Способ производства порошкообразного жиросодержащего пищевого продукта, жиросодержащий пищевой продукт и твердый продукт - RU2153269C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к способу производства порошковых пищевых продуктов, которые содержат жир, например бульонных продуктов, загустителей, супов и соусов. Изобретение относится также к порошковым жиросодержащим пищевым продуктам.

Пищевые продукты, такие как бульонные продукты, загустители, супы и соусы, готовят обычно из смесей животных жиров, растительных жиров, масел и различных порошковых ингредиентов, таких как соли, специи, усилители отдушек, дрожжевые экстракты и крахмалы. Точное количество жира, входящего в состав продукта, различно, в зависимости от отдушки, от применения и от изготовителя, но продукты обычно содержат от 5 до 25% жира по весу.

Хотя эти продукты имеются во множестве видов и во время обработки проходят через многие различные состояния, после добавления жиров они не бывают в форме текучего порошка. Чтобы придать им порошковую форму, требуется специальная и сложная обработка. Однако во многих применениях удобно, если продукты используются в форме текучих порошков либо во время обработки, либо как конечный продукт. Например, потребители отнеслись бы к супу быстрого приготовления как к не слишком аппетитному продукту, если он будет в виде вязкой массы. То же самое можно сказать и в отношении сгустителей и соусов быстрого приготовления. Было бы удобно иметь эти продукты быстрого приготовления в порошковой форме и к тому же с содержанием жиров.

И бульоны, и композиционные продукты, хотя они и продаются обычно в форме твердых кубиков или таблеток, было бы удобно обрабатывать в порошковой форме. Традиционно такие твердые композиционные продукты готовят одним из двух способов. В первом способе твердые жиры расплавляют и смешивают. Затем расплавленные жиры охлаждают на вальцовке для получения хлопьев жира из кристаллического жира. Затем с хлопьями жира смешивают другие ингредиенты основного продукта, и смесь прессуют в таблетки. Далее таблетки упаковывают. Этот способ известен как "твердый". Во втором способе твердые жиры расплавляют и затем вводят в закрытую мешалку, где их смешивают с другими ингредиентами. После этого через корпус мешалки пропускают охлаждающую жидкость, чтобы охладить смесь и кристаллизовать жиры. Потом смесь экструдируют или заполняют в подготовленную упаковку. Этот способ известен как "мягкий".

В твердом способе важно, чтобы жиры были, по меньшей мере, частично кристаллизованы, чтобы смесь жиров и других ингредиентов была достаточно текучей. Если композиционный продукт готовят из жидкого жира с обычным содержанием жира, он будет в форме пасты, которая не обладает достаточно текучими свойствами. Если смеси недостаточно текучи, в процессе таблетирования возникают трудности, особенно при заполнении прессов. К сожалению, жиры, используемые в композиционных продуктах, не однородны и осложняют надежное образование кристаллов жира. В частности, нужно тщательно контролировать температуры, чтобы получить нужную степень кристаллизации. Кроме того, потребляется значительная энергия для снижения температур, при которых образуются кристаллы жира. Аналогичные процедуры требуются для других текучих пищевых продуктов, таких как сгустители, супы и соусы.

Кроме того, кристаллы жира необходимо сохранить для адекватной стабильности продуктов. Поэтому, если необходимо хранить смесь кристаллического жира и других ингредиентов, как это часто и бывает, смесь должна храниться при температурах порядка 20^oС или меньше. Это опять требует потребления энергии.

Поэтому существует необходимость найти способ производства порошковых продуктов с содержанием жира, который был бы менее сложен и требовал менее тщательного контроля температуры.

Соответственно это изобретение предлагает способ получения порошкового продукта с содержанием жира, который включает:
смешивание, по меньшей мере, одного кристаллического пищевого ингредиента и жира с получением пасты; и
измельчение пасты для уменьшения размера кристаллов кристаллического пищевого ингредиента и покрытия кристаллов жиром, при этом измельчение продолжается до образования текучего порошка.

Совершенно неожиданно было выявлено, что при измельчении пасты, сделанной из жиров и подходящего кристаллического пищевого ингредиента, получается порошок, когда размер кристаллов становится достаточно маленьким. Этот порошок имеет хорошую текучесть и образуется в значительной степени независимо от температуры, избавляя от необходимости тщательно контролировать температуру. Это дает значительное преимущество над известным уровнем. Другое преимущество способа заключается в том, что полученные продукты обладают фактически теми же органолептическими свойствами и свойствами растворения и стабильности, что и аналогичные продукты, произведенные с использованием традиционных способов, но их легче прессовать. Выявлено также и то, что полученные продукты имеют хорошую стабильность и могут долго храниться.

Кристаллическим пищевым ингредиентом может быть соль, но, если используются усилители отдушки, лучше, если пищевыми ингредиентами будет смесь соли и кристаллических усилителей отдушки, например соли и мононатрийглютамата. Кроме того, если продукт включает другие кристаллические ингредиенты, например сахар и специи в кристаллической форме, которые можно подвергнуть уменьшению размера в мельнице, их также можно ввести.

Предпочтительно используемый жир включает большей частью жир с высокой температурой плавления, в этом случае жир остается твердым при комнатной температуре. Содержание жира в продукте может быть различным в зависимости от нужного, но составляет предпочтительно от около 5 вес.% до около 25 вес.%, еще лучше от около 10 вес.% до около 20 вес.%, например около 14-15 вес.%. Соотношение массы жира к кристаллическим пищевым ингредиентам составляет предпочтительно в пределах от 1:3 до 1:5, например около 1:4.

Лучше, если кристаллические пищевые ингредиенты измельчают до размера частиц менее 40 мкм, еще лучше менее 30 мкм, например около 15 - 20 мкм.

Кристаллические пищевые ингредиенты лучше измельчать пропусканием пасты между рядами валков, расположенных один за другим; при этом расстояние между валками сокращается постепенно, начиная с первой пары валков и до последней пары.

Далее способ может включать добавление остальных твердых пищевых ингредиентов к порошку, если таковые имеются.

А затем в способе может быть предусмотрена стадия прессования порошка в таблетки.

Другой аспект изобретения предлагает пищевой продукт с содержанием жира в виде текучего порошка, при этом частицы кристаллических пищевых ингредиентов в продукте с размером менее около 40 мкм каждая покрыты слоем жира.

Лучше, если частицы кристаллических пищевых ингредиентов имеют размер менее около 30 мкм, например около 15-20 мкм. И желательно, чтобы соотношение массы жира к кристаллическим ингредиентам остальной части составляло в пределах от 1:3 до 1:5, например около 1:4.

Плотность порошкового пищевого продукта предпочтительно должна быть менее около 750 г/л, еще лучше - менее около 730 г/л, например, менее 720 г/л. Объем утряски порошкового пищевого продукта предпочтительно составляет менее около 950 г/л, лучше - менее около 920 г/л, например менее 900 г/л.

Желательно, чтобы число твердости порошкового пищевого продукта при нулевом сжатии было менее около 500, лучше менее около 200, например менее 100.

Еще один аспект изобретения предусматривает пищевой продукт с содержанием жира в форме таблетки, включающий частицы кристаллических пищевых ингредиентов с размером менее 40 мкм, причем каждая покрыта слоем жира.

И еще в одном аспекте изобретение предлагает продукт с содержанием жира, изготовленный способом, описанным выше.

Далее описываются варианты изобретения на конкретных примерах.

Продукт с содержанием жира можно получить смешиванием вместе жиров и кристаллических пищевых ингредиентов. Применяемые в способе жиры могут быть любыми подходящими жирами, так как способ производства жиросодержащих продуктов можно применять с любыми нужными жирами. Обычно жиросодержащие продукты содержат по причинам стабильности гидрированные или фракционированные растительные жиры, и подходящими примерами являются гидрированное пальмовое масло, гидрированное соевое масло, гидрированный пальмовый олеин, гидрированное хлопковое масло, гидрированное подсолнечное масло и другие. Поэтому хорошо, если жиры включают гидрированные или фракционированные растительные жиры. Жиры могут также содержать животные жиры или растительные жиры либо то и другое. Примеры подходящих животных жиров включают в себя жиры птицы, такие как куриный и утиный жиры, говяжий жир, свиной жир, топленое сало и другие. Примерами подходящих растительных жиров являются арахисовое масло, оливковое масло, подсолнечное, кукурузное масла, масло сафлора и другие.

Для продуктов на основе мяса применяют обычно смесь животных и частично гидрированных или фракционированных растительных жиров; животный жир вводят для отдушки. Для растительных продуктов можно применять смесь подходящего растительного масла и частично гидрированных или фракционированных растительных жиров. Выбирают жировую смесь так, чтобы жир оставался твердым при комнатных температурах. Специалист в данной области сможет легко выбрать жировую смесь, чтобы получить нужный аромат и твердость. Одним подходящим примером может служить жировая смесь, приготовленная из гидрированного растительного жира в качестве основы и небольшой части животного жира, например 80 вес.% гидрированного растительного жира и около 20 вес.% животного жира, такого как куриный жир. Другой пример, когда основную часть включает в себя животный жир, например говяжий, и небольшую часть гидрированного растительного жира, например около 85 вес.% животного жира и около 15 вес.% растительного жира.

Кристаллическим пищевым ингредиентом является обычно соль, но при применении кристаллических усилителей отдушки и антиокислителей это может быть смесь соли и кристаллических усилителей отдушки и антиокислителей. Например, кристаллическим пищевым ингредиентом может быть смесь соли, лимонной кислоты и мононатрийглютамата. Можно включить другие кристаллические ингредиенты, кристаллы которых уменьшаются в размере при измельчении в мельнице, например сахар и специи в кристаллической форме.

Смесь жиров и кристаллических пищевых ингредиентов может содержать жиры и кристаллические ингредиенты в соотношении от около 1:3 до 1:5. Соотношения в большую или меньшую сторону также приемлемы, если это нужно.

До смешивания жиров с кристаллическими ингредиентами жиры лучше расплавить, чтобы облегчить смешивание пасты. Смешивание жиров и кристаллических ингредиентов можно проводить в подходящей мешалке, например в мешалке непрерывного смешивания, мешалке со спиральной ленточной лопастью или обычной лопастью.

Затем пасту измельчают для уменьшения размера кристаллов. С уменьшением размера кристаллов их площадь поверхности увеличивается и повышается способность кристаллов абсорбировать жир. В конечном итоге размер кристаллов сокращается настолько, что паста становится порошкообразной и текучей. Размер кристаллов, при котором это происходит, зависит от относительных количеств жира и кристаллов, типов жира и кристаллов и других таких параметров. Поэтому конкретный размер, до которого кристаллы уменьшаются, не важен при условии, что они достаточно мелкие. Однако обычно размер кристаллов порядка около 50 мкм считается достаточным. Для стандартных количеств жиров и ингредиентов кристаллической массы хорошие результаты дает размер порядка 10-40 мкм, особенно порядка 10-20 мкм.

Пасту удобно измельчать на роликовом рафинере. Роликовые рафинеры представляют собой мельницы, которые обычно применяют в производстве шоколада для измельчения паст, сделанных из кристаллов сахара, жидкости и масла какао, при этом размер кристаллов сахара настолько сокращается, что он дает привычное ощущение консистенции шоколада во рту. Роликовые или валковые рафинеры представляют собой комплекс из 3-5 горизонтальных пар валков, расположенных одна над другой. Нижние два валка располагаются друг от друга на гораздо большем расстоянии, чем верхние два. Например, нижние два валка могут располагаться на расстоянии от около 120 до 150 мкм, в то время как верхние - на расстоянии около 20 мкм. Валки обычно вращаются с разной скоростью, верхние валки быстрее, чем нижние. Как правило, валки имеют внутреннее охлаждение: обычно рециркулирующую охлаждающую воду. Пасту вводят между нижними двумя валками при температуре около 30^oC, и она наматывается на валки в виде пленки с постепенно уменьшающейся толщиной. При продвижении пленки вверх размер кристаллов уменьшается, и жир покрывает кристаллы. С верхнего валка пленку снимают. На этой стадии смесь имеет вид мягкого текучего порошка.

Затем порошок собирают, используя любой подходящий транспортный механизм и при необходимости оставляют на хранение. В отличие от смесей кристаллов жира и сухих ингредиентов известного уровня, которые должны храниться при температурах ниже 20^oC, этот порошок можно хранить при температурах до 30^oC. Следовательно, хранение в холоде не является необходимым.

После этого можно добавлять любые дополнительные сухие ингредиенты продукта. Эти остальные твердые ингредиенты могут быть очень различными в зависимости от нужного аромата продукта, имеющегося сырья, нужной текстуры продукта и пр. Например, в различных количествах можно использовать ингредиенты, такие как сахара, крахмалы, дрожжевые экстракты, порошкообразное мясо или овощи, специи, ароматизирующие агенты (отдушки), красители и сушеные травы. Обычно эти дополнительные сухие ингредиенты составляют около 10-35 вес.% массы продукта, например около 30 вес.%.

На этой стадии смесь включает текучий порошок из смеси кристаллов, покрытых пленкой жира и частиц сухих ингредиентов. Текучесть порошка приблизительно та же, что текучесть хорошо приготовленных традиционных смесей. Это неожиданно хорошее свойство, если учесть отсутствие жесткого контроля температур. И плотность порошка составляет приблизительно на 10% меньше плотности традиционных смесей и способность сжатия гораздо выше.

При необходимости смесь можно вновь оставить на хранение. И порошок можно также хранить при температурах до 30^oC. Если порошок нужно прессовать в таблетки, его помещают в подходящий пресс для прессования. Это делается традиционным образом на обычных прессах. После этого твердый продукт заворачивают в обертку и упаковывают как обычно.

Порошковая смесь имеет значительное преимущество, заключающееся в том, что она легко сжимается до нужной степени твердости. Это предполагает то, что для получения таблетки нужной степени твердости требуется гораздо меньше затрат энергии. Кроме того, плотность продукта ниже, чем в традиционных продуктах такого же состава. Поэтому можно не использовать или снизить количество наполнителей, таких как мальтодекстрин, которые традиционно применяют в такого типа продуктах. Эти наполнители, как правило, применяют, только чтобы придать продуктам объем, к которому привыкли потребители. Было также выявлено, что полученные таким способом таблетки имеют более привлекательный внешний вид, более однородны, не имеют больших жировых отложений и у них более ровные края. Кроме того, у них совершенно другая структура, поскольку они сделаны из маленьких измельченных частиц, покрытых пленкой жира.

При желании в жир до его расплава и смешивания с кристаллическими ингредиентами массы можно ввести подходящие антиокислители. Например, в жир можно ввести природный антиокислитель, такой как токоферол или аскорбиновую кислоту. Кроме того, как уже упоминалось выше, в продукт можно ввести кристаллическую лимонную кислоту, желательно до измельчения. Лимонная кислота действует как хелатирующий агент, который инактивирует железо в продукте, в противном случае железо будет выполнять функцию катализатора в окислительных реакциях. Если позволяют нормативы по пищевым продуктам, можно также применять органические антиокислители, такие как бутилированный гидрокситолуол (БГТ) и бутилированный гидроксианизол (БГА). Эти антиокислители присутствуют, как правило, в минимальных количествах, например менее 1,5 вес.%, и в пределах, допустимых нормативами.

Поскольку железо является катализатором в окислении липидов с целью снижения окисления жира, желательно, чтобы валки в мельнице не были выполнены из металлов, содержащих железо, или чтобы в противном случае они имели подходящее покрытие, в состав которого не входит железо, либо были выполнены из нержавеющей стали, которая не даст в жирах примеси железа. Кроме того, в продукты можно ввести хелатирующие агенты, такие как лимонная кислота.

Данные продукты можно применять в качестве бульонных продуктов быстрого приготовления, соусов быстрого приготовления, сгустителей быстрого приготовления, супов быстрого приготовления и других аналогичных продуктов, так как продукты быстро растворяются в горячей воде.

Пример 1
Готовят смесь жиров, включающую около 80 вес.% гидрированного жира пальмового масла и около 20 вес.% арахисового масла. Затем жировую смесь расплавляют. В мешалке со спиральной ленточной лопастью смешивают соль и мононатрийглютамат с жировой смесью. В процентном содержании смесь включает около 55 вес.% соли, около 25 вес.% мононатрийглютамата и около 20 вес.% жира.

Смесь переносят на валковый рафинер Булера с тремя валками длиной 0,6 м. Затем смесь измельчают для уменьшения размера частиц соли и глютамата до менее чем 20 мкм с применением валкового рафинера согласно инструкции производителя. Порошковую смесь собирают с верхнего валка валкового рафинера.

Около 72 вес.% порошковой смеси соединяют с около 27 вес.% смеси сухих ингредиентов, включающих частицы сухого куриного мяса, специи, отдушки и травы. Определяют плотность и объем утряски смеси, которые соответственно составляют 690 г/л и 860 г/л. Текучесть порошка определяют измерением угла, который необходим, чтобы порошок проявил свойство текучести. Этот угол составил приблизительно 55.5^o.

Около 9.5 г смеси помещают в пресс Адамеля и прессуют в таблетку. Определяют силу, которая необходима, чтобы достичь выбранной толщины таблетки. Определяют твердость таблетки для каждой толщины. Результаты получены следующие (табл.1).

Экстраполяция результатов дает твердость таблетки при нулевом сжатии 18.3 H. Это указывает на то, что порошковая смесь легко сжимается до выбранной твердости. Таблетка растворяется в горячей воде за 1 минуту и 10 секунд; это очень хороший результат.

Для сравнения готовят продукт из смеси с применением известного способа смешивания кристаллических хлопьев жира и твердых ингредиентов. Используют те же ингредиенты, что указаны выше, и в тех же количествах. Перед таблетированием смесь имеет плотность 777 г/л и объем утряски 991 г/л. Угол текучести, необходимый для проявления свойства текучести, составляет 56.5^o. Представляется невозможным сжать смесь в прессе Адамеля с силой меньше 4000 H. Экстраполяция результатов дает твердость таблетки при нулевом сжатии 3.9 H, указывая на то, что смесь не так легко сжимается до выбранной твердости. Таблетка растворяется в горячей воде в течение 1 минуты и 30 секунд.

Результаты показывают, что порошковую смесь, полученную по примеру 1, гораздо легче сжать до нужной плотности, чем смесь, полученную по сравнительному примеру, и она растворяется быстрее, чем последняя. Кроме того, получается прекрасная таблетка.

Пример 2
Повторяют пример 1 за исключением того, что для измельчения соли, глютамата и жировой смеси применяют валковый рафинер Карла Монтанари с пятью валками.

До прессования порошковая смесь имеет плотность 719 г/л, объем утряски 882 г/л и угол текучести 54.5^o.

Около 9.5 г смеси помещают в пресс Адамеля и прессуют в таблетку. Определяют силу, необходимую для достижения выбранной толщины таблетки. Определяют твердость таблетки для каждой толщины.

Результаты получены следующие (табл.2).

Экстраполяция результатов дает твердость таблетки при нулевом сжатии с твердостью 55.5 H. Вновь это указывает на то, что порошковая смесь легко сжимается до выбранной твердости. Таблетка растворяется в горячей воде за 1 минуту и 20 секунд. Получается отличная таблетка.

Пример 3
По примеру 1 за исключением того, что смесь жира, соли и глютамата хранят при 30^oС в течение 16 дней до измельчения в мельнице и в течение 16 дней при 30^oC до прессования. Результаты практически те же, что и в примере 1, и указывают на то, что хранение при 30^oC фактически не повлияло на свойства.

Пример 4
По примеру 2 за исключением того, что жировую смесь готовят из около 60 вес. % гидрированного жира пальмового масла и около 40 вес.% арахисового масла.

До прессования порошковая смесь имеет плотность 710 г/л, объем утряски 916 г/л и угол текучести 61.5^o.

Около 9.5 г смеси помещают в пресс Адамеля и прессуют в таблетку. Определяют усилие сжатия, необходимое для получения выбранной толщины таблетки. Определяют твердость таблетки для каждой толщины. Результаты получены следующие (табл. 3).

Экстраполяция результатов дает твердость таблетки при нулевом сжатии 9.3 H. Полученная таблетка приемлема.

Пример 5
Повторяют пример 2 за исключением того, что арахисовое масло заменяют куриным жиром. Полученные результаты практически те же, что и в примере 2. Получается отличная таблетка.

Реферат

Изобретение касается способа производства порошкового жиросодержащего пищевого продукта. Для получения пасты смешивают, по меньшей мере, один кристаллический пищевой ингредиент, такой как соль и жир. Затем пасту измельчают для уменьшения размера кристаллов кристаллического пищевого ингредиента и покрытия кристаллов жиром. Измельчение продолжают до получения текучего порошка. При желании текучий порошок потом можно спрессовать в таблетки. Это обеспечивает хорошую стабильность продукта и возможность его длительного хранения. 3 с. и 7 з.п. ф-лы, 3 табл.

Формула