Порошкообразный говяжий жир и способ его получения - RU2744639C2

Описание

Область технического применения

Изобретение относится к порошкообразному говяжьему жиру и к технологическому способу производства порошкообразного говяжьего жира. В частности, изобретение относится к порошкообразному говяжьему жиру и к способу производства порошкообразного говяжьего жира, в котором говяжий жир имеет общее содержание насыщенных жиров от 54 до 72 мас.% (в расчете на общую массу жиров), причем содержит по меньшей мере 23,5 мас.% (в расчете на общую массу жиров) C18:0.

Предпосылки создания изобретения

Хорошо известно смешивание растопленного жира с другими ингредиентами, такими как соль, усилители вкуса, такие как глутамат натрия (MSG), сахар, крахмал или мука, вкусоароматические добавки, овощи, мясные экстракты, специи, красители и т.д. Количества соответствующих соединений могут изменяться в зависимости от конкретного назначения продукта, рынка или вкусов потребителя, на которого он ориентирован.

В качестве альтернативного способа вместо растопленного жира применяют смешивание порошкообразного жира с другими ингредиентами. Преимущество использования порошкообразного жира вместо растопленного жира заключается в том, что это позволяет избежать нагрева, необходимого для растапливания жира и требующего много времени и энергии. Кроме того, равномерное распределение жира среди других ингредиентов является существенным для получения однородного продукта без комков, что может быть затруднительным при введении жира в растопленном виде.

Крайне важно, чтобы порошкообразный жир был твердым при необходимой температуре и обладал хорошей текучестью. В дополнение к текучести самого жира также необходима хорошая текучесть бульонного порошка. Бульонный порошок могут непосредственно засыпать в виде сыпучего порошка в упаковочный контейнер или подавать спрессованным в виде таблетки или кубика (твердая бульонная таблетка/кубик). Порошкообразный жир могут дополнительно использовать для приготовления сухого супового концентрата.

Поскольку жир, используемый в составе бульонного порошка/твердой бульонной таблетки, не должен загрязнять упаковку и/или расплавляться при хранении, наряду с жидким маслом необязательно используют гидрогенизированные растительные масла/жиры.

Наиболее распространенным жиром является пальмовый жир, так как он обеспечивает хорошие технические свойства при наличии хорошей текучести бульонного порошка. Пальмовый жир дополнительно придает хорошие связующие свойства твердому бульону, что обеспечивает хорошую твердость таблетки, которая по-прежнему легко крошится.

Потребители проявляют все большую озабоченность в связи потенциальными проблемами, связанными с пальмовым жиром. Многие из них воспринимают пальмовый жир как нездоровый продукт, а многие другие считают его экологически небезопасным, так как во многих новостях упоминается, что для выращивания пальмовых деревьев уничтожаются тропические леса.

В EP1401295 описана твердая бульонная таблетка, которая содержит только или главным образом жидкое масло, особенно полезное для здоровья масло с высоким содержанием мононенасыщенных жирных кислот и/или полиненасыщенных жирных кислот, которое не содержит жира или содержит лишь малые его количества. Недостаток использования жидкого масла вместо жира заключается в том, что необходим мальтодекстрин, который также отрицательно воспринимается потребителями.

Поэтому в данной области техники и в пищевой промышленности существует насущная потребность в обеспечении лучшего решения для порошкообразного жира без использования пальмового жира или гидрогенизированного или частично гидрогенизированного жира, и по меньшей мере в обеспечении альтернативного решения.

Изложение сущности изобретения

Целью настоящего изобретения является улучшение уровня техники или по меньшей мере предоставление альтернативы для порошкообразного жира:

i) избежать применения пальмового жира;

ii) жир имеет хорошую текучесть (коэффициент текучести (КТ) выше 2 при 23°C);

iii) избежать применения гидрогенизированных масел и жиров;

iv) обеспечить связующее вещество, которое также улучшает вкус продукта;

v) использовать жир, который не прогоркает;

vi) хорошая текучесть бульонного порошка (КТ выше 3 при 23°C);

vii) упрощение способа получения твердой бульонной таблетки, поскольку не требуется времени хранения для перекристаллизации жира;

viii) повышение точности дозирования;

ix) лучшее распределение жиров в процессе смешивания с другими ингредиентами;

x) предотвращение образования комков и слипания во время смешивания с другими ингредиентами;

xi) отсутствие комков за счет одинаковых параметров смешивания с другими ингредиентами (размер партии, скорость и время).

Цель настоящего изобретения достигается посредством объекта изобретения, представленного в независимых пунктах формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения идея настоящего изобретения получает дальнейшее развитие.

Соответственно, настоящее изобретение предусматривает в первом аспекте порошкообразный говяжий жир, имеющий общее содержание насыщенных жиров от 54 до 72 мас.% (в расчете на общую массу жиров) и содержащий по меньшей мере 23,5 мас.% (в расчете на общую массу жиров) C18:0.

Во втором аспекте изобретения предложен способ приготовления порошкообразного говяжьего жира, включающий

a) растапливание жира;

b) распыление растопленного жира для получения капель жира;

c) отверждение капель жира посредством контакта с охлаждающим агентом, выбираемым из холодного воздуха, жидкого азота или сжиженного углекислого газа;

причем говяжий жир имеет общее содержание насыщенных жиров от 54 до 72 мас.% (в расчете на общую массу жиров); и

причем говяжий жир содержит по меньшей мере 23,5 мас.% (в расчете на общую массу жиров) C18:0.

Третий аспект изобретения относится к применению порошкообразного говяжьего жира, имеющего общее содержание насыщенных жиров от 54 до 72 мас.% (в расчете на общую массу жиров) и содержащего по меньшей мере 23,5 мас.% (в расчете на общую массу жиров) C18:0 для получения пищевого продукта, такого как суп, бульонный порошок или твердая бульонная таблетка/кубик.

Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что при использовании фракционированного порошкообразного говяжьего жира, имеющего общее содержание насыщенных жиров от 54 до 72 мас.% (в расчете на общую массу жиров); причем говяжий жир имеет по меньшей мере 23,5 мас.% (в расчете на общую массу жиров) C18:0, решается проблема достижения необходимых параметров:

- жир имеет хорошую текучесть (КТ выше 2 при 23°C);

- улучшенные свойства дозирования, без слеживания;

- бульонный порошок имеет хорошую текучесть (КТ выше 3 при 23°C);

- отсутствует образование комков при смешивании с другими ингредиентами;

- можно избежать применения пальмового жира или гидрогенизированного жира или заменить их;

- для обеспечения хорошей текучести не требуются структурирующие агенты.

Подробное описание

Настоящее изобретение относится к порошкообразному говяжьему жиру, имеющему общее содержание насыщенных жиров от 54 до 72 мас.% (в расчете на общую массу жиров) и содержащему по меньшей мере 23,5 мас.% (в расчете на общую массу жиров) C18:0.

В предпочтительном варианте осуществления настоящее изобретение относится к порошкообразному говяжьему жиру, имеющему общее содержание насыщенных жиров от 57 до 68 мас.% (в расчете на общую массу жиров) и содержащему от 26 до 32 мас.% (в расчете на общую массу жиров) C18:0.

В настоящем документе порошкообразный жир (или жир в порошкообразном виде), который получают путем охлаждения распылением или заморозки распылением, называется «порошкообразным говяжьим жиром». «Порошкообразный говяжий жир» в соответствии с настоящим изобретением характеризуется распределением частиц по размерам, при котором по меньшей мере 50% частиц имеют диаметр в диапазоне от 15 до 1000 мкм, предпочтительно в диапазоне от 20 до 900 мкм, предпочтительно в диапазоне от 30 до 900 мкм, предпочтительно в диапазоне от 30 до 800 мкм, предпочтительно в диапазоне от 40 до 700 мкм, предпочтительно в диапазоне от 40 до 500 мкм, предпочтительно в диапазоне от 50 до 500 мкм, предпочтительно в диапазоне от 50 до 400 мкм, более предпочтительно в диапазоне от 50 до 300 мкм.

«Капли жира» в соответствии с настоящим изобретением получают путем охлаждения распылением или заморозки распылением, и они характеризуются распределением частиц по размерам, при котором по меньшей мере 50% частиц имеют диаметр в диапазоне от 15 до при 1000 мкм, предпочтительно в диапазоне от 20 до 900 мкм, предпочтительно в диапазоне от 30 до 900 мкм, предпочтительно в диапазоне от 30 до 800 мкм, предпочтительно в диапазоне от 40 до 700 мкм, предпочтительно в диапазоне от 40 до 500 мкм, предпочтительно в диапазоне от 50 до 500 мкм, предпочтительно в диапазоне от 50 до 400 мкм, более предпочтительно в диапазоне от 50 до 300 мкм.

«Холодный воздух» в соответствии с настоящим изобретением определяется как имеющий температуру ниже 15°C, предпочтительно в диапазоне от 15° до -50°С, предпочтительно в диапазоне от 15°C до -10°C.

Термин «округлость» означает коэффициент формы для описания формы порошкообразного говяжьего жира; независимо от его размера. Это мера круглости и, таким образом, того, насколько форма объекта приближается к кругу. В одном варианте осуществления порошкообразный говяжий жир имеет среднюю округлость в диапазоне от 0,65 до 1, предпочтительно в диапазоне от 0,7 до 1, предпочтительно в диапазоне от 0,75 до 1. Округлость наблюдают под микроскопом с использованием по меньшей мере 50-кратного увеличения.

«Текучесть» означает реологические свойства, т. е. насколько легко течет порошок. Текучесть (ff_c) количественно оценивают как отношение напряжения консолидации σ₁ к неограниченному пределу текучести σ_c в соответствии с «Schulze, D (2006). Flow properties of powders and bulk solids. Braunschweig/Wolfenbuttel, Germany: University of Applied Sciences». В одном варианте осуществления текучесть (ff_c) порошкообразного говяжьего жира составляет по меньшей мере 2 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 2 до 12 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 2 до 10 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 2 до 8 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 2 до 6 при 23°C. В одном варианте осуществления текучесть бульонного порошка с использованием порошкообразного говяжьего жира составляет по меньшей мере 3 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 3 до 20 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 3 до 15 при 23°C, предпочтительное в диапазоне от 3 до 10 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 3,5 до 10 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 3 до 7 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 3,5 до 7 при 23°C, предпочтительно в диапазоне от 3,5 до 6 при 23°C.

«Говяжий жир» в соответствии с настоящим изобретением, имеющий общее содержание насыщенных жиров от 54 до 72 мас.% (в расчете на общую массу жиров) и содержащий по меньшей мере 23,5 мас.% (в расчете на общую массу жиров) C18:0, представляет собой фракционированный говяжий жир. В предпочтительном варианте осуществления порошкообразный жир настоящего изобретения не содержит гидрогенизированного жира. В одном варианте осуществления C18:0 означает стеариновую кислоту. В дополнительном варианте осуществления содержание C18:0 составляет по меньшей мере 23,5 мас.% (в расчете на общую массу жиров), предпочтительно содержание C18:0 находится в диапазоне от 23,5 до 36 мас.% (в расчете на общую массу жиров), предпочтительно содержание C18:0 находится в диапазоне от 24,5 до 36 мас.% (в расчете на общую массу жиров), предпочтительно содержание C18:0 находится в диапазоне от 25 до 36 мас.% (в расчете на общую массу жиров), предпочтительно содержание C18:0 находится в диапазоне от 26 до 33 мас.% (в расчете на общую массу жиров), более предпочтительно содержание C18:0 находится в диапазоне от 26,5 до 31 мас.% (в расчете на общую массу жиров). В одном варианте осуществления жир имеет содержание твердых жиров при 30°C от 45 до 75 мас.% (в расчете на общую массу жиров), предпочтительно от 48 до 75 мас.% (в расчете на общую массу жиров), предпочтительно от 50 до 67 мас.% (в расчете на общую массу жиров), более предпочтительно от 53 до 67 мас.% (в расчете на общую массу жиров). В одном варианте осуществления жир является на 100% негидрогенизированным жиром. В одном варианте осуществления жир не включает пальмового жира. В одном варианте осуществления жир дополнительно содержит C16:0. C16:0 обозначает пальмитиновую кислоту. В дополнительном варианте осуществления жир дополнительно содержит C16:0 в диапазоне от 24 до 33 мас.% (в расчете на общую массу жиров), предпочтительно содержание C16:0 находится в диапазоне от 25 до 33 мас.% (в расчете на общую массу жиров), предпочтительно содержание C16:0 находится в диапазоне от 25,5 до 33 мас.% (в расчете на общую массу жиров), предпочтительно содержание C16:0 находится в диапазоне от 26 до 33 мас.% (в расчете на общую массу жиров), более предпочтительно содержание C16:0 находится в диапазоне от 26,5 до 31 мас.% (в расчете на общую массу жиров). Стандартный коммерчески доступный говяжий жир (см. пример 1) имеет общее содержание насыщенных жиров менее 52 мас.% (в расчете на общую массу жиров), включая следующие ключевые жирные кислоты: C16:0 в диапазоне от 20 до 25,4 мас.% (в расчете на общую массу жиров) и C18:0 в диапазоне от 15 до 22 мас.% (в расчете на общую массу жиров). В одном варианте осуществления температура плавления жира находится в диапазоне от 50 до 65°С, предпочтительно - от 50 до 55°С.

«Бульонный порошок» означает дегидратированный продукт в виде порошка. В одном варианте осуществления бульонный порошок содержит такие ингредиенты, как соль, усилители вкуса, такие как глутамат натрия (MSG), сахар, крахмал или мука, вкусоароматические добавки, овощи, мясные экстракты, специи, красители и жир.

Термин «твердая бульонная таблетка» относится к таблетке или кубику, полученной(-ому) путем прессования сыпучего бульонного порошка в форму таблетки или кубика.

ПРИМЕРЫ

Изобретение дополнительно описано со ссылкой на следующие примеры. Следует учитывать, что примеры никоим образом не ограничивают изобретение.

Примеры 1-4: размер и округлость частиц

Способ для натертого на крупной терке порошкообразного жира

Блок жира вручную нарезали на маленькие куски и погружали в жидкий азот. Затем блок жиров, подверженный «глубокой заморозке» измельчали с помощью блендера Blixer 5V (производства компании Robot Coupe, США) на скорости 30 в течение 30 с. Полученный порошок собрали и хранили при 7°C в течение 12 часов.

Способ для охлажденного распылением или замороженного распылением порошкообразного жира

Жир растапливали при 70°C, затем распыляли в чашку с жидким азотом. Полученный порошок собирали и хранили при 7°C в течение 12 часов.

Микроскопический анализ жира

Пробу порошкообразного жира наносили на стекло объектива, затем рассматривали под микроскопом SZX12 (производства компании Olympus, Япония), оснащенного ПЗС-камерой Colorview IIIu (производства компании Olympus, Япония). Было установлено 50-кратное увеличение. Для примера 4 требуется более сильное увеличение. Вследствие этого пробу порошкообразного жира рассматривали под микроскопом Olympus BX51, оснащенным микрообъективом Olympus UPlanFL 10x/.30, проекционной линзой U-TV1x-2 и ПЗС-камерой UC30. Изображения фиксировали с помощью программного обеспечения analySIS auto версии 5.1 (производства компании Olympus Soft Imaging GmbH, Германия). Анализ изображений проводили с помощью ImageJ вер. 1.5i (Национальный институт здравоохранения, США). Округлость, измеренную при помощи ImageJ, определяли по формуле:

где f_circ - параметр округлости, A - площадь и P - периметр каждой отдельной частицы порошка. Значение округлости сферы равно 1, тогда как звездообразные формы получают значения ближе к 0.

Таблица 1

Из таблицы 1 видно, что измельченный или натертый на крупной терке жир говяжий жир имеет меньшую округлость и вследствие этого меньшую текучесть.

Для дополнительного этапа смешивания жира с другими ингредиентами ожидалось, что размер частиц будет как можно меньше, чтобы обеспечить однородность полученного продукта. При охлаждении распылением или заморозке распылением текучесть зависит также от размера частиц. Как показано в примере 4, слишком малый средний размер частиц 7,5 мкм отрицательно влияет на текучесть самого жира и поэтому не рассматривается для дополнительного этапа смешивания с другими ингредиентами, такими как соль, MSG, крахмал, ароматизаторы и т.д.

Примеры 5-7

Были протестированы различные виды говяжьего жира. Все протестированные жиры имеют средний размер частиц 65 мкм, как в приведенном выше примере 3.

Текучесть измеряли с помощью кольцевого сдвигового тестера Шульце RST-01.pc согласно стандарту ASTM D6467. Предсдвиговое нормальное напряжение было установлено равным 2600 Па, а нормальное напряжение сдвига - 390, 1235 и 2080 Па.

Таблица 2

Сравнительный пример 5, в котором используется стандартный порошкообразный говяжий жир, демонстрирует более низкую текучесть, чем порошкообразный говяжий жир, составляющий предмет изобретения, как показано в примерах 6 и 7. Кроме того, показано влияние охлаждения распылением или заморозки распылением на порошкообразный жир по сравнению с использованием измельченного или натертого на крупной терке порошкообразного жира. Только при использовании охлажденного распылением или замороженного распылением порошкообразного жира можно достичь желаемой текучести выше 2 при 23°C. Чем больше значение текучести, тем лучше текучесть. При получении натертого на крупной терке или измельченного порошкообразного жира текучесть составляет менее 1,5 при 23°C независимо от композиции жира.

Примеры 8-10

Получение бульонного (вкусового) порошка с растопленным жиром

Жир в блочной форме растапливали в печи при 80°C. Тем временем кристаллические ингредиенты (например, соль, глутамат натрия), аморфные ингредиенты (например, крахмал) и вкусоароматические добавки (в порошкообразной форме) взвешивали на весах PG5002S (производства компании Mettler-Toledo, США), а затем смешивали вручную. После полного расплавления блока жира (светлый и прозрачный по внешнему виду) жидкий жир добавляли к порошкообразной смеси. Затем смесь переносили в прибор Thermomix Type 31-1 (производства компании Vorwerk Elektrowerke GmbH & Co.AG, Германия). Смешивание с помощью прибора Thermomix проводили на скорости 3 в течение 30 секунд, при этом вращение пропеллера устанавливали в обратном направлении. Смешивание одной порции выполняли для 500 г бульонного порошка. Затем полученный порошок хранили в герметичной коробке в течение 24 ч при комнатной температуре перед измерением текучести.

Получение бульонного (вкусового) порошка с порошкообразным жиром

Кристаллические ингредиенты (например, соль, глутамат натрия), аморфные ингредиенты (например, крахмал) и вкусоароматические добавки (в порошкообразной форме) взвешивали на весах PG5002S (производства компании Mettler-Toledo, США), а затем смешивали вручную. Порошкообразный жир добавляли к другим предварительно смешанным ингредиентам и дополнительно смешивали с помощью миксера Thermomix Type 31-1 (производства компании Vorwerk Elektrowerke GmbH & Co.AG, Германия) на скорости 3 в течение 30 секунд, при этом вращение пропеллера устанавливали в обратном направлении. Смешивание одной порции выполняли для 500 г бульонного порошка. Затем полученный порошок сразу же использовали для измерения текучести, так как время перекристаллизации жира не имеет значения.

Прессование бульонной таблетки

Прессование осуществляли с помощью таблеточного пресса Flexitab (производства компании

Измерение твердости бульонной таблетки

Измерение твердости проводили с помощью анализатора консистенции TA-HDplus (производства компании Stable Micro System, Великобритания), оснащенного датчиком нагрузки на 250 кг и компрессионной плитой P/75. Анализатор консистенции установили в режим испытаний «Сжатие» со скоростью перед испытанием 1 мм/с, скоростью испытания 0,5 мм/с, скоростью после испытания 10 мм/с, целевым режимом «Расстояние», расстоянием 3 мм; время остановки установили на «Нет», путь назад - 10 мм, тип срабатывания - «Авто (Усилие)», усилие срабатывания - 50 г. Бульонную таблетку размещали по центру в вертикально-ландшафтной ориентации. Измерение твердости повторяли 10 раз.

Таблица 3

Сравнительный пример 8 с использованием стандартного порошкообразного говяжьего жира в растопленном или порошкообразном виде демонстрирует более низкую текучесть полученного бульонного порошка, чем говяжий жир согласно изобретению, как показано в примерах 9 и 10. Кроме того, показано влияние порошкообразного говяжьего жира по сравнению с растопленным говяжьим жиром. Только порошкообразный говяжий жир позволяет достичь желаемой текучести бульонного порошка выше 3 при 23°C. Кроме того, бульонный порошок в сравнительном примере 8 с использованием стандартного порошкообразного говяжьего жира продемонстрировал наличие комков, тогда как примеры 9 и 10 не показали наличия комков при тех же условиях (времени) смешивания для порошкообразного говяжьего жира. Полученная твердость таблетки после прессования бульонного порошка с использованием растопленного или порошкообразного жира аналогична для той же композиции жира. Таблетка в сравнительном примере 8, в котором используется стандартный говяжий жир, обладает более низкой твердостью, чем для говяжьего жира, составляющего предмет изобретения, как показано в примерах 9 и 10. Более низкая твердость таблетки для стандартного говяжьего жира приводит к разламыванию во время обертывания таблетки, равному 90%, по сравнению с 4% для жира, составляющего предмет изобретения, как показано в примерах 9 и 10. Кроме того, техническая группа из 6 квалифицированных специалистов оценивала рассыпчатость примеров 8, 9 и 10, в которых используется порошкообразный или растопленный говяжий жир. Таблетка из примера 8, в котором используется порошкообразный или растопленный говяжий жир, была воспринята как слишком мягкая, и все участники высказали нарекания по поводу маслянистых пальцев. Примеры 9 и 10 обладают хорошими свойствами рассыпчатости для порошкообразного или растопленного жира с некоторым преимуществом примера 10. В случае примеров 9 и 10 участники не высказали никаких нареканий относительно маслянистых пальцев.

Реферат

Изобретение относится к масложировой промышленности. Порошкообразный говяжий жир, имеющий общее содержание насыщенных жиров от 54 до 72 мас.% (в расчете на общую массу жиров), и в котором количество C18:0 находится в диапазоне от 23,5 до 36% (в расчете на общую массу жиров). Способ получения порошкообразного говяжьего жира, включает: a) растапливание жира; b) распыление растопленного жира для получения капель жира; отверждение капель жира посредством контакта с охлаждающим агентом, выбранным из холодного воздуха, жидкого азота или сжиженного углекислого газа. Изобретение позволяет: избежать применения пальмового жира; получить жир, который имеет хорошую текучесть (коэффициент текучести (КТ) выше 2 при 23°C) и не прогоркает. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 табл., 10 пр.

Формула