов продукта поступали в течение 2,4 мин.
Условия получения третьей партии
Целевые
Реальные
Температура подающей емкости
128F
130F
Установка подающего насоса
1
1
Температура на выходе устройства A
78F
78F
Температура на выходе устройства B
65F
65F
Температура на выходе устройства C
63F
63F
Установка вариодвигателя на валу охлаждающей установки
Устройство A
7
7
Устройство B
5
5
Устройство C
7
7
Избыточное давление 10 фунтов на кв.дюйм, установки аммиачных агрегатов A 40, C 45. Азот в количестве, достаточном для получения продукта белого цвета.
Продукт стекал в приемную емкость в виде белой жидкости с самопроизвольно выравнивающейся поверхностью. 10 фунтов продукта поступали в течение 2,4 мин.
Пример 56
В примере 56 осуществляли получение композиции шортенинга для тортов и глазури на экспериментальной полупромышленной установке, применяя следующие ингредиенты:
Пример
Твердыйпальмовыйжир(%)
Твердыйсоевыйжир (%)
QC 150CreaFibe(%)
HOC (%)
МоноглицеридDIMODAN P-T-K-AДистиллированный моноглицерид (DANISCO) (г)
56
8,0814
2,3461
4,3650
82,2075
3,000
Запускали производство партии продукта массой 200 фунтов. Композицию получали смешиванием HOC, смеси твердых жиров и целлюлозы. Смесь всех ингредиентов пропускали через насос и статический миксер в течение 30 минут и затем подавали на охлаждающее устройство. Статический миксер вводили в схему рециркуляции смеси для лучшего диспергирования целлюлозных волокон перед поступлением смеси в охлаждающее устройство.
Конфигурация производственной линии: A-C-B-наполнение
Условия получения первой партии
Целевые
Реальные
Температура подающей емкости
129F
131F
Установка подающего насоса
1
1
Температура на выходе устройства A
78F
78F
Температура на выходе устройства B
68F
68-69F
Температура на выходе устройства C
66F
66F
Установка вариодвигателя на валу охлаждающей установки
Устройство A
7
7
Устройство B
3
3
Устройство C
7
7
Избыточное давление 12-14 фунтов на кв.дюйм, установки аммиачных агрегатов A 35, C 50. Азот в количестве, достаточном для получения продукта белого цвета.
Продукт стекал в приемную емкость в виде белой жидкости с самопроизвольно выравнивающейся поверхностью. 10 фунтов продукта поступали в течение 2,4 мин.
Условия получения второй партии
Целевые
Реальные
Температура подающей емкости
130F
131F
Установка подающего насоса
1
1
Температура на выходе устройства A
77-78F
78F
Температура на выходе устройства B
68F
69F
Температура на выходе устройства C
66F
66F
Установка вариодвигателя на валу охлаждающей установки
Устройство A
7
7
Устройство B
5
5
Устройство C
7
7
Избыточное давление 8 фунтов на кв.дюйм, установки аммиачных агрегатов A 45, C 50. Азот в количестве, достаточном для получения продукта белого цвета.
Продукт стекал в приемную емкость в виде белой жидкости с самопроизвольно выравнивающейся поверхностью. 10 фунтов продукта поступали в течение 2,4 мин.
Условия получения третьей партии
Целевые
Реальные
Температура подающей емкости
128F
132F
Установка подающего насоса
1
1
Температура на выходе устройства A
78F
78-77F
Температура на выходе устройства B
65F
65-66F
Температура на выходе устройства C
63F
63-62F
Установка вариодвигателя на валу охлаждающей установки
Устройство A
7
7
Устройство B
5
5
Устройство C
7
7
Избыточное давление 10 фунтов на кв.дюйм, установки аммиачных агрегатов A 40, C 45. Азот в количестве, достаточном для получения продукта белого цвета
Продукт стекал в приемную емкость в виде белой жидкости с самопроизвольно выравнивающейся поверхностью. 10 фунтов продукта поступали в течение 2,4 мин.
Пример 57
В примере 57 осуществляли получение композиции шортенинга для универсального применения на экспериментальной полупромышленной установке, применяя следующие ингредиенты:
Пример
Твердыйпальмовый жир(%)
Твердый соевыйжир (%)
QC 150CreaFibe (%)
Масло канолы (%)
57
8,3313
2,4187
4,5000
84,7500
Запускали производство партии продукта массой 150 фунтов. Композицию получали смешиванием HOC, смеси твердых жиров и целлюлозы. Смесь всех ингредиентов пропускали через насос и статический миксер в течение 30 минут и затем подавали на охлаждающее устройство. Статический миксер вводили в схему рециркуляции смеси для лучшего диспергирования целлюлозных волокон перед поступлением смеси в охлаждающее устройство.
Конфигурация производственной линии: A-C-B-наполнение
Условия получения первой партии
Целевые
Реальные
Температура подающей емкости
120-130F
129F
Установка подающего насоса
1
1
Температура на выходе устройства A
80F
78F
Температура на выходе устройства B
68F
Температура на выходе устройства C
70F
66F
Установка вариодвигателя на валу охлаждающей установки
Устройство A
7
7
Устройство B
5
3
Устройство C
7
7
Избыточное давление 10 фунтов на кв.дюйм, установки аммиачных агрегатов A 50, C 50. Азот в количестве, достаточном для получения продукта белого цвета.
Продукт стекал в приемную емкость в виде белой жидкости с самопроизвольно выравнивающейся поверхностью. 10 фунтов продукта поступали в течение 2,4 мин.
Условия получения второй партии
Целевые
Реальные
Температура подающей емкости
125-130F
130F
Установка подающего насоса
1
1
Температура на выходе устройства A
75F
78-77F
Температура на выходе устройства B
68F
68F
Температура на выходе устройства C
66F
66F
Установка вариодвигателя на валу охлаждающей установки
Устройство A
7
7
Устройство B
5
5
Устройство C
7
7
Избыточное давление 10 фунтов на кв.дюйм, установки аммиачных агрегатов A 50, C 50. Азот в количестве, достаточном для получения продукта белого цвета
Продукт стекал в приемную емкость в виде белой жидкости с самопроизвольно выравнивающейся поверхностью. 10 фунтов продукта поступали в течение 2,4 мин.
Условия получения третьей партии
Целевые
Реальные
Температура подающей емкости
125-130F
128F
Установка подающего насоса
1
1
Температура на выходе устройства A
78F
78F
Температура на выходе устройства B
65F
Температура на выходе устройства C
63F
63F
Установка вариодвигателя на валу охлаждающей установки
Устройство A
7
7
Устройство B
5
5
Устройство C
7
7
Избыточное давление 8 фунтов на кв.дюйм, установки аммиачных агрегатов A 55, C 40. Азот в количестве, достаточном для получения продукта белого цвета
Продукт стекал в приемную емкость в виде белой жидкости с самопроизвольно выравнивающейся поверхностью. 10 фунтов продукта поступали в течение 2,4 мин.
Образцы универсального шортенинга и шортенинга для тортов и глазури, полученные в примерах 55 и 56, хранили в течение 72 часов при 70°F и затем исследовали. Все образцы представляли собой мягкие пластичные шортенинги. Один кубический образец каждого шортенинга вновь хранили при 70°F, и по одному кубическому образцу переносили в комнату, в которой поддерживали температуру 85°F, для имитации перевозки во время теплого сезона. Через восемь дней исследовали кубики, которые хранили при 85°F. Около половину материала переносили в новые пакеты и коробки и вновь хранили при 85°F. Другую половину возвращали к хранению при температуре 70°F. Образцы, которые все время выдерживали при 70°F, тестировали путем изготовления кулинарных продуктов. Образцы, которые выдерживали при 70°F в течение 72 часов, затем хранили 8 дней при 85°F и затем вновь при 70°F, оценивали путем приготовления некоторых продуктов. Образцы, которые хранили при 70°F и затем выдерживали при 85°F, оценивали путем изготовления некоторых продуктов. Составы, которые выдерживали при 70°F, показали хорошую эффективность, составы, перемещенные в помещение с температурой 85°F и вновь с температурой 70°F, также показали хорошую эффективность. Составы, которые переместили в помещение с температурой 85°F и выдерживали в нем до конца, при изготовлении тортов и глазури обеспечивали изготовление торта, но не глазури.
Состав, предназначенный для изготовления тортов и глазури, не подошел для изготовления фунтового кекса.
Описанные выше композиции шортенингов тестировали при изготовлении различной выпечки. При изготовлении печенья оказалось, что существует взаимосвязь между содержанием волокон в композиции шортенинга и распределением при выпекании. По мере увеличения содержания волокон, распределение ухудшается.
При изготовлении пирогов с коркой, шортенинги, содержащие волокно, позволяют получить менее слоистую корку, но она менее склонна к усадке и после выпекания имеет более высокую массу.
Мелкая шоколадная стружка (4000 шт на фунт) становилась более заметной в готовом печенье, в котором использовали шортенинги, содержавшие волокно. По мере увеличения размера стружки или размера включений, характеристика разницы в заметности стружки быстро уменьшалось до практически полного выравнивания.
Из числа шортенингов, содержащих эмульгатор, шортенинги примеров 53 и 55 обладали наилучшей суммарной эффективностью.
Шортенинги также с успехом прошли тестирование при изготовлении раскатанного сахарного печенья.
Пример 58
Получали два состава шортенингов универсального применения, используя методики, аналогичные описанным выше в примерах 55-57.
Использовали следующие ингредиенты:
Состав №
Твердыйпальмовый жир (IV<5) (%)
Твердый соевыйжир (IV<5) (%)
QC 150CreaFibe (%)
Масло канолы (%)
1
7,21
2,09
4,50
86,20
2
10,96
3,18
4,50
85,76
В составе 1 имелось около 14,96% насыщенных жиров, и в составе 2 имелось около 19% насыщенных жиров. Состав 2 содержал также около 200 частей на млн антиоксиданта TBQH (0,1% в виде 20% TBQH в носителе из растительного масла). Описанные выше составы шортенингов исследовали с целью определения температуры каплеобразования по Меттлеру, профиля содержания твердого жира (SFC) при различных температурах, содержания насыщенных жиров в % и содержания транс-жиров в %, используя стандартные методики.
В помещенной ниже таблице представлены результаты для состава универсального шортенинга 1:
Тест
Результат
Температура каплеобразования по Меттлеру
114,1°F
SFC 50°F
11,56
SFC 70°F
8,15
SFC 80°F
7,99
SFC 92°F
7,26
SFC 104°F
5,38
% насыщенных жиров
14,96
% транс-жиров
<1,00
В помещенной ниже таблице представлены результаты для состава универсального шортенинга 2, содержащего около 19% насыщенных жиров:
Тест
Результат
Температура каплеобразования по Меттлеру
118,8°F
SFC 50°F
15,77
SFC 70°F
13,98
SFC 80°F
12,30
SFC 92°F
10,46
SFC 104°F
6,62
% насыщенных жиров
19,50
% транс-жиров
<1,00
Пример 59
Состав шортенинга для изготовления тортов и глазури получали по методике, аналогичной описанной выше в примерах 55-57.
Использовали следующие ингредиенты:
Состав №
Твердый пальмовый жир (IV<5)
Твердый соевый жир (IV<5)
QC 150 CreaFibe
Масло канолы
Дистиллированный моноглицерид из пальм. масла
PGE TGMSH-K
Антиоксидант 20 TBQH (трет-бутил гидрохинон)
1
7,21%
2,09%
4,50%
84,20%
0,75%
1,15%
0,10%
2
10,25%
2,98%
4,50%
80,27%
0,75%
1,15%
0,10%
Антиоксидант TBHQ добавляли в виде 20% TBHQ в носителе из растительного масла.
Описанные выше составы шортенингов для изготовления тортов и глазури исследовали с целью определения температуры каплеобразования по Меттлеру, профиля содержания твердого жира (SFC) при различных температурах, содержания насыщенных жиров в % и содержания транс-жиров в %, используя стандартные методики.
Исследовали применимость составов универсальных шортенингов и шортенингов для изготовления тортов и глазури, описанных в примерах 58 и 59, для получения различных выпечных изделий, включая печенье с шоколадной стружкой и пироги с корочкой для универсального шортенинга, и слоеный торт, глазурь и фунтовые кексы для составов для изготовления тортов и глазури. Оба типа составов позволяли получать приемлемые продукты.
Пример 60
Открывали пакет попкорна для микроволновой печи Kroger Microwave Popcorn (Movie Theater Butter Brand, размер порции составляет 33 г сырого продукта, около 3 порции на пакет) и все зерна кукурузы, и большую часть шортенинга и соли помещали в воронку Бюхнера. Воронку Бюхнера помещали в печь, чтобы вытопить жир из кукурузы. С помощью бумажных полотенец промокали и вытирали кукурузу для удаления большей части жира. Масса кукурузы, определенная при взвешивании составляла 70,73 г. Тремя основными компонентами в упаковке являлись:
70,73 г кукурузы
2,67 г соли
25,60 г шортенинга.
90,6 г шортенинга примера 59 смешивали с 9,47 г соли для попкорна марки Morton. Шортенинг размазывали по фольге слоем толщиной около 1/2 дюйма, посыпали его солью и затем смешивали шпателем. 28,27 г этой смеси шортенинга с солью смешивали с 70,7 г попкорна.
Другой пакет Kroger Microwave Popcorn подвергали соответствующей термообработке, раскрывали верхнюю сторону с одного из концов пакета, удаляя кукурузу и шортенинг. В пустой пакет добавляли смесь для попкорна, полученную как описано выше (в параграфе [0094]), пакет запечатывали белой клейкой лентой марки Скотч, помещали в микроволновую печь, ориентируя пакет согласно инструкции. Во время термической обработки пакета, пакет раскрывали по месту разреза и извлекали из пакета разорвавшиеся и не разорвавшиеся зерна кукурузы. Разорвавшиеся зерна тестировали на вкус. Было определено, что целлюлоза из шортенинга не оказывает отрицательного влияния на вкусовые ощущения от готового попкорна.
Эксперимент повторяли с другим пакетом попкорна. На этот раз от пакета с попкорном отрезали полосу около 1 1/2 дюйма. Содержимое пакета высыпали и помещали в пустой пакет приготовленную выше (в параграфе [0094]) смесь. Отрезанную полосу помещали над местом разреза и приклеивали на место белой клейкой лентой. В полученном пакете смесь находилась во время термообработки.
Полученную смесь готовили в микроволновой печи, используя печь GE Profile 2.2 Cu.Ft. Countertop Microwave Oven, применяя установки для приготовления попкорна.
Пример 61
Приобретали пустые пакеты для попкорна, предназначенного для приготовления в микроволновой печи, у SNAPPY POPCORN Co.,Inc. и проводили эксперименты, описанные в примере 60, используя эти пакеты. Для этого теста использовали попкорн Orvillie Redenbacher's Original. 99 г (+/-0,5 г) смеси для изготовления попкорна, полученной по описанной выше (в параграфе [0094]) методике, взвешивали в пластиковой чашке и затем переносили в пустой пакет. После помещения в пакет смеси для получения попкорна, смесь разравнивали, нажимая ладонью руки с внешней стороны пакета. Таким образом заполняли тридцать пять пакетов. Пакеты запаивали с помощью импульсного устройства (Midwest Pacific Impulse Sealer Model MP-12).
В каждом пакете содержалось в среднем 440 кукурузных зерен. Термообработке одновременно подвергали три пакета, используя настройки печи Magic Chef Microwave (модель печи MCB110B) для приготовления попкорна. Приготовленный попкорн из 2 пакетов раздавали для оценки вкуса. Было установлено, что вкус продукта является приемлемым, и наличие целлюлозы не вызывает значительных проблем с качеством готового продукта.
Третий пакет подвергали термообработке и подсчитывали нераскрывшиеся зерна (48 нераскрывшихся зерен).
Заполняли 30 пустых пакетов для попкорна, как описано выше, и помещали на 6 полных противней, выстланных пергаментной бумагой, так, чтобы на противне располагалось пять пакетов. Два противня помещали на хранение в комнату с температурой 70°F, два других противня хранили в комнате с температурой 85°F, и еще два противня хранили в комнате с температурой 100°F. После трех недель хранения не наблюдалось подтекания масла ни в одном из находящихся на хранении пакетов.
Готовили еще одну порцию попкорна, шортенинга и солевой смеси, как описано выше (в параграфе [0094]). Два пакета заполняли, как описано выше, подвергали термической обработке и подсчитывали нераскрывшиеся зерна. В этих двух пакетах содержалось 49 и 22 нераскрывшихся зерен.
В три 15 см воронки Бюхнера помещали фильтровальную бумагу (Whatman 4 Qualitative Circles 150 mm Cat No 1004 150). Взвешивали каждый кусок фильтровальной бумаги и каждую воронку. В центр каждой воронки помещали четырехдюймовый круглый резак для печенья. В эту круглую форму помещали около 80 г (80,2 г, 80,5 г, 80,4 г) смеси попкорна, полученной в параграфе [00102], и, надавливая шпателем, превращали в массу равномерной толщины диаметром 4 дюйма, находящуюся на бумаге. После этого удаляли круглую форму. Воронки помещали в помещение с температурой 100°F на 24 часа. Под каждую воронку помещали взвешенный приемный стакан. Через 24 часа ни в одном из приемных стаканов не наблюдалось масла. В конце 24-часового периода масса, состоящая из попкорна и жира, по-прежнему удерживалась вместе пластичной матрицей шортенинга, сохраняя форму круга. Масло впиталось в каждый кусок фильтровальной бумаги до самого края, и после удаления бумаги на поверхности фильтра было заметно небольшое количество жидкого масла. Массу попкорна удаляли с фильтровальной бумаги и взвешивали бумагу с каждой из трех воронок. Увеличение массы бумаги за счет поглощения масла составляло 1,88 г, 1,91 г и 2,17 г. Увеличение массы воронок составляло 0,08 г, 0,06 г и 0,05 г соответственно.
Считается, что порядок и способ смешивания попкорна, соли и шортенинга друг с другом не имеет решающего значения при изготовлении попкорна, предназначенного для микроволновой печи. В вариантах выполнения, к смеси попкорна добавляют различные вкусоароматические добавки. В вариантах выполнения, попкорн и соль добавляют в пустой пакет и затем закачивают шортенинг. Первичное смешивание смеси можно осуществить с помощью надавливания.
Пример 62
В этом эксперименте осуществляли микроскопическую оценку осажденного шортенинга в системах с низким, умеренным и высоким содержанием последнего, с целью исследования распределения волокон и соли в попкорне для микроволновой печи. Систему шортенинга, т.е. шортенинг и солевую смесь, описанную в примере 61, добавляли в каждый пакет при температуре около 110-135°F. Исследовали три диапазона концентрации шортенинга и солевой смеси: систему с низким содержанием шортенинга, где количество добавленного шортенинга и солевой смеси составляло около 2,5-3,5% от общего веса содержимого пакета; систему с умеренным содержанием шортенинга, причем количество добавленного шортенинга и солевой смеси составляло около 10-15% от общего веса содержимого пакета; и систему с высоким содержанием шортенинга, где количество добавленного шортенинга и солевой смеси составляло около 30-35% от общего веса содержимого пакета.
После охлаждения содержимого пакета до комнатной температуры, отбирали образцы шортенинга из четырех различных участков исследуемого пакета с попкорном. Каждый образец имел объем около 5 мкл. Аликвоту каждого образца помещали на предметное стекло микроскопа, покрывали покровным стеклом и осуществляли микроскопическое исследование. Микроскопическое исследование проводили при увеличении 100х на микроскопе для работы с поляризованным светом.
Система с низким содержанием шортенинга: наблюдались кристаллы соли двух различных типов: кубические и гексагональные кристаллы с длиной 1-4 микрона. В образцах присутствовали волокна различных диаметров, которые имели тенденцию к образованию конгломератов.
Система с умеренным содержанием шортенинга: наблюдались кристаллы соли двух различных типов: кубические и гексагональные с длиной 2-3 микрона. Соль была распределена равномерно. В образцах присутствовали волокна различных диаметров, которые имели тенденцию к образованию конгломератов.
Система с высоким содержанием шортенинга: наблюдались кристаллы соли двух различных типов: кубические и гексагональные кристаллы с длиной 1-4 микрона. Соль была распределена равномерно. Диаметр волокон был одинаковым и меньшим, по сравнению с образцами систем с низким и умеренным содержанием шортенинга. Наблюдалось лучшее распределение волокон по сравнению с образцами систем с низким и умеренным содержанием шортенинга.
Композиции по изобретению обеспечивают равномерное распределение соли и шортенинга.
В тексте настоящего описания упоминались различные публикации. Содержание этих публикаций включено в настоящую заявку во всей полноте для более подробного описания соединений, композиций и способов по изобретению.
В соединения, композиции и способы, описанные в заявке можно вносить различные модификации и изменения. Другие аспекты соединений, композиций и способов по изобретению должны стать ясны при рассмотрении настоящего описания и практической реализации соединений, композиций и способов, описанных в заявке. Предполагается, что настоящее описание и примеры следует считать только иллюстративными.