Жиросодержащий порошок со сладкими частицами, его получение и применение
Изобретение относится к порошку для использования в качестве пенообразователя, забеливателя и основы топпинга, обладающих быстрой растворимостью в пищевых продуктах на основе воды или молока и к способу получения порошка. Порошок содержит по массе сухого вещества: 25-75 масс.% углеводов, включая по меньшей мере 50% сахарозы по массе указанных углеводов; 10-70 масс.% жира; 0,4-20 масс.% белка, при этом частицы порошка включают аморфную матрицу из жира, белка и углеводов наряду с кристаллами сахарозы, встроенными в указанную аморфную матрицу; кроме того, по меньшей мере 40% сахарозы присутствует в кристаллической форме. Способ получения порошка включает: обеспечение дисперсии, содержащей жир, углеводы, белок и воду, причём дисперсия имеет содержание сухих веществ 50-75 масс.%; обеспечение сахарозы в форме тонкоизмельченных частиц; распылительную сушку дисперсии при непрерывном введении сахарозы в форме тонкоизмельченных частиц в распылительную сушилку в количестве по меньшей мере от 40 до 80 масс.% от общей массы углеводов в конечном прошедшем распылительную сушку продукте. Изобретение направлено на получение порошка, в котором кристаллы сахарозы включены в аморфную матрицу, что обеспечивает эффективное минимизирование его водопоглощения, клейкости и спекания. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл., 5 пр.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к быстрорастворимым пенообразователям, забеливателям и основам топпинга для использования в холодных или в горячих пищевых продуктах на основе воды или молока, таких как кофейные напитки, например капучино, десерты.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ
Пенообразователи, забеливатели и основы топпингов могут быть описаны как жиросодержащие порошки.
Примерами являются забеливатели для напитка, например для кофе или чая, также известные как забеливающие агенты для кофе или чая; пенообразователи для напитка, такие как пенообразователи для капучино; и основы топпингов, которые могут быть использованы для получения взбитых пищевых продуктов, таких как взбитые десерты.
Эти типы ингредиентов содержат жиры, белки и углеводы в заранее определенных количествах для определенного применения. Обзор приведен A.Tamime «Dairy powders and concentrated milk products» (2009), Chapter 8. В ней указано, что углеводный компонент может быть составлен из глюкозных сиропов, мальтодекстринов и сахарозы в пропорциях, отрегулированных для целевого конкретного уровня сладости (страница 271).
Однако в данной области техники применения сахарозы в больших количествах стараются, как правило, избегать из-за ее известной гигроскопичности. Из-за своей гигроскопичности сахароза вызывает образование комков в процессе технологической обработки и приводит к засорению распылительной сушилки. Также высокие количества сахарозы могут легко приводить к получению порошка распылительной сушки с непривлекательным липким и спекшимся внешними видом. Следовательно, в данной области техники предпочтительные агенты-наполнители выбраны из группы, состоящей из сухих веществ кукурузного сиропа, мальтодекстрина и различных декстрозных эквивалентов, крахмалов и их смесей. Кукурузные сиропы являются по существу предпочтительными агентами-наполнителями ввиду их стоимости и технологичности. Неограничивающие примеры приведены в US 2004/0156979, EP 1074181, US 4438147, включены в настоящее описание путем ссылки.
В US 3414980 описывается способ получения сухой смеси топпинга, включающий комбинацию стадий смешивания заданных ингредиентов, включая часть общего количества подслащивающего агента, с получением жидкой дисперсии, распыления указанной жидкой дисперсии в сушильную камеру, введения оставшейся части подслащивающего агента по существу в сухом состоянии в указанную сушильную камеру с получением в результате смеси указанной распыленной жидкой дисперсии и указанной оставшейся части указанного подслащивающего агента и сушки указанной смеси с получением сухой гомогенной композицией топпинга.
В Примерах I-III US 3414980 описывается получение сухой смеси топпинга распылением жидкой дисперсии, содержащей 27,4 масс.% гидрогенизированного кокосового масла; 28,4 масс.% подслащивающего агента (20 масс.% сахара и 8,4 масс.% сухих веществ кукурузного сиропа); 4,2 масс.% казеината; 7,5 масс.% эмульгатора и 30 масс.% воды, и одновременным введением сухого гранулированного сахара. В Примере I US 3414980 сухой гранулированный сахар отмеряют, обеспечивая 16,5 масс.% общего подслащивающего агента, с получением в результате сухой композиции топпинга, содержащей 48,7 процентов сахара. В Примере III сухой гранулированный сахар отмеряют, обеспечивая 6 масс.% общего сахара сухой смеси топпинга, с получением в результате смеси, содержащей 42,4 по массе общего сахара.
В Примере II описывается получение сухой смеси топпинга, содержащей 43,8 масс.% подслащивающего агента. В Примере II указано, что сухой гранулированный сахар отмеряют, обеспечивая 80 масс.% общего подслащивающего агента в сухой смеси топпинга. Однако можно рассчитать, что для получения сухой смеси топпинга, содержащей 43,8 масс.% подслащивающего агента, сухой гранулированный сахар должен быть отмерен с обеспечением 8,0 масс.%, а не 80 масс.% общего подслащивающего агента. В абзаце 4, строки 26-29 US 3414980 описывается, что общее количество подслащивающего агента в сухой смеси топпинга варьируется примерно от 30 до 50 масс.%. Поскольку отмеряют сухой гранулированный сахар с обеспечением 80 масс.% общего подслащивающего агента, это позволяет получить сухую смесь, содержащую 77 масс.% подсластителя, что является другим ясным указанием на то, что «80 процентов по массе» в Примере II следует читать, как «8 процентов по массе» или «8,0 процентов по массе».
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
Авторы настоящего изобретения разработали энергетически эффективный способ получения подслащенных сахарозой быстрорастворимых пенообразователей, забеливателей и основ топпингов, где сахароза составляет по меньшей мере 50 масс.% углеводов, содержащихся в продукте. В то время как подавляющая часть 25-70 масс.% углеводов традиционно приходится на мальтодекстрины и сухие вещества кукурузного сиропа, что не оказывает значительного влияния на потребительскую оценку конечного продукта, при этом сахароза оказывает такое влияние: подслащивает порошок, что позволяет потребителю не добавлять отдельно сахар в конечный напиток или по меньшей мере снижает количество сахара, необходимого для придания напитку заданного сладкого вкуса. С экологической и экономической точки зрения, таким образом, может быть уменьшено количество упаковочного материала. Больше нет необходимости в обеспечении подслащивающих порошков в отдельной упаковке или по меньшей мере это может быть обеспечено в более мелкой упаковке.
Способ по настоящему изобретению позволяет заменить по меньшей мере часть углеводных наполнителей, как правило, применяемых в указанных выше быстрорастворимых продуктах, за счет равных количеств сахарозы без ухудшения физического внешнего вида продукта. Дополнительно, способ позволяет получить быстрорастворимые продукты, содержащие высокие уровни сахарозы. Несмотря на высокое содержание сахарозы, порошки, полученные по настоящему изобретению, демонстрируют свободную сыпучесть, отсутствует эффект спекания.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что легко провести замену большей части фракции углеводов в существующих пенообразователях, забеливателях и основах топпинга на сахарозу. Чем больше добавляют сахарозы, тем более функциональным становится конечный порошок. Однако с повышением уровня сахарозы гигроскопичность сахарозы начинает оказывать возрастающее негативное воздействие на стадии производства. Традиционная распылительная сушка эмульсий с получением быстрорастворимых порошков с высоким содержанием сахарозы проблематична, даже когда процесс включает дополнительные стадии последующей сушки. Трудно бороться со спеканием, вызванным распылительной сушкой. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что спекание при получении быстрорастворимых порошков с высоким содержанием сахарозы, вызванное распылительной сушкой, может быть очень эффективно уменьшено совместным (i) инжектированием по меньшей мере существенной части сахарозы в виде сухого порошка в сушильную камеру, и (ii) распылением дисперсии, содержащей остальные ингредиенты быстрорастворимого порошка, в ту же самую сушильную камеру; и происходящим мгновенным смешиванием порошкообразной сахарозы и дисперсии. Способ по настоящему изобретению показан для порошка, обладающего по существу аморфной матрицей, в которую встроены кристаллы сахарозы.
Не желая быть ограниченными какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения считают, что мгновенное смешивание дисперсии и порошкообразной сахарозы в сушильной камере делает возможным введение основной фракции от общего количества сахарозы в виде потока порошкообразной сахарозы.
Сахароза, подаваемая в сушильную камеру, как часть дисперсии попадает в аморфную матрицу из порошкообразных частиц, при этом сахароза, подаваемая как порошкообразная сахароза, формирует кристаллы сахарозы, которые встраиваются в эту матрицу. Следовательно, настоящее изобретение позволяет получить быстрорастворимые пенооброазователи, забеливатели и основы топпинга, отличающиеся от традиционных аналогичных средств, в которых большая часть фракции сахарозы содержится в форме кристаллов.
Мгновенное смешивание порошкообразной сахарозы и дисперсии может быть подходящим образом достигнуто введением этих двух компонентов в сушильную камеру посредством одной или более инжекции сухого порошка (DPI). DPI устройство может состоять по меньшей мере из 2 концентрических труб, имеющих центральную трубу, снабженную распылительной насадкой, через которую перекачивают дисперсию, и оболочки или внешнего слоя трубы, окружающего центральную трубу, через внешний слой трубы порошкообразный сахар пневматически транспортируется к распылительной сушилке, что гарантирует мгновенное смешивание с дисперсией, выходящей из распылительной насадки. Инжектируемое количество порошкообразного сахара отмеряется таким образом, чтобы в конечный порошок вводилось заданное количество кристаллического сахара. Специалист в области техники, к которой относится настоящее изобретение, может определить подходящие условия распылительной сушки для достижения этого.
ФИГУРЫ
- На Фигурах 1a и 1b приведены изображения под микроскопом быстрорастворимого порошка по настоящему изобретению.
- На Фигурах 1c и 1d приведены изображения под микроскопом сухой порошкообразной смеси традиционного забеливателя, содержащего примерно 60% мальтодекстрина в качестве единственного источника углеводов.
- На Фигурах 2a и 2b приведено изображение устройства для инжекции сухого порошка, которое может быть использовано для достижения мгновенного смешивания дисперсии и порошкообразной сахарозы.
- На Фигурах 3a и 3b приведены изображения под микроскопом быстрорастворимого порошка по настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
В одном аспекте настоящее изобретение относится к порошку, содержащему по массе сухого вещества:
- 25-75 масс.% углеводов, включая по меньшей мере 50% сахарозы по массе указанных углеводов;
- 10-70 масс.% жира;
- 0,4-20 масс.% белка;
где частицы порошка включают аморфную матрицу из жира, белка и углеводов наряду с кристаллами сахарозы, встроенными в указанную аморфную матрицу; и где по меньшей мере 40% сахарозы присутствует в кристаллической форме.
Согласно по существу предпочтительному варианту воплощения настоящего изобретения порошок по настоящему изобретению представляет пенообразователь, забеливатель или основу топпинга. Порошок по настоящему изобретению предпочтительно представляет собой быстрорастворимый порошок, характеризующийся тем, что при восстановлении в жидкости (например, кофе), он обеспечивает указанной жидкости сливочный, пенный и/или забеленный внешний вид; он содержит традиционные количества жира, белка и углеводов.
В другом аспекте настоящее изобретение также относится к процессу распылительной сушки пенообразователя, забеливателя или основы топпинга, то есть указанной выше жиросодержащей композиции, включающему: (i) обеспечение дисперсии пенообразователя, забеливателя или основы топпинга ингредиентами, включая часть углеводной фракции, в жидком растворителе в концентрации от 50 до 75 масс.%; (ii) обеспечение сахарозы в форме тонкоизмельченных частиц; (iii) распылительную сушку дисперсии при непрерывном введение сахарозы в форме тонкоизмельченных частиц в распылительную сушилку в количестве по меньшей мере 40 масс.%, предпочтительно от 40 до 80 масс.% от общей массы углеводов в конечном продукте и необязательно последующую сушку конечного продукта.
В качестве альтернативы, количество сухой свободно сыпучей сахарозы, добавленной на стадии (iii), может быть рассчитано в пределах 25-45 масс.% от общего количества сухих веществ в конечном прошедшем распылительную сушку пищевом продукте. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения 40-80% всей сахарозы добавлено на стадии (iii) в виде сухого порошка. В таком случае по существу предпочтительно, если сахароза представляет единственный источник углеводов в прошедшем распылительную сушку и упакованном порошке.
Способ позволяет получить свободно сыпучий пенообразователь, забеливатель или основу топпинга, состоящих из прошедшей распылительную сушку матрицы из жира, белка и углеводов (включая, по меньшей мере часть общего количества сахарозы), связанных с частицами сахарозы. В значительной степени порошок получен по существу из прошедшей распылительную сушку аморфной матрицы, связанной с одной или более областью кристаллической сахарозы. Таким образом, эти кристаллические частицы сахарозы встроены в матрицу. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «по существу прошедший распылительную сушку» означает, что предпочтительно по меньшей мере 80%, более предпочтительно по меньшей мере 90%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 95 масс.% матрицы является аморфной; предпочтительно по меньшей мере 40%, более предпочтительно по меньшей мере 60%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 70% и/или вплоть до 80 масс.% сахарозы присутствует в кристаллической форме.
Согласно по существу предпочтительному варианту воплощения настоящего изобретения быстрорастворимые порошки по настоящему изобретению содержат по меньшей мере 35 масс.%, более предпочтительно по меньшей мере 45 масс.% и наиболее предпочтительно по меньшей мере 50 масс.% сахарозы. Как правило, содержание сахарозы в быстрорастворимых порошках не превышает 75 масс.%.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом воплощения настоящего изобретения быстрорастворимый порошок по настоящему изобретению содержит по меньшей мере 80 масс.% частиц порошка, состоящих на 40-75 масс.% из аморфной матрицы и на 25-60 масс.% из одного или более кристалла сахарозы, встроенного в указанную аморфную матрицу. Как правило, кристаллы имеют средний диаметр по меньшей мере 100 мкм, более предпочтительно по меньшей мере 200 мкм и наиболее предпочтительно по меньшей мере 250 мкм; средний диаметр кристаллов сахарозы, как правило, составляет менее чем 600 мкм, предпочтительно менее чем 500 мкм, более предпочтительно менее чем 400 мкм.
Пенообразователи, забеливатели/забеливающие агенты и основы топпинга представляют быстрорастворимые порошки, которые восстанавливают пищевым продуктом на основе воды или молока, потребляемым в жидкой или в полужидкой форме. Примерами являются муссы, взбитые топпинги и тому подобное. Предпочтительно порошок представляет матрицу, содержащую углеводы, белок и жир. Фактические количества жира, белка и углеводов в таком порошке и введение других ингредиентов (и их количества) определяют применением. Однако эти применения все включают получение пищевого продукта или напитка, включающее стадию контактирования жиросодержащего порошка с жидкостью, то есть водой и/или молоком.
В одном варианте воплощения настоящего изобретения жиросодержащий порошок представляет пенообразователь. В одном варианте воплощения настоящего изобретения жиросодержащий порошок представляет забеливатель. В одном варианте воплощения настоящего изобретения жиросодержащий порошок представляет основу топпинга.
Содержание влаги, то есть содержание воды в жиросодержащей композиции в форме частиц, то есть пенообразователе, забеливателе, основе топпинга, составляет предпочтительно менее 5 масс.%, более предпочтительно менее 4 масс.%, более предпочтительно менее 3 масс.% от общей массы композиции. Предпочтительно композиция представляет прошедшую распылительную сушку композицию. Предпочтительно композиция представляет (водорастворимый) быстрорастворимый порошок. Свойства частиц и/или порошка могут характеризоваться объемной насыпной плотностью и/или плотностью после утряски. Предпочтительно композиция имеет насыпную объемную плотность 100-700 г/л и/или плотность после утряски 150-800 г/л. Фактическая объемная плотность сильно зависит от пищевого применения. Порошок может характеризоваться насыпной плотностью. Используемый в описании настоящей патентной заявки термин «насыпная плотность» в отношение пенообразователя, забеливателя или основы топпинга определяют измерением объема, который занимает заданная масса порошка, когда она насыпана через воронку в стационарный градуированный цилиндр. Для объемной насыпной плотности указанные выше пределы предпочтительно составляют менее 50 г/л.
В случае, когда порошок предназначен для пенообразователя, он содержит большее количество пузырьков газа, чем забеливатель, при растворении порошка газ вызывает образование пены. Уловленный газ значительно снижает насыпную плотность по сравнению с другими пищевыми применениями. Предпочтительно пенообразователь может характеризоваться плотностью после утряски от 100 до 400 г/л, предпочтительно от 150 до 300 г/л, более предпочтительно от 180 до 250 г/л. Насыпная плотность может контролироваться регулированием дозы инжектируемого газа перед стадией распылительной сушки.
Объемная насыпная плотность забеливателя или основы топпинга предпочтительно находится в пределах от 350 до 650 г/л, более предпочтительно от 400 до 600 г/л, еще более предпочтительно от 425 до 550 г/л; плотность после утряски забеливателя или основы топпинга может составлять 450-700 г/л, более предпочтительно 550-650, наиболее предпочтительно 500-600 г/л.
Фракция углеводов порошка от общей массы предпочтительно составляет от 25 до 75 масс.%, более предпочтительно от 30 до 70 масс.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 35 масс.%, в частности по меньшей мере 40 масс.%, предпочтительно по меньшей мере 45 масс.%. Углеводы выполняют функцию наполнителя и вспомогательного агента при распылительной сушке. Предпочтительно по меньшей мере 50%, более предпочтительно по меньшей мере 60%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 70%, в частности более чем 80%, предпочтительно более чем 90% углеводов в порошке представляют сахарозу. Остальное может содержать традиционные углеводы или смеси углеводов, подходящие примеры включают лактозу, мальтодекстрин (предпочтительно с DE от 13 до 20), глюкозный сироп (предпочтительно с DE от 21 до 47), кукурузный сироп, крахмал, модифицированный крахмал, циклодекстрин, декстрозу, фруктозу, инулин и/или олигофруктозу и тому подобное. По существу предпочтительны смеси, содержащие мальтодекстрин и кукурузный сироп. В наиболее предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения упакованный, прошедший распылительную сушку порошок не содержит углеводы иные, чем сахароза. С точки зрения потребителя, это самый привлекательный вариант воплощения настоящего изобретения. Однако это очевидным образом ограничивает производство. Авторы настоящего изобретения разработали подходящее использование метода инжекции сухого порошка, как приведено далее в описании настоящей патентной заявке.
Содержание жира в порошке по настоящему изобретению предпочтительно составляет 20-68 масс.%, более предпочтительно 30-66% масс.%. Жир или жиры, используемые в порошке, могут быть животного или растительного происхождения. Предпочтительным животным жиром является молочный жир. Подходящие для использования растительные жиры включают пальмовое масло, пальмоядровое масло, кокосовое масло, соевое масло, масло канолы и их смеси. Также в объем настоящего изобретения входит применение фракций (например, олеины или стеарины) указанных выше жиров, наряду с полностью или частично гидрогенизированными этими жирами.
Содержание белка в порошке, как правило, составляет 1-12 масс.%.
Белок в матрице может представлять любой подходящий белок или смесь белков как животного, так и растительного происхождения. Подходящие примеры включают белки молока (казеин, сывороточный белок или оба), соевые белки, пшеничные белки, желатин, казеинаты и тому подобное. В одном варианте воплощения настоящего изобретения предпочтительными белками являются соевые белки, например изоляты соевого белка и/или концентраты соевого белка; пшеничный белок, в частности растворимый пшеничный белок; или яичный белок, предпочтительно белок яичного белка или альбумин яичного белка. В одном варианте воплощения настоящего изобретения предпочтительные белки включают молочные белки, такие как казеин, казеинат (натрия и/или калия казеинат); сывороточные белки, такие как сухая молочная сыворотка, предпочтительно деминерализованная и/или с удаленной лактозой сухая молочная сыворотка, концентрат сывороточного белка (WPC), предпочтительно WPC выбран из WPC 30, WPC 35, WPC 60 или WPC 80; и изолят сывороточного белка (WPI с чистотой белка >90% масс./масс.). Также подходят сухие вещества обезжиренного молока, сухое обезжиренное молоко или концентраты молочного белка. Молочные белки могут быть использованы в любой комбинации указанных выше типов. Предпочтительный белок в варианте воплощения настоящего изобретения включает смесь обезжиренного молока или сухие вещества обезжиренного молока и концентрат сывороточного белка.
Композиция может содержать эмульгатор, предпочтительно в количестве от примерно 0,5 до 3 масс.% порошкообразной композиции. Если требуется, композиция может содержать другие компоненты, такие как стабилизаторы, агенты против слеживания, красители, ароматизаторы, ароматические вещества и тому подобное. Подходящие стабилизаторы включают дикалий фосфат и цитрат натрия. Подходящий агент против слеживания представляет алюмосиликат натрия. В одном варианте воплощения настоящего изобретения порошок содержит фосфопептиды.
Дополнительно, основа топпинга может содержать значительные количества эмульгатора(-ов). Предпочтительно по меньшей мере один эмульгатор присутствует в количестве 5-25%, предпочтительно 6-22%, более предпочтительно 8-20%. Эмульгаторы могут быть выбраны из: моно- и диглицеридов жирных кислот (например, глицерилмоностеарат, глицерилдистеарат), эфиров молочной кислоты моно- и диглицеридов жирных кислот (например, глицеролактопальмитат), эфиров уксусной кислоты моно- и диглицеридов жирных кислот, эфиров моно- и диацетилвинной кислоты моно- и диглицеридов жирных кислот, PGE (полиглицериновые эфиры), PGMS (пропиленгликоль моностеарат), SSL (натрия стеароил лактилат), эфиров сахарозы. Оптимальные ингредиенты включают стабилизаторы, предпочтительно в количестве вплоть до 2%, и/или гидроколлоиды, такие как альгинат или HPMC (гидроксипропилметилцеллюлоза), предпочтительно в количестве 0,01-2 масс.%.
Порошкообразные пенообразователи и забеливатели молочные, наряду с не молочными, и (молочные) основы топпинга хорошо известны в предшествующем уровне техники и имеют широкое применение в течение многих лет. Как правило, ингредиенты для порошкообразных забеливателей/пенообразователей/основ топпингов представляют обезжиренное молоко, (молочные) белки, липиды, углеводы, стабилизаторы, эмульгаторы, агенты против слеживания и модифицированные крахмалы. Не является частью настоящего изобретения изменение традиционных рецептов, иное, чем повышение содержания сахарозы или повышение соотношения сахароза/общие углеводы для таких порошкообразных пищевых продуктов. Эти быстрорастворимые порошки могут быть добавлены в жидкости, например напитки, в традиционных количествах, например, 1-3 масс.% для забеливателей; 3-8 масс.% для пеннобразователей; и 7-25 масс.% для основ топпингов от общей массы пищевого продукта в (полу)жидкой форме, после введения порошка продукт готов к потреблению. Для каждого из входящего в объем притязаний применения пищевого продукта специалист в области техники, к которой относится настоящее изобретение, может найти справочные материалы предпочтительных пределов жира, белка и углеводов в Таблице 1.
| Таблица 1 Предпочтительные пределы жира, белка и углеводов* |
|||
| Предпочтительные (масс.%) | Более предпочтительные (масс.%) | Наиболее предпочтительные (масс.%) | |
| Пенообразователь | |||
| Жир | 10-65 | 15-45 | 20-35 |
| Белок | 4-20 | 5-15 | 6-12 |
| Углеводы | 25-70 | 35-60 | 40-55 |
| Забеливатель | |||
| Жир | 10-65 | 20-55 | 20-45 |
| Белок | 0,5-10 | 0,5-6 | 1-5 |
| Углеводы | 25-70 | 30-65 | 35-65 |
| Основа топпинга | |||
| Жир | 10-65 | 20-60 | 30-55 |
| Белок | 0,4-15 | 0,5-12 | 1-9 |
| Углеводы | 35-75 | 35-65 | 35-46 |
| *Для применения жир, белок и углеводы, приведенные в разных колонках, могут быть скомбинированы друг с другом; таблица не раскрывает три отдельных варианта воплощения настоящего изобретения. Например, предпочтительное количество жира в пенообразователе может быть скомбинировано с наиболее предпочтительными пределами белка и наоборот. Аналогично, более низкие ограничения пределов содержания жира могут быть скомбинированы с верхними ограничениями пределов содержания жира в другой колонке. |
Пенообразователи, забеливатели и/или основы топпингов могут содержаться в рецептурных составах быстрорастворимых порошкообразных пищевых продуктах, таких как порошкообразный кофе, экстракты кофе или чая, порошкообразный шоколад, и, следовательно, подходят для получения готовых к потреблению напитков. Следовательно, в одном аспекте настоящее изобретение также относится к пищевому продукту на основе воды или молока, содержащему композицию по настоящему изобретению, такому как десерты, молочные коктейли. Предпочтительно пищевой продукт представляет жидкий или полужидкий пищевой продукт, предпочтительно холодный или горячий напиток, например кофе, чай, капучино.
Также объект настоящего изобретения относится к однопорционным жиросодержащим порошкам по настоящему изобретению и/или указанные порошки упакованы в количестве, подходящем для применения с одной порцией пищевого продукта или напитка. В другом аспекте композиция упакована в многослойные бумажные пакеты, предпочтительно с многослойным внутренним вкладышем (полииннерлайнером) или большой пакет. В одном варианте воплощения настоящего изобретения порошок может быть использован в торговых автоматах. В указанном выше процессе инжекции сухого порошка для получения быстрорастворимого порошка предпочтительно, чтобы дисперсия, предпочтительно (i) водная эмульсия, содержащая жир, белок и углеводы, имела содержание сухих веществ 60-75% по общей массе, предпочтительно по меньшей мере 62 масс.%, более предпочтительно по меньшей мере 65 масс.%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 68 масс.%, в частности, по меньшей мере 70 масс.%. По меньшей мере часть общего количества сахарозы, присутствующая в конечном продукте, может присутствовать в водной эмульсии предпочтительно в количестве 20-60% от общего количества сахарозы в высушенном продукте. Количество воды или в этом случае содержание сухих веществ в дисперсии тщательно подобранно, чтобы оно не было слишком высоким, избегая, таким образом, необходимость в трудоемкой последующей сушке, но в то же самое время не слишком низкое, чтобы сохранить приемлемую вязкость на последующих стадиях технологической обработки.
Также предпочтительно добавление сахарозы в форме сухого порошка в количестве по меньшей мере 40% от общего количества углеводов, введенных в порошок, предпочтительно по меньшей мере 45%, более предпочтительно по меньшей мере 50%. Однако, максимально предпочтительно (ii) обеспечение содержания сухой сахарозы в количестве максимально 80 масс.%, предпочтительно максимально 70 масс.%, наиболее предпочтительно максимально 65 масс.% углеводов в виде материала в форме частиц на фактической стадии распылительной сушки. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения указанные выше количества приведены от общего количества сахарозы в прошедшем распылительную сушку продукте. В таком случае по существу предпочтительно, чтобы продукт не содержал любые другие углеводы.
В качестве альтернативы, предпочтительно добавление сахарозы в качестве сухого свободно сыпучего вещества в количестве 20-45 масс.%, более предпочтительно 25-40 масс.% всех сухих веществ в прошедшем распылительную сушку продукте.
Для получения более детальной информации приведена ссылка на WO 02/06538, содержание которой включено в настоящее описание путем ссылки. Указанные условия распылительной сушки могут быть скопированы из нее.
Сахарозу в форме тонкоизмельченных частиц подают на стадию распылительной сушки, может быть использован измельченный столовый сахар - «сахарная пудра». Она может обладать такими свободно сыпучими физическими свойствами, которые позволяют транспортировку по промышленным трубопроводам или трубам. Сахар такого типа доступен от SuikerUnie, The Netherlands, как «poedersuiker». Неограничивающий размер частиц сухой порошкообразной сахарозы характеризуется наличием d10 от 140 до 180 микрон, d50 от 300 до 380 микрон и d90 от 500 до 600 микрон.
После распылительной сушки может быть проведена стадия последующей сушки, предпочтительно при использовании ленточного фильтра или подложки/сетки. Стадия распылительной сушки и стадия последующей сушки могут быть проведены в одном устройстве, так называемой сушилке Filtermat, хорошо известной в предшествующем уровне техники.
Дисперсии, обеспеченные на стадии (i), могут быть гомогенизированы для растворения должным образом водорастворимых компонентов и для эмульгирования жира. Порядок, в котором смешивают жир, белок, углеводы и другие ингредиенты (эмульгаторы, стабилизаторы, буферы и тому подобное), по существу не является критичным, однако удобно сначала комбинировать белок, углеводы и необязательные ингредиенты в водной фазе и смешивать это с жиром. Предпочтительно жир нагревают (расплавляют) до температуры выше 60°C перед комбинированием его с водной фазой. Предпочтительно гомогенизацию, которая может быть одно или двухстадийной, проводят под давлением 50-200 бар на первой стадии и 5-75 бар на необязательной второй стадии. Температура гомогенизации предпочтительно составляет от 40 до 90°C.
Дисперсия, обеспеченная на стадии (i) способа по настоящему изобретению, как правило, содержит по массе сухого вещества:
- 0-50 масс.% углеводов;
- 20-75 масс.% жира;
- 1-40 масс.% белка;
- 0-20 масс.% других пищевых ингредиентов.
В одном варианте воплощения настоящего изобретения для получения пенообразующей композиции газ вводят в дисперсию или эмульсию перед стадией сушки. Газ может представлять любой пищевой безопасный газ, но предпочтительно выбранный из диоксида углерода, или азота, или их смесей. Насыпная плотность сухой пенообразующей композиции может контролироваться регулированием давления газа, инжектируемого перед стадией распылительной сушки. В качестве альтернативы или дополнительно может быть получена пенообразующая композиция, в которой газ находится под давлением в матрице из белка, углеводов и/или жира; технологии получения такой «обогащенной пенообразующей композиции» ясны специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение.
ПРИМЕРЫ
ПРИМЕР 1. Традиционная распылительная сушка
Забеливатель получали из примерно 64% углеводов (вся сахароза, SuikerUnie) и примерно 2% казеината, примерно 30% жира (отвержденное масло кокосового ореха) и примерно 2% дикалийфосфата E340ii. Полученная эмульсия, содержавшая эти ингредиенты, имела содержание сухих веществ примерно 66%. Эмульсию подвергали распылительной сушке при использовании сушилки Filtermat, где распыляемое собирали как слой на подложке. Горячий воздух проходил через подложку для сушки материала, помещенного на подложку (сетку).
Полученный таким образом порошок имел неприемлемый, липкий, резиноподобный внешний вид и не был порошком, но имел сгусткоподобную консистенцию.
Пример 2. Инжекция сухого порошка
Указанный выше забеливатель получали при использовании эмульсии 66% сухих веществ, состоявшей из указанных выше ингредиентов и в указанных выше количествах, с тем отличием, что 35% сахарозы (от общей массы сухих веществ в прошедшем распылительную сушку продукте) [или 35/64=55 масс.% сахарозы от общего количества углеводов] подавали в форме тонкоизмельченных частиц в распылительную сушилку Filtermat и проводили распылительную сушку вместе с эмульсией. На подложке получали слой липкого порошка и горячий воздух, проходивший через подложку, не улучшал сушку. В действительности через некоторое время подложка была заблокирована, и давление повышалось до неприемлемых уровней. Производственную линию пришлось остановить и провести чистку.
ПРИМЕР 3. Инжекция сухого порошка - Повышенное содержание сухих веществ
Повторяли Пример 2 с тем отличием, что содержание сухих веществ в эмульсии было повышено до 72% и 55% сахарозы, присутствующей в конечном продукте, подавали на стадию распылительной сушки в форме тонкоизмельченных частиц. При таких уровнях получали свободно сыпучий сухой порошок. Отсутствовали комкование/спекание или проблемы, связанные с блокировкой сетки. Плотность после утряски составляла 640 г/л.
При более высоком содержании сухих веществ, вязкость полученной в результате эмульсии приводила к ухудшению распыления. Условия Примера 3 признаны идеальными.
ПРИМЕР 4. Прошедший распылительную сушку порошок по сравнению с сухой смесью
На Фигурах 1a и 1b приведены изображения под микроскопом порошка по Примеру 3. На Фигурах 1c и 1d приведены изображения под микроскопом сухой порошкообразной смеси традиционного забеливателя, содержащего примерно 60% мальтодекстрина, в качестве единственного источника углеводов в забеливателе. Забеливатель смешивали с сухой сахарозой (60:40). В случае сухой смеси сахароза, главным образом, присутствует в свободной кристаллической форме, в то время как сахароза, содержащаяся в порошке по настоящему изобретению, в значительной степени присутствует встроенной в аморфную матрицу.
ПРИМЕР 5
Повторяли Пример 2 с тем отличием, что содержание сухих веществ в эмульсии повышали до 72% и 55% сахарозы, присутствующей в конечном продукте, подавали на стадию распылительной сушки в форме тонкоизмельченных частиц при использовании устройства для инжекции сухого порошка (DPI), приведенного на Фигурах 2a и 2b. На Фигуре 2a приведен фронтальный вид продольного сечения DPI устройства. На Фигуре 2b приведено сечение DPI устройства по оси IIb, приведенной на Фигуре 2a.
DPI устройство, приведенное на Фигурах 2a и 2b, включает 2 концентрические трубы, имеющие центральную трубу, снабженную распылительной насадкой, через которую перекачивают эмульсию, и внешнюю трубу, окружающую центральную трубу, через которую порошкообразный сахар пневматически транспортируется к распылительной насадке, что гарантирует мгновенное смешивание с эмульсией, выходящей из распылительной насадки.
Количество эмульсии отмеряют наряду с количеством сахарозы, подаваемым в распылительную насадку для распыления. Количество добавляемой сахарозы тщательно настраивают для получения конечного продукта, отвечающего требованиям спецификации продукта (55% сахарозы, присутствующей в конечном продукте находится в кристаллической форме). Температура входного отверстия распылительной сушилки установлена на примерно 160°C, температура выходного отверстия составляла 90-100°C.
Получали свободно сыпучий сухой порошок. Отсутствовали комкование/спекание или проблемы, связанные с блокировкой сетки. Плотность после утряски составляла 640 г/л. На приведенных изображениях под микроскопом 3a и 3b ясно видно присутствие частиц кристаллической сахарозы, встроенных в аморфную матрицу.
1. Порошок для использования в пищевых продуктах на основе воды или молока, содержащий по массе сухого вещества:
- 25-75 масс. % углеводов, включая по меньшей мере 50% сахарозы по массе указанных углеводов;
- 10-70 масс. % жира;
- 0,4-20 масс. % белка;
где частицы порошка включают аморфную матрицу из жира, белка и углеводов наряду с кристаллами сахарозы, встроенными в указанную аморфную матрицу;
где по меньшей мере 40% сахарозы присутствует в кристаллической форме; и
где по меньшей мере 80 масс. % частиц порошка состоят на 40-75 масс. % из аморфной матрицы и на 25-60 масс. % из одного или более кристалла сахарозы, встроенного в указанную аморфную матрицу.
2. Порошок по п. 1, где сахароза составляет по меньшей мере 80 масс. %, предпочтительно по меньшей мере 90 масс. % углеводов.
3. Порошок по любому одному из пп. 1 или 2, где по меньшей мере 60% сахарозы присутствует в кристаллической форме.
4. Порошок по любому одному из пп. 1 или 2, где порошок содержит по меньшей мере 35% сахарозы.
5. Порошок по любому одному из пп. 1 или 2, где порошок содержит по меньшей мере 35 масс. %, предпочтительно по меньшей мере 40 масс. % углеводов.
6. Порошок по любому одному из пп. 1 или 2, где порошок содержит 30-66% масс. % жира.
7. Порошок по любому одному из пп. 1 или 2, где порошок содержит 1-12 масс. % белка.
8. Порошок по любому одному из пп. 1 или 2, где порошок имеет насыпную объемную плотность 100-700 г/л и плотность после утряски 150-800 г/л.
9. Порошок по любому одному из пп. 1 или 2, где порошок упакован как одна порция.
10. Способ получения порошка по п. 1, включающий:
I. обеспечение дисперсии, содержащей жир, углеводы, белок и воду, причем указанная дисперсия имеет содержание сухих веществ 50-75 масс. %;
II. обеспечение сахарозы в форме тонкоизмельченных частиц;
III. распылительную сушку дисперсии при непрерывном введении сахарозы в форме тонкоизмельченных частиц в распылительную сушилку в количестве по меньшей мере 40 масс. % от общей массы углеводов в конечном прошедшем распылительную сушку продукте.
11. Способ по п. 10, где содержание сухих веществ в дисперсии, обеспеченной на стадии (i), составляет по меньшей мере 60 масс. %, предпочтительно более чем 65 масс. %.
12. Способ по любому одному из пп. 10 или 11, где сахароза обеспечена на стадии (ii) в количестве по меньшей мере 50 масс. % по массе углеводов, предпочтительно по массе сахарозы, содержащейся в конечном прошедшем распылительную сушку продукте.
13. Способ по любому одному из пп. 10 или 11, где сахарозу в форме тонкоизмельченных частиц непрерывно подают в распылительную сушилку в количестве 50-75 масс. % от общей массы углеводов в конечном прошедшем распылительную сушку продукте.
14. Способ по любому одному из пп. 10 или 11, где дисперсия, обеспеченная на стадии (i), содержит по массе сухого вещества:
- 0-50 масс. % углеводов;
- 20-75 масс. % жира;
- 1-40 масс. % белка;
- 0-20 масс. % других пищевых ингредиентов.
15. Способ по любому одному из пп. 10 или 11, где сахароза в форме тонкоизмельченных частиц имеет d10 от 140 до 180 мкм, d50 от 300 до 380 мкм и d90 от 500 до 600 мкм.
