КОНДИТЕРСКИЕ ПРОДУКТЫ И ИХ ПОЛУЧЕНИЕ
CONFECTIONARY PRODUCTS AND THEIR PREPARATION

Настоящее изобретение относится к кондитерским продуктам и их получению. В частности, настоящее изобретение относится к новым желейным продуктам с привлекательными свойствами и их получению.
Известны желейные продукты, содержащие модифицированный крахмал или желатин, или комбинацию модифицированного крахмала и желатина. Такие продукты получают отсадкой в форму термообработанной жидкой массы. Такой процесс получения обычно очень энергозатратен из-за нагревания, требуемого для сушки продукта до конечного содержания сухих веществ. Также обычно процесс получения очень трудоемкий из-за транспортировки поддонов, содержащих отсаженный желейный продукт. Форма и размер таких продуктов ограничены формой и размером формы, которая в свою очередь ограничена физической формой устройства для получения. Образованные продукты «желейного типа» имеют хороший внешний вид, эластичность и текстуру. Однако такие процессы не подходят для получения некоторых физических форм, в частности удлиненных штучных продуктов и брусков.
Известны экструдированные кондитерские продукты на основе сахара. Считается, что коммерчески доступные экструдированные кондитерские продукты основываются на рецептурных составах, содержащих нативный крахмал, и считается, что они не содержат или содержат только низкие уровни модифицированного крахмала и/или желатина. Примером являются продукты из лакрицы, которые часто содержат пшеничную муку. Из лакрицы могут быть получены длинные и тонкие продукты. Однако привлекательность таких продуктов снижается из-за матового, непрозрачного внешнего вида и пастообразной, неэластичной текстуры.
Настоящее изобретение относится к технологии получения, позволяющей практически осуществить коммерческое получение желейных продуктов с привлекательной физической формой.
Первый объект изобретения относится к съедобному желейному продукту, представляющему собой корпус, образованный из массы образующего желе материала при поступательном перемещении указанной массы к рабочему месту формования, причем указанная масса содержит сахар и структурообразующий агент, выбранный из гидроколлоида и модифицированного крахмала, причем содержание сухих веществ в желейном продукте, когда он отформован в корпус, составляет по меньшей мере 60 вес.%.
Сахар, используемый в вариантах выполнения настоящего изобретения, может представлять собой моносахаридный или полисахаридный подслащивающий агент. Подходящие сахара могут включать без ограничения сахарозу (традиционный «сахар»), декстрозу, мальтозу, декстрин, мальтодекстрин, ксилозу, рибозу, глюкозу, маннозу, галактозу и фруктозу (левулоза), и их комбинации.
При получении съедобного желейного продукта сахар может быть использован как таковой или в форме сиропов, например сиропов, полученных из крахмала, включая кукурузный сироп и высокофруктозный кукурузный сироп.
В вариантах выполнения настоящего изобретения сахар может присутствовать в количестве по меньшей мере 45 вес.% или по меньшей мере 55 вес.%, или по меньшей мере 65 вес.% от общего веса съедобного желейного продукта.
Верхние пределы сахара определяются другими ингредиентами. В вариантах выполнения настоящего изобретения сахар может присутствовать в количестве не более чем 85 вес.% или не более чем 80 вес.%, или не более чем 75 вес.% от общего веса съедобного желейного продукта, г.
Количества, приведенные для сахаров, относятся к общей массе, в случае, если присутствует более чем один сахар, по массе сухого вещества сахара.
Аналогично, в описании настоящей патентной заявки, когда приведено количество какого-либо компонента, если не указано иное, то оно приведено для общей массы этого компонента, в случае, когда присутствует более чем один вид этого компонента; оно обозначает массу компонента от общего веса съедобного желейного продукта; и основывается на массе компонента по сухому веществу.
Не исключается присутствие не содержащих сахар сахаридов (например, сорбит, ксилит, маннит, галактит, мальтит, гидрогенизированная изомальтулоза (изомальт), лактит и эритрит), но они должны присутствовать на уровне, не вызывающем значительного снижения преимуществ настоящего изобретения. В вариантах выполнения настоящего изобретения не содержащие сахара сахариды могут присутствовать в количестве не более чем 20 вес.%, обычно не более чем 15 вес.% и, как правило, не более чем 10 вес.% от общего веса съедобного желейного продукта. В других вариантах выполнения настоящего изобретения не содержащий сахара сахарид отсутствует.
Съедобный желейный продукт может содержать высокоинтенсивный подсластитель. Высокоинтенсивный подсластитель может быть выбран из группы, состоящей из аспартама, ацесульфама К, неогесперидина, сахарина, тауматина и их смесей. В случае присутствия высокоинтенсивного подсластителя, он может присутствовать в количестве от 0,01 вес.% до 1 вес.%, предпочтительно от 0,02 вес.% до 0,6 вес.%. В других вариантах выполнения настоящего изобретения высокоинтенсивный подсластитель отсутствует.
В вариантах выполнения настоящего изобретения структурообразующий агент может присутствовать в количестве по меньшей мере 2 вес.% или по меньшей мере 6 вес.%, или по меньшей мере 10 вес.% от общего веса съедобного желейного продукта.
В вариантах выполнения настоящего изобретения структурообразующий агент может присутствовать в количестве не более чем 35 вес.% или не более чем 30 вес.%, или не более чем 24 вес.%, или не более чем 20 вес.%, или не более чем 16 вес.% от общего веса съедобного желейного продукта. Структурообразующий агент может представлять собой гидроколлоид. Гидроколлоидные материалы могут включать материалы натурального происхождения, такие как эксудаты растений, камеди семян и экстракты морских водорослей, или они могут быть химически модифицированными материалами, такими как целлюлоза, крахмал или производные натуральных камедей. Дополнительно, гидроколлоидные материалы могут включать пектин, гуммиарабик, камедь акации, альгинаты, агар, каррагенан, гуаровую камедь, ксантановую камедь, камедь плодов рожкового дерева, желатин, геллановую камедь, галактоманнаны, трагакантовую камедь, камедь карайя, курдлан, конджак, хитозан, ксилоглюкан, бетаглюкан, фурцелларан, камедь гхатти, тамарин и бактериальные камеди, модифицированные натуральные камеди, такие как пропиленгликольальгинат, карбоксиметилкамедь плодов рожкового дерева, низко метоксилированный пектин и их комбинации. Модифицированные целлюлозы могут включать, такие как микрокристаллическая целлюлоза, карбоксиметилцеллюлоза (CMC), метилцеллюлоза (МС), гидроксипропилметилцеллюлоза (НРС), гидроксипропилцеллюлоза (НРС) и их комбинации, было установлено, что в вариантах выполнения настоящего изобретения эффективным гидроколлоидным структурообразующим агентом является желатин.
В вариантах выполнения настоящего изобретения, в которых гидроколлоид присутствует в качестве структурообразующего агента, он может присутствовать в количестве по меньшей мере 2 вес.% или по меньшей мере 3 вес.%, или по меньшей мере 4 вес.% от общего веса съедобного желейного продукта.
В вариантах выполнения настоящего изобретения, в которых гидроколлоид присутствует в качестве структурообразующего агента, он может присутствовать в количестве не более чем 15 вес.% или не более чем 10 вес.%, или не более чем 8 вес.%, или не более чем 6 вес.% от общего веса съедобного желейного продукта.
В вариантах выполнения настоящего изобретения структурообразующий агент может представлять собой модифицированный крахмал, выбираемый из химически модифицированного крахмала (включая ферментативно модифицированный крахмал) и физически модифицированного крахмала. Используемый в вариантах выполнения настоящего изобретения химически модифицированный крахмал может быть получен ферментативной или химической обработкой нативного крахмала.
Коммерческие источники легко доступны согласно приведенному ниже списку Е-добавок Европейского ведомства по безопасности съедобных продуктов.
3
Используемый в описании настоящей патентной заявки термин химически модифицированный относится к любой химической модификации крахмала, известной из предшествующего уровня техники, включая без ограничения крахмал, обработанный уксусным ангидридом (АА), окисью пропилена (РО), янтарным ангидридом (SA), октенилянтарным ангидридом (OSA), перекрестносшивающими реагентами, такими как триметафосфат натрия (STMP), оксихлоридом фосфора (POCl), эпихлоргидрином, смесью адипинового и уксусного ангидрида (adipic acetic anhydride), фосфорилирующими реагентами, такими как триполифосфат натрия (STPP) или ортофосфатами, окисляющими реагентами, такими как гипохлорит или перекись, или другими разрешенными модифицирующими реагентами, ферментами или физическими процессами для съедобного крахмала, такими как термическая обработка/обработка кислотой (декстринизация) или термическая или гидротермическая обработка (нагревание и влага).
Химически модифицированный крахмал включает крахмал, обработанный кислотой (Е1401), также называемый крахмалом жидкой варки, который получают обработкой крахмала или гранул крахмала неорганическими кислотами, например хлористоводородной кислотой, для разрушения молекул крахмала и снижения, таким образом, вязкости.
Другие модифицированные крахмалы и обработки для их получения представляют:
- декстрин (Е1400) - обжаренный крахмал с хлористоводородной или ортофосфорной кислотой;
- модифицированный щелочью крахмал (Е1402) - обработанный гидроксидом натрия или гидроксидом калия;
- отбеленный крахмал (Е1403) - обработанный перекисью водорода;
- окисленный крахмал (Е1404) - обработанный гипохлоритом для снижения вязкости;
- ферментативно обработанный крахмал. Ферментативная модификация включает обработку экзо- и/или эндоферментами, включая без ограничения альфа-амилазу, бета-амилазу, глюкоамилазу, мальтогеназу, пуллуланазу и изоамилазу или любую комбинацию указанных выше. Примерами являются (INS: 1405), мальтодекстрин, циклодекстрин;
- монокрахмалофосфат (Е1410) - обработанный фосфорной кислотой или солями фосфата натрия, фосфата калия или трифосфата натрия для снижения ретроградации;
- дикрахмалофосфат (Е1412) - переэтерифицированный, например, триметафосфатом натрия, перекрестно сшитый крахмал модифицирует реологию и текстуру;
- ацетилированный крахмал (Е1420) - переэтерифицированный уксусный ангидридом;
- гидроксипропилированный крахмал (Е1440) или простой эфир крахмала, обработанный окисью пропилена, повышает стабильность вязкости;
- гидроксиэтиленкрахмал - обработанный окисью этилена;
- крахмал, обработанный октенилянтарным ангидридом (OSA) (Е1450), используют в качестве эмульгатора, повышающего гидрофобность;
- катионный крахмал получен добавлением крахмалу положительно заряженного электрона;
- карбоксиметилированный крахмал, полученный добавлением отрицательно заряженного электрона при использовании монохлоруксусной кислоты;
и также полученные в результате комбинаций модификации, такие как фосфатированный дикрахмалфосфат (Е1413), гидроксипропилдифосфаткрахмал (Е1442), ацетилированный окисленный крахмал (Е1451).
Физически модифицированный крахмал представляет собой производное крахмала, полученное обработкой крахмала без использования химических реагентов. Типичные физические модификации включают прежелатинизацию, регулирование размера частиц и регулирование влажности. Крахмалы могут быть физически модифицированными (например) вальцевой сушкой, экструзией, распылительной сушкой и обработкой нагреванием и влагой.
Базовый крахмал, который модифицируют для использования в настоящем изобретении, может включать крахмал, содержащий материалы, полученные из злаковых, клубнеплодных, корнеплодных, бобовых, фруктов и семян; в частности, они могут представлять собой материалы, содержащие крахмал, полученный из кукурузы (маиса), гороха, картофеля, сладкого картофеля, бананов, ячменя, овса, саго, амаранта, тапиоки (кассавы), маранта, канны и сорго; включая низко и высокоамилозные сорта любого из указанных выше. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «низкоамилозный» относится к крахмалу, содержащему не более чем около 10%, предпочтительно не более чем около 5%, наиболее предпочтительно не более чем около 2 вес.% амилозы. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «высокоамилозный» относится к крахмалу, содержащему по меньшей мере около 40%, предпочтительно по меньшей мере около 70%, наиболее предпочтительно по меньшей мере около 80 вес.% амилозы.
В вариантах выполнения настоящего изобретения могут быть использованы модифицированные крахмалы, требующие термической обработки. Такие крахмалы отличаются от растворимых в холодной воде, прежелатинизированных или быстрорастворимых крахмалов (физически модифицированный крахмал), которые загустевают и образуют гели без термической обработки.
В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения структурообразующий агент по изобретению представляет собой обработанный кислотой крахмал. Он также называется крахмалом жидкой варки и его получают обработкой крахмала неорганической кислотой по существу для разрушения крахмала и снижения его вязкости. Как указано выше, подходящим примером обработанного кислотой крахмала является продукт, доступный от поставщиков и указанный как разрешенный продукт Е1401.
В вариантах выполнения настоящего изобретения, в которых в качестве структурообразующего агента присутствует модифицированный крахмал, он может присутствовать в количестве по меньшей мере 6 вес.% или по меньшей мере 8 вес.%, или по меньшей мере 10 вес.% от общего веса съедобного желейного продукта.
В вариантах выполнения настоящего изобретения, в которых в качестве структурообразующего агента присутствует модифицированный крахмал, он может присутствовать в количестве не более чем 35 вес.% или не более чем 30 вес.%, или не более чем 24 вес.%, или не более чем 20 вес.%, или не более чем 16 вес.% от общего веса съедобного желейного продукта.
Съедобный желейный продукт обычно содержит малое количество воды в подвергаемом термической обработке материале. Как правило, желатин или другой гидроколлоид обеспечен в качестве раствора в воде, но может быть дополнительно добавлено небольшое количество воды. Она может быть добавлена как таковая (чистая вода) и/или как ароматизирующий компонент, например фруктовый сок. Количество воды изо всех источников в подвергаемых термической обработке ингредиентах составляет по меньшей мере достаточное для растворения ингредиентов при выбранных условиях термической обработки. В числовых значениях количество воды, присутствующее во всех источниках, составляет обычно по меньшей мере 4 вес.%, предпочтительно по меньшей мере 8 вес.%. как правило, оно составляет не более чем 20 вес.% и более предпочтительно не более чем 15 вес.%. Эти количества относятся к воде, уловленной в съедобный желейный продукт.
В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения присутствует желатин. В других вариантах выполнения настоящего изобретения желатин отсутствует.
Если требуется, могут быть добавлены дополнительные ингредиенты.
Возможные дополнительные ингредиенты включают красители. Красители могут включать пигменты и натуральные съедобные красители, и окрашивающие вещества, подходящие для применения в съедобных продуктах, лекарственных средствах и косметических продуктах. Подходящие съедобные красители включают экстракт аннато (E160b), биксин, норбиксин, астаксантин, дегидратированную свеклу (порошкообразную свеклу), свекольный красный/бетаин (Е162), ультрамариновый голубой, кантаксантин (E161g), криптоксантин (Е161с), рубиксантин (E161d), виоланксантин (Е161е), родоксантин (E161f), карамель (Е150(а-d)), бета-апо-8′-каротеналь (Е160е), каротин (Е160а), альфа-каротин, гамма-каротин, этиловый сложный эфир бета-апо-8-каротеналя (E160f), флавоксантин (Е161а), лютеин (E161b), экстракт кошенили (Е120); кармин (Е132), кармоизин/азорубин (Е122), натриевые соли медных комплексов хлорофиллина (Е141), хлорофилл (Е140), обжаренную частично обезжиренную пропаренную хлопковую муку, глюконат железа, лактат железа, окрашенный виноградный экстракт, экстракт виноградной кожицы (обессахаренный виноградный экстракт), антоцианины (Е163), муку водорослей haematococcus, синтетический оксид железа, оксиды и гидроксиды железа (Е172), фруктовый сок, растительный сок, высушенную муку водорослей, муку и экстракт бархатцев (Aztec marigold), морковное масло, масло эндосперма кукурузы, паприку, олеосмолу паприки, дрожжи phaffia, рибофлавин (Е101), шафран, диоксид титана, куркуму (Е100), олеосмолу куркумы, амарант (Е123), капсантин/капсорбин (Е160с), ликопен (E160d), FD&C голубой #1, FD&C голубой #2, FD&C зеленый #3, FD&C красный #3, FD&C красный #40, FD&C желтый #5 и FD&C желтый #6, тартразин (Е102), хинолин желтый (Е104), желтый солнечного заката (Е110), понсо (Е124), эритрозин (Е127), патентованный голубой V (Е131), диоксид титана (Е171), алюминий (Е173), серебро (Е174), золото (Е175), рубиновый краситель/рубиновый литол ВК (Е180), карбонат кальция (Е170), угольный черный (Е153), черный PN/черный бриллиантовый BN (E151), зеленый S/бриллиантовый зеленый BS (Е142) и их комбинации. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения сертифицированные красители могут включать FD&C алюминиевые лаки и их комбинации.
Возможные дополнительные ингредиенты включают ароматизаторы. Следует понимать, что некоторые из красителей также являются ароматизаторами, например фруктовые соки.
Особенно интересными являются натуральные красители и/или ароматизаторы, которые могут быть обеспечены добавлением фруктовых соков в обычной или концентрированной форме (например, клюквенный сок, малиновый сок, яблочный сок). В качестве альтернативы могут быть использованы синтетические концентрированные красители и ароматизаторы.
Возможные дополнительные ингредиенты включают антиоксиданты.
Возможные дополнительные ингредиенты включают нутрицевтики.
Возможные дополнительные ингредиенты включают агенты по уходу за ротовой полостью.
Возможные дополнительные ингредиенты включают лубриканты.
В вариантах выполнения настоящего изобретения количества дополнительных ингредиентов помимо структурообразующего агента(ов), сахара и воды, которые могут включать красители, ароматизаторы, антиоксиданты, нутрицевтики, агенты по уходу за ротовой полостью и лубриканты, могут составлять вплоть до 10 вес.% от общего веса съедобного желейного продукта или вплоть до 5 вес.%, или вплоть до 2 вес.%.
Содержание сухих веществ в съедобном желейном продукте может составлять по меньшей мере 65 вес.% или по меньшей мере 70 вес.%, и наиболее предпочтительно по меньшей мере 75 вес.%.
Содержание сухих веществ в съедобном желейном продукте составляет не более чем 90 вес.% или не более чем 85 вес.%.
В вводной части было указано, что некоторые кондированные продукты, непрерывно выходящие при формовании или экструдируемые, изготавливают при использовании нативного крахмала. В противоположность, в настоящем изобретении используют структурообразующий агент, выбираемый из гидроколлоидов или модифицированных крахмалов. Для использования в настоящем изобретении в качестве структурообразующего агента не подходят не модифицированные или нативные крахмалы, такие как пшеничный крахмал; они не придают продукту заданные свойства. Предпочтительные желейные продукты по изобретению не содержат не модифицированный крахмал. Однако не исключается присутствие малых количеств не модифицированного крахмала при условии, что гидроколлоид и/или структурообразующий агент, представляющий модифицированный крахмал, присутствуют в количестве, достаточном для оказания положительного воздействия или определения свойств съедобного желейного продукта. Следовательно, предпочтительно не модифицированный крахмал, когда он присутствует, то присутствует в меньшем количестве по массе по сравнению с гидроколлоидом и модифицированным крахмалом, в случае, когда присутствуют оба, или по массе только одного гидроколлоида, или по массе только одного модифицированного крахмала, в случае, когда присутствует только один из них.
Не модифицированный крахмал, когда присутствует, следовательно, может присутствовать в количестве, не превышающем 20 вес.% ингредиентов, подвергаемых термической обработке, предпочтительно не превышает 10 вес.%, предпочтительно не превышает 5 вес.%. Однако, как указано выше, в вариантах выполнения настоящего изобретения не модифицированный крахмал может отсутствовать.
Далее будут описаны подходящие способы получения съедобного желейного продукта по первому объекту изобретения.
Одним из способов, обеспечивающих поступательное перемещение указанной массы к рабочему месту формования, является способ формования листового полотна, при котором материал транспортируют в зазор между вальцом и плоской поверхностью или между двумя вальцами, в котором зазор формует листовое полотно, и из которого листовое полотно выходит.
Одним из способов, обеспечивающих продвижение указанной массы к рабочему месту формования и непрерывное формование съедобного желейного продукта, является экструдирование.
Превосходные результаты были достигнуты при использовании экструдера-смесителя, в котором два шнека, находящиеся в зацеплении, расположены в корпусе близко к его стенкам. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения шнеки вращаются в одном и том же направлении, то есть однонаправленное вращение. Предпочтительно среднее расстояние между лопастями (нарезка шнека) шнека и стенками корпуса экструдера не превышает 2 мм. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения оно не превышает 1 мм. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения оно не превышает 0,5 мм. Зазор между шнеками может быть такой, что средний зазор между лопастью одного шнека и лопастью другого шнека составляет не более чем 2 мм или не более чем 1,2 мм, или не более чем 0,8 мм. В этих определениях - это верхние оконечности или крайние точки лопастей, на которые ссылаются.
Сдвиговое усилие в рабочем канале двухшнекового экструдера вычисляют по следующему уравнению.
где
у= Сдвиговое усилие в рабочем канале экструдера
D= Диаметр шнека в мм
N= Скорость шнека в оборотах/минуту
h= Глубина рабочего канала экструдера в мм, и сдвиговое усилие приводится в секундах.
-1
-1
-1
-1
В вариантах выполнения настоящего изобретения используемое рассчитанное, как указано выше, сдвиговое усилие в двухшнековом экструдере между лопастями шнеков и стенками корпуса составляет по меньшей мере 120 с или по меньшей мере 200 с. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения оно составляет по меньшей мере 300 с или по меньшей мере 400 с.
-1
-1
-1
-1
Сдвиговое усилие между верхними оконечностями шнеков двухшнекового экструдера предпочтительно превышает 120 с или превышает 200 с, или превышает 300 с, или превышает 400 с.
Считается, что в вариантах выполнения настоящего изобретения сдвиговое усилие между верхними оконечностями шнеков двухшнекового экструдера превышает сдвиговое усилие между лопастями шнеков и стенками корпуса.
Как хорошо известно специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, экструдеры могут быть снабжены одним или более функциональным элементом, выбираемым из транспортирующих элементов, которые главным образом обеспечивают продвижение экструдируемого материала; и перемешивающими и смешивающими элементами, каждый из которых обрабатывает материал по-разному. При использовании двухшнекового экструдера в некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения его шнеки могут иметь только или главным образом транспортирующие элементы. Неожиданно хорошие результаты авторы настоящего изобретения получили при использовании двухшнекового экструдера, когда его шнеки имели только транспортирующие элементы; по существу, когда существует жесткое ограничение пространства в экструдере, таким образом, что способ может быть рассмотрен, главным образом, как одно продвижение, но при высоком давлении и сдвиговом усилии.
Также авторы настоящего изобретения получили хорошие результаты при использовании поршневого экструдера без шнека или шнеков.
В настоящем изобретении не исключается использование других экструзионных устройств, таких как формующие экструдеры и варочные экструдеры, или двухшнековые экструдеры со шнеками, вращающимися в противоположных направлениях, что при этом не выходит за рамки настоящего изобретения.
В вариантах выполнения получения съедобного желейного продукта по изобретению отсутствует внешнее нагревание в процессе продвижения массы и/или формования съедобного желейного продукта на рабочем месте формования. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения в процессе продвижения массы может осуществляться охлаждение. Может охлаждаться корпус экструдера.
Термическая обработка, требуемая для формования съедобного желейного продукта, может быть проведена перед продвижением массы и формованием желейного продукта. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения термическую обработку предпочтительно проводят перед подачей желейной массы в экструдер. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения содержание сухих веществ в желейной массе, подаваемой в экструдер, может составлять по меньшей мере 65 вес.% или по меньшей мере 70 вес.%, или по меньшей мере 75 вес.%. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения содержание сухих веществ в желейной массе, подаваемой в экструдер, составляет не более чем 90 вес.%.
Показатель содержания сухих веществ в съедобном желейном продукте, образованном на рабочем месте формования, может составлять 10% или 5% от показателя содержания сухих веществ в массе, подаваемой в экструдер; то есть, если содержание сухих веществ в съедобном желейном продукте, образованном на рабочем месте формования, составляет 80%, то содержание сухих веществ в массе, подаваемой в экструдер, соответственно составляет от 70% до 90%.
Предпочтительно способ формования съедобного желейного продукта не требует или в нем не используют постобработку для изменения содержания воды в съедобном желейном продукте. Например, не требуется или не используют сушку в сушильной камере. Съедобный желейный продукт может быть просто пассивно или активно охлажден (см., далее); если требуется, проводят любую обработку поверхности (см., далее); если требуется получение консолидированного продукта (consolidated product), оно может быть соединено с другими продуктами (см., далее); и упаковано. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения содержание сухих веществ в упакованном съедобном желейном продукте может составлять 10% или 5% от содержания сухих веществ массы, подаваемой в экструдер.
В вариантах выполнения настоящего изобретения съедобный желейный продукт выходит из экструдера с более низкой температурой, чем таковая вошедшей в экструдер массы. Температура может составлять по меньшей мере на 20°C ниже или по меньшей мере на 30°C ниже. Оно может выходить из формовочной головки экструдера с температурой ниже на 110°C или в некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения ниже на 100°C; например, в некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения в пределах на 25-70°C или на 30-65°C ниже. Как правило, сразу же после экструзии оно выходит в виде размягченной желированной массы, склонной к тому, чтобы течь, до того как она охладится и станет более плотной, а не в форме плотного геля.
В вариантах выполнения настоящего изобретения экструдированный продукт активно охлаждают. Может быть использован холодный воздух. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения используют охлаждающий туннель с принудительным обдувом охлажденным воздухом. В качестве альтернативы или дополнительно, продукт может быть экструдирован на охлажденный поддон или ленту. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения при тщательном осмотре съедобного желейного продукта, в виду того, что материал обычно представляет собой склонный к текучести материал, оно немного «уплощенное». Однако это приемлемо, в частности позволяет осуществить интересные варианты выполнения настоящего изобретения, представляющие при потреблении мягкое желе (soft-eating jellies), не твердую жевательную резинку или продукт типа твердой карамели.
Может быть проведена обработка поверхности съедобного желейного продукта для улучшения его транспортировочных свойств или отделения. Например, может быть проведена посыпка порошкообразными формами обычно сахарной пудрой или крахмалом; или может быть проведена сушка или нанесено жидкое покрытие без проведения сушки, например, нанесен гидроколлоидный раствор или растительное масло, или воск. Приведенные в качестве примера гидроколлоидные материалы включают пектин, гуммиарабик, камедь акации, альгинаты, агар, каррагенан, гуаровую камедь, ксантановую камедь, камедь плодов рожкового дерева, желатин, гелановую камедь, галактоманнаны, трагакантовую камедь, камедь карайя, курдлан, конджак, хитозан, ксилоглюкан, бетаглюкан, фурцелларан, камедь гхатти, тамарин и бактериальные камеди. По существу подходящая в качестве композиции для обработки поверхности композиция содержит раствор камеди (как правило, раствор гуммиарабика), раствор пектина или съедобное растительное масло, или съедобный растительный воск.
Жидкое покрытие также может представлять собой смесь из раствора гидроколлоида и сахара. Сахар может представлять собой моносахаридный или полисахаридный подслащивающий агент. Подходящие сахара могут включать без ограничения сахарозу (традиционный «сахар»), декстрозу, мальтозу, декстрин, мальтодекстрин, ксилозу, рибозу, глюкозу, маннозу, галактозу и фруктозу (левулоза) и их комбинации. По существу походящие покрывающие смеси включают смесь гуммиарабика, воды и сахара, причем гуммиарабик присутствует в количестве от около 20% до около 80%, вода присутствует в количестве от около 20% до около 80%, и сахар присутствует в количестве от около 2% до около 30 вес.%.
Также жидкое покрытие необязательно может быть нагрето или охлаждено перед нанесением, чтобы способствовать распылению (или другому выбранному способу нанесения) и/или распределению на поверхности продукта.
Обработка поверхности может быть проведена при использовании любого доступного способа. Предпочтительными являются способы, дающие высокую степень контроля толщины и равномерности при обработке поверхности (такие как вибрационная подача порошкообразной формы или электростатическое нанесение покрытия).
В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения могут быть коэкструдированы две желейные массы контрастного цвета и/или вкуса и аромата с получением, например, расположенных параллельно друг другу или типа внешний слой-внутренний слой.
В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения может быть экструдирована только одна желейная масса.
2
2
2
2
2
2
В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения съедобный желейный продукт является монолитным (сплошным). В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения съедобный желейный продукт по изобретению может быть в форме нити или жгута. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения площадь поперечного сечения не превышает 180 мм, и в некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения может не превышать 120 мм. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения она не превышает 80 мм. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения она не превышает 40 мм. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения она не превышает 15 мм. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения она не превышает 3 мм.
В других вариантах выполнения настоящего изобретения съедобный желейный продукт может представлять собой полосу или удлиненный брусок. Предпочтительно средняя толщина полосы не превышает 10 мм, и в некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения не превышает 6 мм. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения толщина полосы не превышает 4 мм.
Съедобные желейные продукты, образованные, как указано выше, могут быть нарезаны на штучные продукты. В случае жгутов, они могут быть подходящим образом нарезаны длиной в пределах 5-20 см или могут быть подходящим образом нарезаны длиной 8-16 см. В случае полос или брусков обычно они могут быть нарезаны длиной в пределах 2-10 см и шириной в пределах 2-10 см.
В вариантах выполнения настоящего изобретения два или более съедобных желейных продукта по первому объекту могут быть совмещены дальше по ходу технологической линии от рабочего места формования с получением консолидированного корпуса мультипродукта. Когда множество продуктов (например, жгутов или нитей, или брусков, или полос), таким образом, собирают в отдельные самостоятельные продукты, они могут отделяться от корпуса, как при удалении кожуры вручную. Корпус экструдированного консолидированного мультипродукта может быть нарезан на короткие отрезки. Это может быть проведено перед скручиванием или после (при его проведении).
Например, жгуты или нити могут быть уложены вместе в пучки или связки. Они могут быть переплетены вместе для улучшения эстетических показателей и предотвратить преждевременное разделение перед продажей продукта, например во время упаковки, хранения или транспортировки. Связка жгутов или нитей может быть скручена как таковая с получением более сложной структуры. В случае полос или брусков, они могут быть уложены друг на друга с образованием блока.
Для нитей или жгутов это может быть осуществлено после полного охлаждения ниже экструдера по технологической линии, или в некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения это может быть проведено во время экструзии (например, при использовании вращающейся экструзионной головки) или вскоре после нее.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что по существу хорошее отделение желейных продуктов, включающих полосы, бруски, нити и жгуты, достигается, когда продукты собирают вместе при умеренной теплой температуре. Обнаружено, что обычно желейные продукты с температурой ниже 15°C слишком ригидные и не клейкие для оптимального соединения продуктов вместе. Обнаружено, что обычно желейные продукты с температурой выше 40°C слишком текучие и вязкие для оптимального соединения продуктов вместе. Следовательно, в некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения соединение желейных продуктов вместе проводят при температуре выше 15°C или выше 20°C. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения соединение желейных продуктов вместе проводят при температуре ниже 40°C или ниже 35°C.
Жгут или нить из желейного продукта по изобретению может представлять собой скрученный жгут или скрученный стренд. Скрученный жгут или скрученная нить могут быть получены при использовании вращающейся экструзионной головки на выпускном отверстии экструдера. Оно может представлять собой единственный скрученный жгут или стренд. Как указано выше, связка нитей или жгутов может быть скручена как таковая с получением более сложной скрученной структуры.
В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения все вместе ингредиенты съедобного желейного продукта подвергают термической обработке и подают в экструдер. Однако в некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения определенные ингредиенты, в частности ароматизатор(ы) и/или краситель(и), и/или кислота(ы), могут быть добавлены в продвигаемую массу сразу же/непосредственно перед формованием продукта. В случае экструдера может быть использован один или более статический миксер с рубашкой или без рубашки в комбинации с одним или более портом для подачи, расположенным выше статического миксера(ов) по технологической линии. Таким образом, смешивание ароматизатора(ов) и/или красителя(ей), и/или кислоты(от) может быть проведено или в корпусе экструдера, или в статическом миксере, расположенном ниже экструдера по технологической линии, или в трубопроводе между ними. Использование конфигурации трубопровода, в котором протекающий поток продукта из экструдера разделяется и направляется во множество статических миксеров дальше по ходу технологической линии экструдера, позволяет добавление различных ингредиентов (красителя(ей) и/или ароматизатора(ов), и/или красителей (или различных количеств одинаковых ингредиентов)) в различные части желейного продукта, приводя, таким образом, к отличающимся экструдированным продуктам.
В вариантах выполнения настоящего изобретения в массу в процессе формования съедобного желейного продукта воздух не подают целенаправленно; например, инжекцией воздуха. Однако, вероятно, что воздух будет неизбежно уловлен массой. Предполагается проблема: ожидается, что в экструдере с высокой степенью сдвига даже без преднамеренного аэрирования уловленный воздух распределится в массе в виде мелких пузырьков, которые вызовут нежелательное помутнение или затуманивание. Однако к удивлению авторов настоящего изобретения было обнаружено, что улавливание воздуха съедобным желейным продуктом происходит главным образом или по существу, когда все отдельные пузырьки имеют средний размер (например, средний диаметр составляет 5 мкм - 5 мм или 0,2 мм - 3 мм, 0,5 - 2 мм или 1 мм - 2 мм). В полученных авторами настоящего изобретения продуктах такие пузырьки появляются как отдельные «островки», видимые в прозрачных матрицах съедобных желейных продуктов. Оказалось, что мелкие пузырьки, которые, как предполагалось, вызовут помутнение или затуманивание, не появились, авторы настоящего изобретения считают (без привязки к какой-либо теории), что уловленный воздух может оставаться как таковой или объединяться в такие большие пузырьки. Полученный в результате продукт является прозрачным, но отдельные пузырьки легко видимы невооруженным глазом, оно имеет привлекательный внешний вид. Это было неожиданным открытием для авторов настоящего изобретения.
-9
3
3
-6
3
3
-3
3
3
3
3
3
3
В вариантах выполнения настоящего изобретения пузырьки главным образом или по существу все имеют объем в пределах от 65×10 мм до 65 мм или от 65×10 мм до 40 мм, или от 4×10 ммдо 15 мм, или от 0,05 мм до 10 мм, или от 0,5 мм до 5 мм.
3
3
3
3
3
3
3
3
В вариантах выполнения настоящего изобретения плотность съедобного желейного продукта составляет по меньшей мере 1,2 г/см или по меньшей мере 1,3 г/см, или по меньшей мере 1,4 г/см, или по меньшей мере 1,45 г/см. В вариантах выполнения настоящего изобретения плотность съедобного желейного продукта составляет вплоть до 1,8 г/см или по меньшей мере 1,7 г/см, или по меньшей мере 1,6 г/см, или по меньшей мере 1,55 г/см. Эти показатели плотности относятся к общей плотности, включая любые пузырьки, которые могут присутствовать.
Как известно специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, размер пузырьков может быть определен при использовании рентгеновской томографии или сканирующей электронной микроскопии.
Размеры и/или показатель плотности пузырьков, присутствующих в съедобном желейном продукте по изобретению, могут быть получены при использовании рентгеновской микрокомпьютерной томографии, позволяющей получить изображение и визуализировать внутреннюю пористую структуру продукта, и при использовании пакета программного обеспечения T-View (от Skyscan, Belgium, 2003 выпуска); оба, как описано K.S. Lim and М. Barigou in Food Research International, volume 37, issue 10, 2004, страницы 1001-1012. Эта статья может быть рассмотрена, как ссылочный источник в отношении определений размера пузырьков, приведенных в описании настоящей патентной заявки.
В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения содержание воздуха в съедобном желейном продукте не превышает 10% от общего объема продукта. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения содержание воздуха в съедобном желейном продукте не превышает 5% от общего объема продукта. Это может быть определено при использовании указанной выше рентгеновской томографии или сканирующей электронной микроскопии, или технологий измерения плотности.
Далее будут описаны свойства съедобного желейного продукта по первому объекту настоящего изобретения. Свойства могут быть достигнуты при использовании указанных выше способов. Хотя приведено описание предпочтительных вариантов выполнения способов, оно не является ограничивающим, и свойства могут быть достигнуты по отдельности.
В вариантах выполнения съедобного желейного продукта по изобретению оно полностью потребляется (например, в него не введена жевательная резинка или другой элемент, который нужно выбросить). В вариантах выполнения настоящего изобретения съедобный желейный продукт по существу состоит только из экструдированного съедобного желейного продукта в качестве материала, который будет потреблен. То есть предпочтительно оно не содержит включений других съедобных материалов. В вариантах выполнения настоящего изобретения съедобный желейный продукт прозрачный (окрашенный или бесцветный; и включая просвечивающий).
В вариантах выполнения настоящего изобретения присутствуют пузырьки, как указано выше, съедобный желейный продукт может быть достаточно прозрачным, чтобы пузырьки были видны невооруженным глазом.
Когда получен цилиндрический жгут диаметром 8 мм согласно настоящему изобретению и он не окрашен, то он достаточно прозрачный, чтобы через него можно было видеть объекты невооруженным глазам. Это может рассматриваться как простой, но эффективный тест на прозрачность в настоящем изобретении.
В вариантах выполнения настоящего изобретения съедобный желейный продукт не окрашен или окрашен, и цвет не делает его непрозрачным.
В вариантах выполнения настоящего изобретения съедобный желейный продукт является эластичным при комнатной температуре (такой как 20°C). Например, когда экструдированный цилиндрический жгут диаметром 6 мм из съедобного желейного продукта равномерно и мягко разрывается на части под воздействием растягивающего усилия при температуре 20°C, перед разрывом он может удлиниться по меньшей мере на 10% или по меньшей мере на 30%, или по меньшей мере на 50%. В вариантах выполнения настоящего изобретения при температуре 20°C перед разрывом продукт может иметь стадию эластичной деформации и стадию пластичной деформации. Эти стадии могут совпадать. Это может быть описано как вязко-эластичный материал при температуре 20°C.
Варианты выполнения настоящего изобретения под воздействием указанного выше усилия растягивания перед разрывом могут образовывать утонченный участок (в противоположность нити или жгуту из лакрицы диаметром 8 мм, который обычно разрывается после небольшого растяжения; и разрыв может быть возрастающим повреждением).
В вариантах выполнения настоящего изобретения поверхность съедобного желейного продукта блестящая, хотя, как указано выше, она может быть подвергнута обработке поверхности.
Согласно второму объекту настоящее изобретение относится к способу получения съедобного желейного продукта по первому объекту, способ описан выше. В вариантах выполнения настоящего изобретения в способе используют двухшнековый экструдер со шнеками, вращающимися однонаправленно с малым зазором между шнеками и между каждым из шнеков и корпусом (как указано и определено выше).
Третий объект изобретения относится к консолидированному продукту, содержащему множество съедобных желейных продуктов по первому объекту, находящихся в контакте поверхность к поверхности, таким образом, что один съедобный желейный продукт может отслаиваться потребителем от другого продукта.
Четвертый объект изобретения относится к экструдированному съедобному желейному продукту, содержащему прозрачную матрицу, содержащую множество видимых пузырьков воздуха, причем содержание воздуха в продукте не превышает 20% от общего объема или в некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения не превышает 10% общего объема продукта.
В вариантах выполнения настоящего изобретения пузырьки могут иметь указанный выше размер.
Предпочтительные аспекты указанного выше первого объекта изобретения также являются предпочтительными аспектами второго, третьего и четвертого объектов изобретения. Предпочтительные аспекты указанного выше второго объекта изобретения также являются предпочтительными аспектами первого, третьего и четвертого объектов изобретения. Предпочтительные аспекты указанного выше третьего объекта также являются предпочтительными аспектами первого, второго и четвертого объектов изобретения. Предпочтительные аспекты указанного выше четвертого объекта также являются предпочтительными аспектами первого, второго и третьего объектов изобретения.
Далее настоящее изобретение будет описано в качестве примера со ссылкой на приложенные Фигуры и следующие Примеры, каждый из которых приведен только для иллюстрации.
Фиг. 1 - схематичный вид устройства для получения продуктов по изобретению;
Фиг. 2 - изображение, сделанное с фотографии части жгута съедобного желейного продукта по изобретению, показано по сравнению с миллиметровой линейкой;
Фиг. 3 - изображение, сделанное с фотографии части двух жгутов съедобного желейного продукта по изобретению, образованных экструдированием и скрученных вместе вскоре после экструзии, показано по сравнению с миллиметровой линейкой;
Фиг. 4 - изображение, сделанное с фотографии части жгута съедобного желейного продукта по изобретению, показано по сравнению с миллиметровой линейкой;
Фиг. 5 - вид в перспективе трех жгутов съедобных желейных продуктов по изобретению, образованных экструзией и скрученных вместе вскоре после экструзии; и
Фиг. 6 - вид в перспективе трех брусков съедобных желейных продуктов по изобретению, образованных экструзией и наложенных друг на друга вскоре после экструзии.
Пример 1
Устройство:
Пилотное непрямое (с камерой внутри) варочное устройство на платформе от Vomatech BV:
- емкость 30 кг с паровой рубашкой для предварительного смешивания миксером с высоким сдвиговым усилием.
Паровое с камерой внутри варочное устройство с возможностью приложения избыточного давления.
Выпарная емкость с паровой рубашкой и вакуумным насосом.
Двушнековый экструдер со шнеками, вращающимися в одном направлении от Gabler GmbH.
Статические миксеры с рубашкой (SMX type) от Sulzer Chemtech.
Мраморная плита/стол для охлаждения Marble slab/Поршневой экструдер от A.W. Smith & Sons Ltd.
Использовали следующие компоненты:
Ингредиент
кг
Вес.% от рецептурного состава
Сухие вещества ингредиента (вес.%)
Сухие вещества рецептурного состава (вес.%)
Вода
2
6,7
0
0,0
Желатиновый раствор (ех-Rousselot)
2,5
8,3
38
3,2
Глюкозный сироп (ex-Roquette)
12,6
42,0
80
33,6
Модифицированный кислотой крахмал (ex-Roquette)
3,5
11,7
86
10,0
Сахар (ex-British sugar)
9,2
30,7
100
30,7
Яблочный сок (ex-Firmenich)
0,2
0,7
73
0,5
Итого
30
100
78,0
Способ
В емкость для предварительного смешивания поместили воду и глюкозу. При перемешивании и нагревании получили смесь ингредиентов и нагрели ее до температуры около 60°C. Модифицированный кислотой крахмал и сахар скомбинировали в сухую смесь и постепенно добавили в смесь воды и глюкозы. Продолжили перемешивание и нагревание. Температура предварительного перемешивания не превышала 85°C во избежание начала желатинизации крахмала. Наконец, в предварительную смесь добавили желатиновый раствор и концентрат яблочного сока. В этот момент содержание сухих веществ в предварительной смеси составило 78%.
Затем раствор предварительной смеси подали в систему для термической обработки. Продукт подвергли термической обработке при избыточном давлении 0,5 мПа при температуре 135°C. После достижения заданной температуры термической обработки текучий поток продукта направили в выпарную емкость с рубашкой, где при отрицательном давлении вакуума 40 кПа удалили избыточную влагу. Затем продукт удалили из выпарной емкости. Температура при удалении составила около 80°C и содержание сухих веществ в продукте перед добавлением красителя/ароматизатора/кислоты (CFA) составило около 82%. CFA необязательно добавили вручную перед термической обработкой. После термической обработки и необязательного добавления CFA желейную массу экструдировали. Эта стадия экструзии может включать охлаждение как после экструзии, так и охлаждение во время и/или охлаждение после экструзии. Оба этих варианта описаны ниже.
1а) Пример охлаждения после экструзии
Прошедший термическую обработку желейный продукт охладили на мраморном столе от около 80°C до около 40°C. Во время этой фазы охлаждения продукт непрерывно передвигали и переворачивали для того, чтобы гарантировать равномерное охлаждение продукта. При температуре около 40°C продукт поместили в поршневой экструдер. Устройство включает поршень, который совершает вертикальное движение, выталкивающий продукт через экструзионную головку с круглым поперечным сечением и диаметром около 6 мм. Перед контактированием с продуктом устройство и экструзионную головку полностью покрыли маслом. Температура экструзии желе составила около 35°C при получении желейного жгута.
Продукт из экструдированных жгутов уложили на пластиковый поддон, (который не был охлажден) и который имел множество желобков по длине поддона. Продукт в форме жгутов экструдировали в желобки для предотвращения расползания жгутов во время охлаждения продукта и оставили отверждаться.
Поддоны выдержали при комнатной температуре в течение ночи для полного отверждения продуктов в форме жгутов для возможности их удаления с поддонов.
3
Продукт по указанному выше Примеру 1 а) был по существу прозрачным, хотя присутствовало множество крупных вкраплений (1 мм в диаметре или более; 0,5 мм по объему или более) воздуха, которые были хорошо видны в продуктах в форме жгутов. Поверхность жгутов была гладкая и блестящая.
1b) Пример охлаждения во время и после экструзии
Как показано на Фиг. 1, прошедшую термическую обработку желейную массу при температуре около 85°C переместили из устройства для термической обработки 2 в двухшнековый смешивающий экструдер со шнеками, вращающимися в одном направлении 4 от Gabler GmbH, модель № DE-40-T-15D. Экструдер снабжен питателем с рубашкой, и температуру рубашки поддерживали на уровне 85°C за счет циркуляции горячей воды через рубашку. Использовали только элементы шнека экструдера с винтовой конфигурацией.
Экструдер соединен с устройством - «разделителем потока» (′flow splitter′) 6 и статическими миксерами с рубашкой 8 от Sulzer Chemtech. Статические миксеры с рубашкой имели конструкцию типа «SMX» и внутренний диаметр 40 мм, и длину около 1 м. Далее статические миксеры с рубашкой соединены с экструзионными форсунками 10 с круглым поперечным сечением с внутренним диаметром около 4 мм.
Контроль давления осуществлялся на конце смешивающего экструдера и на конце каждого статического миксера при использовании манометра, отмеченного Р на Фиг. 1.
Экструдер 4 нагрели до температуры около 60°C и статические миксеры 8 нагрели до температуры около 60°C за счет циркуляции горячей воды по соответствующим нагревающим рубашкам. На выпускном отверстии каждого статического миксера 8 может быть инжектирована одна или более добавка (например, краситель(и) или ароматизатор(ы), и/или кислота(ы)) через соответствующий впускной порт, подаваемая соответствующим дозирующим насосом 12, 14, 16.
Как только достигнуты указанные выше температуры, желе с температурой около 90°C подали в питатель 18 экструдера 4, и шнеки экструдера вращались со скоростью от 50 оборотов в минуту до 90 оборотов в минуту (как указано в Таблице ниже). Добавили добавки в соответствующие части желе дальше по ходу технологической линии устройства для разделения потока для придания каждому желейному жгуту его отличительных признаков по сравнению с другими.
Через около 2 минут после этого наблюдается выход желе из экструзионных форсунок 10. Процесс оставили на около 10 минут для стабилизации и затем экструдированные желейные жгуты уложили на движущуюся охлаждающую ленту из нержавеющей стали 20 для дополнительного охлаждения продукта. Металлическую поверхность охлаждающей ленты смазали маслом перед размещением на ней продукта для предотвращения адгезии продукта с металлом.
В точке выхода желе из экструзионных форсунок оно при прикосновении к нему липкое.
Температура желе в точке выхода из форсунок составила около 50°C. Температура воды, используемой для охлаждающей ленты 20, составляла около 15°C. Температура желейных жгутов в конце охлаждающей ленты составила около 25°C, в этой точке желе было по существу менее липким по сравнению с точкой выхода из экструзионных форсунок. В этой точке жгуты можно было транспортировать вручную и можно было скрутить их вместе руками с получением скрученных жгутов. Скорость течения через форсунку составила около 6,5 кг/час, то есть общая около 13 кг/час.
Охлаждающая лента 20 имела ширину около 1,2 м и длину около 6 м. Линейная скорость охлаждающей ленты составила около 5 м/минуту. В точке выхода из экструзионных форсунок наблюдалось некоторое разбухание экструдируемого потока. Конечный диаметр охлажденных жгутов в конце охлаждающей ленты составил около 5 мм. Не наблюдалось или наблюдалось слабое расползание желе по охлаждающей ленте, то есть желейные жгуты сохранили по существу круглую форму поперечного сечения с почти незаметным «уплощением» внешней поверхности.
В этом Примере красители, ароматизаторы и кислоту добавили в желе перед экструзией. Красители, ароматизаторы и кислота или их комбинации могут быть необязательно добавлены в желе в точке входа желе в статические миксеры с рубашками или при использовании необязательных портов для инжекции в корпус экструдера для экструдирования множества жгутов с одним или более красителями и/или ароматизаторами, и/или кислотами.
В Таблице ниже приведенное сдвиговое усилие представляет собой сдвиговое усилие между верхними оконечностями лопастей шнеков экструдера и стенкой корпуса, оно рассчитано при использовании приведенного выше уравнения (диаметр шнека D составляет 39,4 мм и глубина канала составляет 0,3 мм в используемом устройстве).
Примеры 2-19
В этих Примерах использовали желейную массу по Примеру 1. В Примерах 2-12 использовали то же самое экструзионное устройство, что и в Примере 1: экструдер с разделителем потока и статические миксеры с рубашкой. Два жгута экструдировали непосредственно на охлаждающую ленту длиной около 5 м и с температурой поверхности от около 17 до 25°C. В Примерах 13-19 использовали немного отличающееся экструзионное устройство: тот же самый экструдер с теми же винтовыми элементами, но без разделяющего устройства или статических миксеров с рубашкой. Один жгут экструдировали непосредственно на охлаждающую ленту длиной 5 м и с температурой поверхности от около 17 до 25°C. Параметры экструзии были отрегулированы, как указанно в Таблице ниже. В частности, следует отметить, что продукты, полученные в Примерах, были получены при широком варьировании температуры от самого низкого показателя 26°C (Пример 9) вплоть до 69°C (Пример 2).
Пример
Температура желе в питателе около (°C)
Скорость шнека экструдера (обороты в минуту)
Крутящий момент экструдера (Нм)
Рассчитанное сдвиговое усилие (с<sup>-1</sup>)
Заданное значение температуры экструдера (°C)
Заданное значение температуры статического миксера с рубашкой (°C)
Температура желе на выходе из матрицы экструдера (°C)
Температура желе в конце охлаждающей ленты (°C)
Скорость течения желе около (кг/ч)
Комментарии по внешнему виду продукта
2
85°C
50
17
344
60
70
69
28
20
Продукт растекается по ленте, в результате отсутствует круглое поперечное сечение. Температура слишком высокая/ вязкость слишком низкая для формования жгута
3
90°C
50
23
344
60
60
54
24
13,5
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического
сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
4
90°C
50
23
344
55
55
50
25
13
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
5
85°C
30
-
206
55
55
49
-
9
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического
сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
6
85°C
50
24
344
55
55
49
24
13,5
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
7
85°C
55
23
378
55
55
48
-
14,5
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического
сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
8
85°C
50
21
344
55
50
60
24
15
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
9
85°C
40
21
275
50
40
26
19
2
Были получены жгуты, но скорость течения потока была низкой
10
85°C
70
28
481
50
40
28
-
5,5
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
11
85°C
30
19
206
50
50
52
21
8,5
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
12
около 85°C
30
27
206
45
40
45
21
10
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
13
около 85°C
30
20
206
70
70
54
30
11
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
14
около 85°C
30
27
206
50
50
53
30
14,5
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
15
около 85°C
50
35
344
50
50
50
31
15
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
16
около 85°C
70
36
481
50
50
54
35
16
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
17
около 85°C
90
36
619
50
50
53
32
18
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
18
около 85°C
90
40
619
35
35
48
23
8
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
19
около 85°C
50
-
344
35
35
41
19
3,5
Прозрачные жгуты с несколькими видимыми пузырьками воздуха и по существу цилиндрического сечения. Поверхность жгута гладкая и блестящая, на ощупь немного липкая.
Как видно из приведенной выше Таблицы, Примеры были успешными. Во всех случаях был получен продукт. Может быть сделан вывод, что при очень высоких или очень низких температурах экструзии (температуры желе), хотя жгуты и могут быть получены при этих температурах, но возможно не будут коммерчески применимы: для Примера 2, где температура желе на выходе из матрицы экструдера составила 69°C, желе было довольно жидким; при температуре 26°C (Пример 9) скорость течения потока была низкая, и можно было ожидать, что для экструзии потребуется слишком много энергии. Однако в основном в Примерах получены превосходные, гладкие, цилиндрические жгуты с несколькими видимыми пузырьками и не было мелких пузырьков, которые могли индуцировать рассеяние света, достаточное для ухудшения прозрачности.
На Фиг. 2 приведена фотография части жгута съедобного желейного продукта, полученного способом по Примеру 1b. Жгут представлял собой желейный продукт красного цвета, который имел прозрачный блестящий внешний вид, был прозрачным с несколькими видимыми невооруженным глазом пузырьками. Крупные пузырьки порядка миллиметра были расположены вдоль жгута.
На Фиг. 3 приведена фотография части двух скрученных жгутов съедобного желейного продукта, полученных способом по Примеру 1b и скрученных вместе спустя короткое время после экструзии. Жгуты были контрастных цветов: желтого и оранжевого. Каждый из них имел прозрачный блестящий внешний вид, был прозрачным с несколькими видимыми невооруженным глазом пузырьками. Крупные пузырьки порядка миллиметра были расположены вдоль жгутов.
-7
3
-4
3
На Фиг. 4 приведена фотография части жгута съедобного желейного продукта, полученного способом по Примеру 13. Жгут представлял собой желейный продукт желтого цвета, который имел прозрачный блестящий внешний вид с более мелкими пузырьками, чем на Фиг. 1 и 2, пузырьки оценивали на глаз, подавляющая их часть имела средний диаметр, находившийся в пределах 0,01-0,1 мм (5×10 мм - 5×10 мм в объеме). Однако жгут был прозрачным, через него можно было видеть сетку, на которой он располагался.
Примеры 20-23
Все приведено в вес.%, если не указано иное.
Пример 20
Использовали следующие компоненты:
Ингредиент
кг
% от рецептурного состава
Сухие вещества ингредиента
Сухие вещества рецептурного состава
% сухих веществ от рецептурного состава
Вода
2,8
9,3
0
0
0
Инвертный сироп
9,24
30,8
76
23,4
23,4
Глюкозный сироп
4,02
13,4
80
10,7
10,7
Кислотно-утонченный (модифицированный кислотой) кукурузный крахмал
3,46
11,5
86
9,9
9,9
Сахар
10,48
34,9
100
34,9
34,9
Итого
30
100
79
Этот рецептурный состав содержал модифицированный крахмал, но не содержал желатин. Инвертный сироп был добавлен для смягчения текстуры продукта.
Использовали устройство по Примеру 1а. Также использовали способ по Примеру 1 и 1а, за исключением температуры термической обработки, которая составляла около 132-135°C. Также содержание сухих веществ в предварительной смеси Примера 20 составило около 80%, и содержание прошедших термическую обработку сухих веществ (перед добавлением красителя, ароматизатора и кислоты) составило около 82%.
Продукт экструдировали при использовании способа по Примеру 1а, то есть при использовании поршневого экструдера от A.W. Smith & Sons Ltd.
Были получены прозрачные экструдированные желейные жгуты. Свойства желе были аналогичны таковым желе по Примеру 1а, за исключением того, что текстура была мягче, и при потреблении продукт был менее эластичен. Прозрачность продукта была аналогична таковой у продукта по Примеру 1а, то есть по существу он был прозрачный.
Пример 21
Использовали следующие компоненты:
Ингредиент
кг
% от рецептурного состава
сухие вещества ингредиента
сухие вещества рецептурного состава
Вода
3
10,1%
0
0,0
Желатиновый раствор 240 Блум
0,5
1,7%
38
0,6
Глюкозный сироп
12,6
42,3%
80
33,8
Кислотно-утонченный (модифицированный кислотой) кукурузный крахмал
4,3
14,4%
86
12,4
Сахар
9,2
30,9%
100
30,9
Яблочный сок
0,2
0,7%
73
0,5
Итого
29,8
100%
78,2
Этот рецептурный состав имел более высокое соотношение модифицированный крахмал : желатин по сравнению с рецептурным составом по Примеру 1. Это позволило проводить экструзию при немного более высокой температуре 40°C (по сравнению с около 35°C в Примере 1). Это было обусловлено более высокой температурой отверждения рецептурного состава по Примеру 21 по сравнению с рецептурным составом Примера 1.
Использовали устройство по Примеру 1. Также использовали способ по Примеру 1 и 1а, за исключением температуры термической обработки, которая составляла около 132-135°C и не использовали выпарную вакуумную емкость. Также содержание сухих веществ в предварительной смеси Примера 21 составило около 78%, и содержание прошедших термическую обработку сухих веществ (перед добавлением красителя, ароматизатора и кислоты) составило около 81%.
Продукт экструдировали при использовании способа по Примеру 1а, то есть при использовании поршневого экструдера от A.W. Smith & Sons Ltd. Температура продукта в процессе экструзии составила около 40°C.
Были получены прозрачные экструдированные желейные жгуты. Свойства желе были аналогичны таковым желе по Примеру 1а, за исключением того, что продукт был значительно более липким во рту при потреблении по сравнению с продуктом по Примеру 1а. Продукт по Примеру 21 также был значительно менее эластичным, чем продукт по Примеру 1а. Прозрачность продукта по Примеру 21 была аналогична таковой продукта по Примеру 1а.
Пример 22
Использовали следующие компоненты:
Ингредиент
кг
% от рецептурного состава
сухие вещества ингредиента
сухие вещества рецептурного состава
Вода
2,75
9,2%
0
0,0
Желатиновый раствор 240 Блум
1
3,3%
38
1,3
Глюкозный сироп
12,6
42,0%
80
33,6
Кислотно-утонченный (модифицированный кислотой) кукурузный крахмал
4,25
14,2%
86
12,2
Сахар
9,2
30,7%
100
30,7
Яблочный сок
0,2
0,7%
73
0,5
Итого
29,8
100%
78,2
Этот рецептурный состав также имел более высокое соотношение модифицированный крахмал:желатин по сравнению с рецептурным составом по Примеру 1.
Использовали устройство по Примеру 1. Также использовали способ по Примеру 1 и 1а, за исключением температуры термической обработки, которая составляла около 135°C. Также содержание сухих веществ в предварительной смеси Примера 22 составило около 77,5%, и содержание прошедших термическую обработку сухих веществ (перед добавлением красителя, ароматизатора и кислоты) составило около 82%.
Продукт экструдировали при использовании способа по Примеру 1а, то есть при использовании поршневого экструдера от A.W. Smith & Sons Ltd.
Были получены прозрачные экструдированные желейные жгуты. Свойства желе были аналогичны таковым желе по Примеру 21.
Пример 23
Использовали следующие компоненты:
Ингредиент
кг
% от рецептурного состава
сухие вещества ингредиента
сухие вещества рецептурного состава
Вода
2,8
9,3%
0
0,0
Желатиновый раствор 240 Блум
2,5
8,3%
38
3,2
Глюкозный сироп
8,7
29,0%
80
23,2
Кислотно-утонченный (модифицированный кислотой) кукурузный крахмал
3,5
11,7%
86
10,0
Сахар
12,3
41,0%
100
41,0
Яблочный сок
0,2
0,7%
73
0,5
Итого
30
100%
77,9
Использовали устройство по Примеру 1. Также использовали способ по Примеру 1 и 1а, за исключением температуры термической обработки, которая составляла около 133-135°C, и не использовали выпарную вакуумную емкость. Также содержание сухих веществ в предварительной смеси Примера 22 составило около 78%, и содержание прошедших термическую обработку сухих веществ (перед добавлением красителя, ароматизатора и кислоты) составило около 81%.
Продукт экструдировали при использовании способа по Примеру 1а, то есть при использовании поршневого экструдера от A.W. Smith & Sons Ltd.
Были получены прозрачные экструдированные желейные жгуты. Свойства желе были аналогичны таковым желе по Примеру 1а, за исключением того, что продукт при потреблении был более твердым и при прикосновении продукт был менее липким.
Примеры 24-26
Использовали следующие компоненты:
Ингредиент
кг
% от рецептурного состава
сухие вещества ингредиента
сухие вещества рецептурного состава
Вода
2,68
6,7
0
0
Желатиновый раствор
3,32
8,3
38
3,2
Глюкозный сироп
16,8
42,0
80
33,6
Кислотно-утонченный (модифицированный кислотой) кукурузный крахмал
4,68
11,7
86
10
Сахар
12,28
30,7
100
30,7
Яблочный сок
0,28
0,7
73
0,5
Итого
40
100
-
78
Использовали устройство по Примеру 1. Также использовали способ по Примеру 1b, за исключением температуры термической обработки, которая составляла около 132-139°C, и не использовали выпарную вакуумную емкость. Также содержание сухих веществ в предварительной смеси перед проведением термической обработки составило около 78,5%, и содержание прошедших термическую обработку сухих веществ (перед добавлением красителя, ароматизатора и кислоты) составило около 82-82,5%. Прошедшую термическую обработку предварительную смесь получили при температуре около 75-80°C.
Был получен желатиновый раствор, состоявший из воды и гранулированного желатина. Весовое соотношение воды к желатину составило 62:38.
Прошедший термическую обработку продукт был экструдирован при использовании способа и устройства по Примеру 1b, то есть при использовании двухшнекового экструдера со шнеками, вращающимися в одном направлении от Gabler GmbH. Использовали элементы шнека экструдера по Примеру 1b, то есть только с винтовой конфигурацией.
Получили жгуты желейные с круглым поперечным сечением диаметром около 3-5 мм и желейные полосы (около 30 мм шириной и около 3 мм высотой), которые непрерывно экструдировали непосредственно на конвейерную ленту охлаждающего туннеля при использовании матрицы экструдера с круглой или прямоугольной фильерой. Параметры экструзии отрегулировали, как указано ниже в Таблице.
Параметры:
Пример 24
Пример 25
Пример 26
Матрица экструдера
Круглое поперечное сечение диаметром 4 мм
Круглое поперечное сечение диаметром 4 мм
Прямоугольное поперечное сечение щель 29×3 мм
Температура питателя экструдера (°C)
81-86
82-86
82-87
Температура рубашки экструдера [°C]
45
40
40
Температура рубашки статического миксера [°C]
45
40
40
Скорость экструдера [оборотов в минуту]
25
38,7
24,6
Крутящий момент экструдера [Нм]
28,2
42
32,2
Давление в конце корпуса экструдера [кПа]
2,06
3,44
3,22
Давление матрицы экструдера [кПа]
1,07
1,78
0,30
Разница в давлении по длине статического миксера с рубашкой [кПа]
0,99
1,66
2,92
Температура продукта в конце экструдера [°C]
35
35
34
Температура продукта в конце статического миксера [°C]
31
31
31
Производительность матрицы экструдера [г/минуту]
67,6
133
-
Производительность матрицы экструдера [кг/ч]
4,1
8,0
-
Были получены прозрачные желейные жгуты. Свойства желе были аналогичны таковым желе по Примеру 1а.
Экструдированные желейные жгуты экструдировали на бесконечную покрытую тефлоном ленту, которая транспортировала жгуты через прямоточный охлаждающий туннель длиной около 9,6 м с температурой охлаждающего воздуха внутри около 10-17°C. Время выдержки желе внутри туннеля составило от около 240 до 300 секунд. Прилипание желейной массы к ленте было значительно снижено за счет покрытия ленты маслом капол (Capol) перед контактом с экструдированным продуктом.
Было обнаружено, что возможно провести резку экструдированных желейных жгутов/полос сразу же на выходе из охлаждающего туннеля при использовании пластикового устройства для резки гильотинного типа, с получением в результате четкого среза с минимальным прилипанием к режущей плоскости (на которую нанесли незначительное количество масла капол).
После указанной выше стадии охлаждения длинные экструдированные желейные жгуты направили в камеру с системой электростатического напыления от Spice Application Systems Ltd., где на них распылили мист раствора гуммиарабика (soт cni - Colloides Naturels International). Этот раствор гуммиарабика был отрицательно заряжен устройством для создания равномерного покрытия из раствора на поверхности продукта. После выхода из системы электростатического напыления покрытым жгутам вручную были приданы различные конфигурации, включая параллельное расположение боковыми сторонами друг с другом («бок о бок») и скрученную конфигурацию, где 2 или более жгута перекручены вокруг друг друга. Жгуты выдержали в течение от около 4 до около 24 часов и по прошествии этого времени было обнаружено образование связи между жгутами. Если требуется, жгуты могли быть разделены растягиванием их вручную в разные друг от друга стороны.
Текстура продуктов по Примерам 24-26 была немного тверже при потреблении, и они были менее липкими при прикосновении по сравнению с продуктом по Примеру 1а.
Пример 27
Получили раствор гуммиарабика (45%); воды (45%) и сахара (45%) при использовании кипящей воды, который затем охладили до температуры около 50°C. Отформовали множество экструдированных желейных жгутов по Примеру 1, которые по отдельности покрыли вручную этим раствором гуммиарабика при температуре около 20°C при использовании щетки, достаточно для образования покрытия на поверхности жгутов. Отдельные жгуты нарезали длиной от около 5 до около 15 см и затем ввели в контакт друг с другом в различных конфигурациях. Были использованы различные конфигурации, как простые «бок о бок», так и скрученные конфигурации, каждая конфигурация включает 2 или 3 отдельно экструдированных жгута, как приведено на Фиг. 3 или Фиг. 5. Как только была придана требуемая конфигурация, покрытые жгуты сохраняли форму без необходимости приложения внешней силы.
Затем покрытые жгуты в различных конфигурациях оставили при комнатной температуре (около 20°C) в течение нескольких часов. После этого времени отдельные жгуты могли быть легко отделены друг от друга вручную при использовании движения, как при удалении кожуры.
Затем процедуру по Примеру 27 повторили при использовании раствора экстракта яблочного пектина с концентрацией около 15%, и раствором обычного пектина с концентрацией около 5%.
Было обнаружено, что жгуты, покрытые раствором пектина, имели более хрупкую связь друг с другом по сравнению со жгутами, покрытыми раствором гуммиарабика и сахара.