Способ сушки жидких и водосодержащих пищевых продуктов

 

Использование: пищевая промышленность , защита пищевых продуктов от денатурации в процессе сушки при повышенных температурах. Сущность изобретения: способ заключается в воздействии на продукт температурой 45-100°С, а при распылительной сушке температурой 170-205°С, при этом перед сушкой в продукт вводят трегалозу в количестве 0,5-15 мае. %. 2 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю А 23 L 3/42

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ, (21) 4613801/13 (86) PCT/GB 88/00511 (29.06.88) (22) 27.02.89, (46) 15.05.93. Бюл. ¹ 18 (31) 8715238 (32) 29.06.87 (33) GB (71) Квадрант Биоресорсиз Лимитед (QB) (72) Брюс Джозеф Розер (AU) Изобретение относится к пищевой промышленности и касается защиты пищевых продуктов от денатурации при сушке при повышенных температурах, Пищевые продукты, содержащие белки или относящиеся к белкам вещества, выделенные из клеточных оболочек, трудно предохранить путем сушки при температурах выше комнатной с сохранением их первоначального качества. Так например, цельное молоко содержит ряд белков, включающих осаждаемые кислотой фосфо-белки (казеины, иммуноглобулины, лактоглобулины и альбумин). Эти белки имеют тенденцию к денатурации при нагреве свежего молока, что приводит, например, к характерной пенке, образующейся в горячем молоке. Сушка распылением молочных концентратов разрушает эти белки, обеспечивая в результате порошкообразный продукт, который при восстановлении в нем влагосодержания далек от свежего молока. Он имеет худший запах, теряет свою способность отвораживаться с помощью сычужного фермента и имеет тенденцию коагулироваться в присутствии очень горячей воды.

Ы2 1816199 А3, (54) СПОСОБ СУШКИ ЖИДКИХ И ВОДОСОДЕРЖАЩИХ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ (57) Использование: пищевая промышленность, защита пищевых продуктов от денатурации в процессе сушки при повышенных температурах. Сущность изобретения; способ заключается в воздействии на продукт температурой 45 — 100 С. а при распылительной сушке температурой 170 — 205 С, и ри этом перед сушкой в продукт вводят трегалозу в количестве 0,5 — 15 мас, %. 2 з.п. ф-лы.

При сушке распылением молока концентраты, подслащенные сахарозой. как известно, вызывают еще большие затруднения, поскольку черезмерная вязкость и

"клейкость" приводят к склеиванию концентрата с поверхностями сушилки.

Аналогичным образом яйца, особенно цельные яйца, содержат ряд липидов и липопротеинов, которые становятся денатурированными при нагревании. Одна из основных проблем, вызванных денатурацией яичного белка, это то, что яйцо с восстановленным влагосодержанием теряет способность взбиваться в устойчивую пену.

Кроме того. разрушение белковой структуры приводит также к разрушению естественной эмульсии, и жир отделяется в виде дискретных капель. Таким образом, высушенное яйцо не может восстановить свое влагосодержание водой с образованием вещества типа естественного яйца, Были предложены различные добавки для того, чтобы сохранить взбивающий порошок восстановленного яйца, обычно это полифос-. фаты и поверхностно-активные вещества.

Предлагалось также источник сахарозы или

1816199

3 .. 4

1 декстрозы, такой как кукурузная патока или Согласно настоящему изобретению сухая кукурузная патока. Сахароза вводится предусматривается способ сушки водосов черезвычайно высоком количестве, 10 ко-: держащего пищевого продукта или напитторого обеспечивает черезвычайно сладкое ка при температуре выше комнатной, вещество. Это допустимо,если яйцодолжно 5 г утем ввода трегалозы в данный пищевой быть использовано для изготовления кексов продукт или напиток, который подвергается и кондитерских изделий, но совершенно не- сушке. допустимо в других случаях., Трегалоза, а-0-глюкопиранозил-сьОСледующая проблема разложения име- глюкопираноэид, представляет собой вещеетместоприизготовлениибыстрораствори- 10 ство естественного происхождения, не мого кофе, когда измельченное сухое кофе восстанавливающее дисахарид, который экстрагируется при высоких температурах присутствует в некоторых организмах, как (например, 120 С) водой с образованием растительных,такиживотных, которыйстоэкстракта, с содержанием твердых веществ ек при сушке. Эти организмы включают ар-. . обычно30-60, которыйзатем подвергает- 15 темии (Aiternla Salina), восстановленные ся сушке распылением с образованием сухо- растения (Selaglnella lepldophylla) и хлебого порошка. Содержание белка .в.конечном пекарные дрожжи (Saccharomyces порошке составляет примерно 14 ; Высо- cerevislae). было установлено, что введение котемпературнаяэкстракцияипоследующая трегалоэы в белковые пищевые продукты сушка распылением неизбежно приводят к 20 позволяет не только их высушивать, но.и образованию продукта, который имеет не- нагреватьпридостаточновысокихтемпераприятный горький аромат по сравнению со турах без значительной денатурации. Обычсвежеиэмельченным кофе, экстрагирован- но трегалоза должна вводиться в пищевые ным при температуре ниже 100 С. Эти не- продукты в количестве, обеспечивающем приятныеароматыособенноощутимы,если 25 весовое отношение трегалоза: белок, сокофе потребляется как черный кофе. " ставляющее, например, 1:2,5-1:15. Это веСледующая проблема сушки включает . совое отношение Должно составля ь и овидла и пюре из фруктов и овощных куль- предпочтительно от 1:2,5 до 1;7,5. Так, натур с характерной клеточной структурой, йа- пример, цельное молоко содержит 3,3 пример томатное пюре. Если томатное 30 белка и может быть эффективно стабилиэипюре высушивается при повышенных тем-, ровано путем ввода 0,5 вес. трегалозы, в пературах, то клеточная структура рааруша- весовом отношении 1:6,6, Цельной яйцо, соется и данный продукт может быть держащее 12,37 белка; может быть стабивосстановлен лишь как паста, в которой от- лиэиравано путем ввода 3-5 вес. сутствует характерная томатная конси- 35 трегалозы. в весовом отношении примерно стенция, Кроме того. сушка приводит к от1:2,5до1:4.Могутбытьполученыэкстракобесцвечиванию и карамелизации твердых ты кофе, включающие твердые вещества, c содержанием 1 или 2 трегалозы: примерФруктовые соки также трудно эффек- но в весовом отношении от 1:7 до 1:14 в тивно высушивать, очень часто они теряют 40 расчете от содержания белка. их характерную свежесть и аромат. Так на- В случае, когда содержание белка непример, быстро высушенный апельсиновый . большое и/или трудно измеримо и/или, кагсок хуже свежего или заключенного в кар- да должна быть предохранена клеточная тонные коробки сока, структура, например, в случае фруктового

Автор изобретения обнаружил; что мо- 45 пюре, трегалоза может быть введена в тажет быть введен один лишь сахар в белко- ком количестве, чтобы весовое отношение вые пищевые продукты до их обработки трегалоза: нежировые твердые вещества нагреванием и сушки, в результате чего бе- составляло от 1:5 до 1:100, особенно от 1:5 лок будет в значительной степени защищен до 1;3. Эти пределы действительны также от денатурации, и ввиду этого восстанов- 50 для пищевых продуктов, таких как яйца и ленный продукт будет значительно ближе к молоко. В случае содержания 0,5ф трегалоисходному продукту. Аналогичным образом зы в цельном молоке с содержанием З,З этот сахар может быть введен во фруктовые . белка, общее содержание нежировых твери овощные пюре и соки и другие продукты с дых веществ составляет примерно 8, что сохранением свежести и структуры исход- 55 дает весовое отношение трегалоза; нежиного продукта. -: ровые твердые вещества, равное 1:16. Трелее к этом отношении вводимый сахар бо- галдза концентрацией 3 в цельно и эффективен,чемсахарозаили глюкоза, содержанием твердых веществ примерно и не придает продукту специфическую сла- 26 дает весовое отношение 1;8,7. Сухие твердые вещества кофе с содержанием 1 даст ь.

1816199 (650 Вт) и подвергались в течение 2 минут

Скапливаемый порошок вторично гидтепловой обработке на полной мощности ратировался путем ввода достаточно холоднойводыдодостижениясостояниясвежего при этом осуществлялось перемешивание молока. Отмечено, что образец, содержа- 35 образцов с интерваламичерез 30 секунд.

Испытательный образец, содержащий щийтрегалозу, более легко повторно смачивается, чем контрольный образец. Образец трегалозу, имел аромат и консистенцию, трегалозы. обладает органолептическими близкие к аромату и консистенции свежего свойствами свежего молока. Он может быть омлета; Белки легко коагулировались с обописан как "чистый" молочный продукт. Его 40 разованием мягкой приятной консистенции консистенция более цельная и однородная.. с бледно-желтым цветом. Контрольный обКонтрольный образец был более близок к: разец полностью не коагулировался, в реобычному восстановленному порошку.

Наблюдалось, что при нэгревайии созультате чего получался серый продукт резинообрэзной консистенции, который держащий трегалозу образец имел харак- 45 имел неприятные аромат и вкусовые качесттерный. аромат нагреваемого свежего молока и происходило образование поверхва.

2. Приготовление взбитого теста Иоркностной "пенки". Это является доказатель- ширского пудинга. ством присутствия молочных белков Приготавливали взбитое тесто, содерлактальбумина и лактоглобулина. Эта "пен- 50 жащее 40 r яичного раствора. 40 r обыкнока" не обнаруживалась в контрольном образце, что говорит о том. что эти молочные венной пшеничной муки, 100 г свежего молока и 2 г соли. белки были денатурированы, . Взбитое тесто вливали в предварительПример 2. Куриные яйца. Свежее но нагретый противень и выпекали в течение

20 минут при 200 С вместе с контрольным взбитым тестом, приготовленным из необработанного высушенного яйца. Необходицельное куриное яйцо особенно чувстви- 55 тельно к высокотемпературной дегидратации, например. к сушке распылением.

Полученный продукт по своему качеству и органолептическим свойствам значительно хуже исходного сырого продукта. мо тщательно следить за тем, чтобы условия выпекания были одинаковыми для всех образцов. или 2% трегалоэы имеют весовое отноше- В данном эксперименте в свежее цельние от 1:50 до 1:100. Соки и пюре могут .ное куриное яйцо вводили 3% (мас.) трегасодержать от 1 до 15 мас. %, трегалозы. " лозы. Это достигалось путем взбивания

Дополнительное преимущество ввода яйца и трегалозы с образованием однородтрегэлозы заключается в том, что скорость 5 ной смеси. повторной гидратации значительно увели- Смесь наносилась на стеклянные сучена по сравнению с контрольными образ- шильные пластины и высушивалась в суцамииобразцами,содержащимисахарозу. шильной печи с нагретым воздухом.

Далее настоящее изобретение иллюстриру- Температура составляла 45 — 50 С. Пригоется следующими примерами. 10 тавливались образцы яйца без трегалозы и

Пример 1. Цельное молоко. Свеже- высушивались аналогично испытательным пастеризованное цельное молоко может образцам, и таким образом, получались конбыть концентрировано и высушено распы- трольные образцы. Эти образцы высушива: лением в присутствии трегэлозы с содержа- лись до тех пор, пока не удалась вся влага и ниемее0,5% отмассыцельногомолока. Из 15 неоставалисьлишьтвердыесухиевещества этой же самой партии молока был приготов- яйца. Конечные высушенные яичные хлопья лен не подвергнутый обработке контроль- измельчались с образованием тонкого поный образец. .: рошка, который легко восстанавливался.

Трегалозу вводили в молоко, осуществ- . Эти порошки затем снова гидратироваляя простое перемешивание, Образец 20 лисьхолодной водой с восстановлениемтеконцентрировался до промышленного . оретического весового отношения твердых стандарта с содержанием примерно 30% веществ естественного яйца. Следует отметвердых сухих веществ молока, с использо- тить, что образец, содержащий трегалозу, ванием в данном случае вакуумного выпар- более легко превращается в однородную гоного аппарата с поднимающейся пленкой .25 могенную дисперсию. раствора с температурным столбом 40 — Яичные растворы испытывались двумя

80 С. путями:

Полученный концентрат подавался в 1, Приготовление омлета, распылительную сушилку с температурой а Образцы, содержащие 50 г яичного раскамере 175 — 205 С. Температура на выходе 30 твора, смешанные с 20 г свежего молока, составляла в пределах от.85 до 98 С. помещались в микроволновое устройство

1816199

7

Окончательно приготовленные пудинги исследовались на разрыхление, объемность и консистенцию, Образцы, содержащие трегалозу, имели повышенную объемность. и более равномерную форму. Съедобное качество было лучше, чем у контрольного образца.

Данные результаты показывают, что белки, содержащиеся в контрольном образце, были в значительной степени денатурированы, в то время как активность белка образца трегалозы была значительно ближе к активности свежего яйца;

Пример 3. Кофе, Обжаренные кофейные зерна подвергали тонкому измельчению, добавляли горячую воду и трегалозу, затем всю эту смесь подвергали воздействию температуры 120 С для экстракции растворимых твердых веществ, Затем нерастворимые твердые вещества удаля- 20 лись, и в результате оставался раствор, содержащий от 30 до 5570 твердых веществ в зависимости от эффективности процесса экстракции.

Раствор наносили на стеклянные су- 25 шильные пластины и высушивали в сушильной печи нагретым воздухом. Температура составляла от 45 до 50 С. Приготавливали образцы кофе без трегалозы и высушивали их аналогично испытательным образцам, 30 получая контрольные образцы.

Приготавливались образцы, содержащие трегалозу в количестве от 0,5 до 5 мас.

7 от веса измельченного кофе до процесса экстракции. Высушенные образцы затем 35 восстанавливали по влажности с образованием пригодного для питья раствора кофе, и осуществляли их оценку вместе с контрольным образцом. Используемые процессы экстракции и сушки позволяли получить 40 темный раствор с очень горьким вкусом у контрольного образца, Образцы, содержащие трегалозу, были светлее по цвету со . значительно более слабым остаточным привкусом с явно менее "горьким" вкусом. 45

Хотя достаточно было содержание трегалозы 0,5Д, образец с концентрацией 1ь показывал очень хорошие качества и фактически был незначительно лучше образцов с более высокими концентрациями трегало- 50 зы.

Как в других экспериментах, образец трегалоэы был значительно ближе к исходному предварительно высушенному материалу в отношении общих вкусовых 55 характеристик, чем контрольный образец, В данном испытании не было сделано никаких попыток идентификации соединений, ответгтвенных за наблюдающийся "горькйй" вкус.

Пример 4, Томаты.. Высушенный распылением томатный порошок. широко используется в пищевой промышленности.

Он составляет основу для ряда продуктов в форме сухих смесей, упакованных в мешки и картон — супов, соусов, запекэнок из овощей и мяса, напитков и различных используемых для варки средств.

Высушенный материал с восстановленной влажностью значительно хуже продуктов "мокрого" консервирования, например консервированных и замороженных концентратов, пастеризованных или асептически обработанных концентратов, соков или . паст.

Существующий высушенный продукт при восстановлении его влажности не восстанавливает клеточную структуру или цвет; типичные для продуктов "мокрого" консервирования. Еще более видоизмененным и дорогостоящим является продукт, полученный путем вакуумной сушки с замораживанием (подвергнутый лиофилизации).

В данном эксперименте использовалось томатное пюре из свежезамороженных итальянских помидор с содержанием твердых веществ (Т.$.S,) 20 мас, Д.

Томаты подвергались оттаиванию, и приготавливали образцъ с содержанием трегалозы в количестве 1-5 (мас.) 70. при этом трегалозу легко вводили в сухой форме во взвешенный томатный образец, Пюре наносилось на стеклянные сушильные пластины и высушивалось в сушильной печи с нагретым воздухом. Температура составляла 50-100 С. Приготавливались образцы томата без трегалозы и высушивались аналогично испытательным образцам, это были контрольные образцы, Высушенные . образцы восстанавливались до получения исходного содержания твердых веществ.

Жесткость режима используемого способа сушки приводила к тому, что данные продукты теряли свой цвет, большинство образцов приобретали цвет от темно-красного до черного. Однако образец, содержащий 57; трегалозы, наилучшим образом сохранял цвет. Кроме того, при гидратации полностью восстанавливалась клеточная или 3-мерная молекулярная структура исходного продукта. Аромат также "сохранялся" с меньшей карамелизацией, чем у контрольных образцов.

Контрольный образец при гидратации образовывал темно-красную суспензию с явным карамелизированным ароматом. Он никак не напоминал исходный продукт.

Пример 5. Куриные яйца(сравнительный пример). Преимущества, достигаемые при использовании трегалозы, сравнивали с

1816199

Составителе С; Сонин

Техред ММоргентзл.; Корректор В. Петраш

Редактор

Заказ 1645 . . Тираж . .. . Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

9 возможными для дайного использования типичен для "переработанного" яичногодисахаридом (сахарозой) и моносахаридом продукта, (декстрозой). Образцй, содержащие сахароэу и деПриготавливались образцы из взбол- кстрозу, имели более мягкую консистенцию танного куриного яйца сдобавлением S мас,% 5 и были более равномерными по цвету, Одсахарозы, декстроэы и трегалозы. Эти три нако оба эти образца все еще имели неприотдельных образца наносились íà стеклян- ятный аромат "вареного яйца" и были ные сушильные пластины и высушивались в черезвычайно "сладкими" на вкус. Образец с сушильной печи с нагретым воздухом, Тем- трегалозой, характеристики которого самопература составляла 40-50 С. Приготавли- 10 произвольно описывались с помощью дегувались образцы яйца без укаэанных стационного прибора, имел аромат добавок и высушивались аналогично испы- "естественного" или свежего яйца, Общий тательным образцам, это были контрольные аромат был слабым.и приятным в противообразцы. Этиобразцывысушивалисьдотех .. положность сильному аромату "вареногопор, пока не оставалось 25% от первона- 15 яйца" контрольного образца или аромату чального веса, теоретически с удалением- " вареного яйцадругих образцов, всей влаги (свежее цельное куриное яйцо: - П ример 6. Концентратапельсинового содержит 74,8% воды).. сока с содержанием 7,5 мас, % твердых чаКаждый высушенйый образец яйца по- стиц апельсина и 15 вес. % трегалозы под. сле охлаждения измельчался в тонкий поро- 20 вергался сушке распылением (температура шок l4 снова гидратировался холоднай,., воздуха на входе 170 С; температура воздуводой до получения исходного первонвчаль-- . ха на выходе 80-84 С; скорость распылитеного веса, Образцы гидратировались в тече- ля 40000 об/мин). Для оценки высушенный ние одной минуты и затем слегка : порошок разбавляли водой 1ч,на 6 ч. Содервзбивались для проверки их пенообразую- 25 жащие трегалозу образцы снова гидратирощей способности, вались значительно легче, чем контрольные

: Все три содержащих сахар образца лег-: образцы, содержащие мальтодекстрин в како образовали пену при их взбивзнии. Все . честве носителя. Они имели лучший внешони были более вязкими и имели более "це- ний вид и лучший запах, лостный" вид, чем контрольный образец, и 30 Ф о р мул а и зоб рете ни я в этом Отношении образец с трегалоэой::, .,,- 1. Способсушкижидкихиводосодержаимел наилучшие качества,: ., : .: щих пищевых продуктов, заключающийся в

Контрольный образец по цвету был::.- воздействиина продуктытемпературой45бледнее, имел неравномерные осаждения и .: 100 C или при распылительной сушке — темсовсем не образовывал пены.. 35 пературой 170-2050С, отличающийся

Все образцы ззтем испытывались в тем, что, с целью улучшения качества, вкуса форме омлета. - . ".:: . и предотвращения деградации протеина в

В образцы добавляли 10мас. % свежего продукте под воздействием тепла, перед

: молока. Затем каждый образец подвергался сушкой в продукт вводят трегалозу в коли: тепловой обработке в микроволновой уата-. 40 честве 0,5-15 мас. %. новке {650 8т) при включении на половин- 2, Способ поп. 1, отличаю щийс я ную мощность,общей продолжительностью" тем, что для белковых продуктов трегалозу

90 секувд, е прерыванием для перемешива- - вводят при массовом соотношении трегалония образца 20, 45, 60, 70 и 80 с,... эз: белок в пределах 1:2,5-1;15, Койтрольный образец нв подвергался 45 3, Способ поп.2, отлича ющи йс я полной коагуляции и имел очень плотную . тем, что трегалозу вводят при массовом сонеоднороДную консистейцию с сильным отношении трегзлоза: белок в пределах ароматом "вареного яйца". Этот аромат был 1:2,5-1:7,5,