Изобретение касается нового кристаллического покрытия на основе особой полиольной смеси, а также способа получения этого покрытия путем твердого дражирования.
Твердое дражирование является единой операцией, используемой в многочисленных областях, в т.ч. в кондитерской промышленности и в фармакологии. Оно может применяться также при производстве добавок, таких как ароматизаторы, заменители сахара, витамины, ферменты, кислоты и продукты на растительной основе. Эта операция состоит в том, чтобы образовать твердое кристаллическое покрытие на поверхности твердых или порошкообразных продуктов для их защиты от разнообразных воздействий, или для улучшения их внешнего вида или вкуса. В общих чертах, эту единую операцию проводят, помещая упомянутые продукты в качестве ядер драже в турбину для дражирования.
Смысл твердого дражирования состоит в том, чтобы получить хрустящий сладкий слой, который очень ценится в кондитерских изделиях или в жевательных резинках. Оно требует всегда использования сиропа и/или суспензии, содержащих кристаллизуемые вещества. Жесткое кристаллическое покрытие получается в этом случае путем нанесения указанных сиропа или суспензии на ядра и выпариванием привнесенной с ними воды путем высушивания горячим сухим воздухом, что вызывает кристаллизацию. Этот цикл должен быть повторен многократно, порядка от десяти до двадцати четырех раз, с целью добиться требуемой толщины покрытия драже, выражаемой "степенью утолщения", которой обычно называют отношение увеличения веса продукта в конце операции по сравнению с его весом в начале операции.
Твердое дражирование может сопровождаться применением и других методов получения оболочек. В частности, можно выделить из них следующие, часто также используемые с применением турбины для дражирования:
- гуммирование, представляющее собой технологию, использующую сиропы некристаллизуемых и, обычно, негигроскопичных веществ, таких как гуммиарабики, крахмалы и измененные целлюлозы, мальтодекстрины. Эта технология предоставляет возможность в результате одно- или двухкратного нанесения сиропа на обрабатываемый продукт получать стеклообразную пленку, непроницаемую для кислорода, воды или жирных веществ. В данном способе, наряду с этими некристаллизуемыми сиропами, могут также использоваться порошки различной природы для связывания воды, привнесенной в составе сиропов. В других случаях используют сахара или полиолы, расплавленные или ожиженные с помощью растворителей. Стеклообразное покрытие, твердое и ломкое, образуется тогда посредством, соответственно, охлаждения или выпаривания растворителей;
- мягкое дражирование, заключающееся в образовании очень гибкого и мягкого покрытия на поверхности продуктов. Такое покрытие получают многократным нанесением, с одной стороны, некристаллизуемого сиропа, такого как гидролизаты крахмалов, и, с другой стороны, порошка, обычно кристаллизованной сахарозы. Покрытие получается обычно толстым. Степень утолщения, достигаемая этой технологией, достигает 10-80% и даже больше. Следует отметить, что состав сиропа обычно отличается от состава порошка;
- глянцевание, заключающееся в использовании жировых тел или восков, обычно в кристаллической форме в виде стружки или в спиртовых растворах, которые, при нанесении на поверхность обрабатываемых продуктов, образуют очень тонкую жирную пленку, служащую для уменьшения выхода или проникновения воды, а также для улучшения внешнего вида продуктов.
Термин "твердое дражирование", употребляемый в настоящем изобретении, охватывает также близкие технологии, такие как лощение и глазирование.
Лощение состоит в одно- или двукратном нанесении кристаллизуемого сиропа, который разбавлен по сравнению с сиропом, используемым в обычном твердом дражировании. Целью этой операции является улучшение окончательного вида поверхности дражированных продуктов.
Что касается глазирования, оно также служит для улучшения внешнего вида продуктов, но, в то же время, для их защиты от атмосферной влаги. Эта технология сходна с твердым дражированием в том смысле, что она также использует кристаллизуемый сироп. Основное отличие заключается в том факте, что число реализуемых циклов невелико: один, два или три.
Таким образом, в рамках настоящего изобретения, мы рассматриваем собственно твердым дражированием лощением, глазировкой, а также комбинациями этих методик. Твердое дражирование часто сопровождается последующим лощением.
Многие из этих способов образования покрытия были реализованы с применением полиолов. Под полиолами обычно понимают, как в настоящем изобретении, сахароспирты, полученные восстановлением сахаров. Конкретно, в рамках настоящего изобретения, рассматривается маннит.
Также интерес представляют для нас следующие особые полиолы: ксилит, мальтит и лактит. Наконец, назовем глюкозу-1,6-маннит (или альфа-D-глюкопиранозил-1,6 маннит) и смеси полиолов, содержащие эту молекулу, такие как изомальтоза.
Менее сладкие на вкус, чем сахароза, которую они могут заменить в продовольственных товарах, а также в фармацевтических и диетических рецептах, полиолы обладают тем преимуществом, что не вызывают кариес, а также калорийностью, которая, согласно европейским нормам, составляет две трети калорийности сахара.
Из всех полиолов только сорбит представляет на данный момент объект промышленного производства в виде высокочистого сиропа, который может напрямую использоваться в твердом дражировании, в частности, по способу, описанному в заявке EP 037407.
Что касается ксилита, мальтита и лактита, которым отводится особое место в рамках настоящего изобретения, для их использования в твердом дражировании требуется предварительное их растворение в воде, при повышенной температуре, с целью получить кристаллизуемые растворы. Всегда считалось необходимым использование, по аналогии с сахарозой, высокочистых порошков, чтобы добиться свободной и быстрой кристаллизации полиола, содержащегося в используемых в твердом дражировании растворе или суспензии. О такой необходимости напоминает, например, F.BOUTIN в статье "Sugarless panning procedures and techniques" The Manufacturing Confectioner, 1992, 77-82. Там говорится, что скорость кристаллизации напрямую зависит от чистоты используемого полиольного сиропа. Автор приводит в пример сахарозу, для которой установлено, что эта скорость снижается вдвое, если чистота раствора не превышает 95% по отношению к чистым растворам.
Относительно твердого дражирования ксилитом, необходимость использования высокочистого ксилита отмечена, помимо указанной статьи, прямо или косвенно в следующих документах:
- патент Франции 2.342.668 компании (FERRERO), где также указывается на необходимость использования ксилита, содержащего не более 5% других полиолов, таких как сорбит и/или маннит;
- патент США 4.127.677 на имя компании (LIFE SAVERS), где рекомендуется использование раствора с содержанием ксилита (по сухому веществу) 95-99,5%, который получают растворением на холоде кристаллического ксилита и последующим нагреванием полученной смеси;
- публикация "FOOD TECHNOLOGICAL EVALUATION OF XYILITOL", F.VOIROL, ADVANCES IN FOOD RESEARCH, 1982, VOL. 28, 373-403, где просто указывается на выгодность приготовления перенасыщенного раствора с содержанием ксилита 85% по сухому веществу;
- заявка EP 273.000 (WARNER - LAMBERT Company), в которой описывается съедобный продукт, покрытый оболочкой, которая содержит от 40 до 70% ксилита, при этом остаток образован по меньшей мере одним пленкообразующим веществом, по меньшей мере, одним связующим веществом и по меньшей мере одним наполнителем минеральной природы, а также, иногда, по меньшей мере, одним пластификатором. В этом документе описывается также способ дражирования, заключающийся в последовательном использовании трех дражирующих сиропов, содержащих в сухом веществе менее 35% сахара или полиола, такого как, в частности, ксилит;
- патенты США 4.681.766 и США 4.786.511, компании WARNER LAMBERT, и в которых описаны раствор для твердого дражирования и дражирующее покрытие, каждый из которых содержит от 30 до 80% заменителя сахара, предпочтительно ксилита, от 1 до 15% гуммиарабика и от 0,05 до 10% соли кальция.
Многие документы отмечают также возможность осуществления твердого дражирования с использованием мальтита, при условии его очень высокой чистоты. В частности, об этом говорится в:
- заявке EP 201.412 данного заявителя, где раскрыты одновременно способ дражирования с использованием сиропа мальтита с чистотой более 92% и продукт с твердым кристаллическим покрытием, содержащим не менее 90% мальтита;
- заявке Японии 61.263915 компании HAYASHIBARA, поданной на предмет использования в твердом дражировании сиропа, содержащего мальтит чистоты более 90% и связующий агент.
Что касается дражирования с использованием изомальтозы, известны также патенты США 4.792.453 и 5.248.508 компании WRIGLEY, в которых описано использование растворенной в воде изомальтозы в качестве единственного полиола для получения дражирующего раствора.
Также известно твердое дражирование лактитом. В его случае также, на данный момент, никогда, по-видимому, не возникало идей его использования иначе, чем в качестве единственного чистого полиола.
В случае маннита, несмотря на то, что известна заявка EP 308.317, поданная (компании SANOFI) на твердое дражирование с маннитом, без указания, однако, конкретных условий такой операции, оно представляется очень трудноосуществимым. Это подтверждается публикацией F.DEVOS "Coating with sorbitol, a comparaison of properties of Sorbitol-mannitol, others polyols and sucrose" in the Manufacturing Confectioner, 1980, vol. 60, p. 26, в которой автор объясняет, что растворимость маннита слишком низкая, чтобы обеспечить хорошие условия для твердого дражирования, поскольку пришлось бы выпаривать слишком большое количество воды. Этим объясняется тот факт, что a priori, на рынке никогда не существовало продуктов, дражированных с применением маннита.
Наконец существует распространенный постулат о том, что для реализации, быстрой и удовлетворительной по результатам твердого дражирования полиолами, следует выбирать какой-нибудь один чистый полиол.
Это не противоречит основным принципам двух описываемых ниже новейших методик твердого дражирования.
Первая из этих двух новых методик, описанная, в частности в патенте США 5.270.061; а также в WO 93/18663, WO 95/07621 и WO 95/07622 компании WRIGLEY, заключается в "двойном" дражировании. Речь идет о том, чтобы начать дражирование с сиропом, содержащим один чистый полиол, такой как ксилит, мальтит или лактит и далее продолжить и завершить его, используя другой сироп также чистого полиола, но отличной от первого природы, например изомальтозу. Основной целью этой техники двойного дражирования является снижение стоимости дражирования за счет частичной замены одного полиола другим и уменьшение гигроскопичности дражированного слоя. Она представляется, однако, очень долгой и трудной для промышленного применения.
Вторая недавно открытая методика представлена в заявке EP 625.311 на имя заявителя. В ней представлен способ, при котором последовательно наносят высокочистый полиольный сироп и порошок, содержащий такой же полиол в чистом виде и не проводят, как обычно, принудительное высушивание горячим сухим воздухом в дражирующей турбине. Этот способ позволяет очень сильно сократить время дражирования и получить сравнительно хрустящее покрытие после складирования в течение нескольких часов.
Помимо поиска способов снижения стоимости твердого дражирования полиолами и, в частности, сокращения времени дражирования, часто интересовались способами, которые позволили бы сделать дражированные полиолами покрытия более хрустящими. Эти факторы в той же мере, что и вкус, действуют непосредственно на уровне принятия продуктов и их повторной покупки потребителями.
Как указывает G. RIBADEAU DUMAS в своей конференции, озаглавленной "Actual manufacturing possibilities for sugarless hard and soft coating: techniques - problems - solutions" in Susswaren - Dragee - Tagung, Mai 1994, Sohingen, Zentralfachschule der Deutschen Susswarenwirtschaft e.V., хрустящий характер продукта является сложной и субъективной органолептической величиной, которая однако может быть оценена механическими мерами твердости и хрупкости с помощью аппарата типа INSTRON. Именно таким образом ему удалось объективно продемонстрировать, что это качество варьируется в зависимости от характеристик ядра дражирования и, также, дражированного слоя. Природа применяемого полиола, содержание воды в дражированном слое в конце процесса дражирования, как и активность воды описаны как факторы, напрямую влияющие на хрустящий характер продукта.
Но, к сожалению, замена одного полиола другим для улучшения хрустящего характера влечет за собой некоторые последствия, влияющие на другие основные органолептические характеристики дражированного слоя, такие как сладкий вкус, белизна и свежесть во рту, таким образом, что это бывает несовместимо с желаниями потребителей. Автор указанной конференции рекомендует также, если хрустящий характер выражен недостаточно, использование более чистого полиола, а не замену одного полиола другим.
В том, что касается изменения характеристик ядра дражирования, способы их улучшения существуют, но являются обычно очень ограниченными.
Наконец, понизить остаточное содержание воды в дражированном слое, в общем, возможно, но это неизбежно сопровождается увеличением длительности процесса производства и энергетических затрат, что представляет собой особенную помеху.
По-видимому, существуют другие решения, в частности, проблемы улучшения хрустящего характера твердых дражированных слоев без сахара на основе полиолов. Часто советовалось включать в состав дражирующих сиропов субстанции, отличные от полиолов, как например, в случае EP 229.594 компании WARNER-LAMBERT, где рекомендуется комбинация полиола и поливинилпирролидона.
Прочие авторы предлагают использовать, помимо желатина и гуммиарабика, давно употребляемых в процессе дражирования, такие связующие вещества, как измененные целлюлозы, глюкозные сиропы пуллулан или различные камеди, в относительно низких содержаниях, обычно менее 5% в сухом веществе. Было показано, что данные субстанции улучшают связывание дражированного слоя с ядром, а также внутреннюю структуру самого дражированного слоя. Они также, в некоторой мере, влияют на хрустящий характер. Представляется, однако, что добавление таких вязких субстанций существенно мешает кристаллизации используемого полиола, так что кристаллическая структура дражированного слоя бывает менее выражена. Этим объясняется то, что он может тогда становиться липким. К тому же эти субстанции не позволяют сократить время дражирования, а наоборот.
Заявителю удалось неожиданным и удивительным образом установить, что добавление маннита в дражирующие сиропы или суспензии на основе ксилита, мальтита или лактита, в количестве от 20 до 50% сухого вещества по отношению к указанным полиолам, позволяет одновременно сократить время дражирования и усилить хрустящий характер получаемых таким образом покрытий. Вопреки ожиданиям, заявитель выяснил, что маннит как инородное вещество, внесенное намеренно, вместо того, чтобы замедлить кристаллизацию ксилита, мальтита или лактита, оказывает, в определенных точных концентрациях, прокристаллизирующий эффект, то есть, ускоряет кристаллизацию этих полиолов из насыщенных или перенасыщенных водных сред, таких как сиропы для твердого дражирования. Более того, при его добавлении в достаточных количествах, то есть более 20%, он оказывает заметное воздействие на хрустящий характер дражированного слоя. Наоборот, в количестве более 50%, маннит перестает оказывать свое благотворное воздействие на хрустящий характер и, к тому же, время дражирования возрастает снова.
Продолжая свои исследования, заявитель установил, что роль про-кристаллизатора и вещества, улучшающего хрустящий характер, может, помимо маннита, брать на себя глюкоза - 1,6 маннит. В этом случае необходимо ее использовать в количестве от 5 до 50% сухого веса по отношению к сухому веществу, представленному полиолами дражирующего сиропа.
Также была установлена возможность использования полиольной смеси, содержащей маннит и/или глюкозу - 1,6 маннит, при строгом учете соотношений, что не представляет, впрочем, особых проблем.
Таким образом, распространенный постулат, согласно которому отличные хрустящие дражированные слои могут быстро формироваться только при использовании одного высокочистого полиола, оставаясь в целом справедливым, не подтверждается в том случае, если, в определенном специфическом количестве, в качестве инородного вещества привносится маннит или глюкоза - 1,6 маннит.
Предметом настоящего изобретения является, таким образом, в первую очередь, новое твердое кристаллическое покрытие, содержащее не менее 90% смеси полиолов, которая состоит в сухом веществе, из примерно 20-50% маннита или, примерно 5-50% глюкозы - 1,6-маннита, при этом остаток сухого вещества смеси представлен исключительно одним полиолом, выбранным из ксилита, мальтита или лактита.
Кристаллическое покрытие, согласно изобретению, может содержать чистые кристаллы маннита или глюкозы - 1,6 маннита, смешанные с чистыми кристаллами ксилита, мальтита или лактита. Такое покрытие можно получить путем кристаллизации на поверхности ядра сиропа, содержащего в растворенном состоянии ксилит, мальтит или лактит и, в кристаллическом состоянии, - маннит, глюкозу - 1,6-маннит или любую субстанцию, включающую тот или другой из этих двух полиолов.
Кристаллическое покрытие, согласно изобретению, может также быть образовано комплексными кристаллами, состоящими, с одной стороны, из маннита или глюкозы - 1,6-маннита и, с другой стороны, из ксилита, мальтита или лактита. Под комплексными кристаллами понимаются кристаллы, полученные в результате совместной кристаллизации, из перенасыщенного раствора, с одной стороны, мальтита, ксилита или лактита и, с другой стороны, маннита или глюкозы - 1,6-маннита.
Особенно хорошо, если полиольная смесь составляет более 95%, лучше - более 98% покрытия, по изобретению. Таким образом, это покрытие может включать в себя и другие субстанции. Можно процитировать в качестве примеров такие субстанции, как ароматизаторы, интенсивные заменители сахара, красители, отбеливатели, как например, тальк или диоксид титана, минеральные балластные вещества, такие связующие вещества, как например, желатин и гуммиарабик, жирные вещества, воски или лаки, а также воду. Содержание воды должно быть, в общем, ниже 1,5%, предпочтительнее, ниже 1,0% и, еще лучше, ниже 0,5%.
Такое покрытие можно получать, используя в качестве ядра дражирования очень разнообразные продукты. Это могут быть пищевые продукты, как например, кондитерские изделия типа жевательных резинок, драже, желе, конфеты с ликером, пастилки, твердые конфеты, шоколадные изделия, а также фармацевтические или ветеринарные продукты, такие как пилюли, таблетки, продукты для животных, диетические продукты, растительные гранулы, прочие продукты, такие как рассада, сухофрукты, зерна, гранулированные удобрения или, также, добавки на основе ферментов или микроорганизмов, предназначенные, в частности, для производства продовольственных товаров, например, хлеба или промышленной продукции, например, стиральных порошков или других порошкообразных детергентов, порошкообразных добавок из витаминов, ароматизаторов, парфюмерных добавок, кислот, заменителей сахара и различных активных веществ.
Согласно первому варианту выполнения, кристаллическое покрытие по изобретению включает маннит и другой полиол, выбранный из ксилита, мальтита и лактита. По этому методу, с маннитом желательно сочетать только один из этих трех полиолов. Маннит должен составлять, предпочтительно, от 20 до 40% сухой составляющей материала покрытия, еще лучше от 22 до 35%. Действительно, было установлено, что результаты в отношении хрустящего характера покрытия и скорости дражирования были оптимальными при данных величинах. Предпочтительно также использование маннита чистоты более 95%, еще лучше, более 98%.
Согласно второму варианту выполнения, кристаллическое покрытие по изобретению включает глюкозу - 1,6-маннит и другой полиол, выбранный из ксилита, мальтита и лактита. Предпочтительно сочетать глюкозу - 1,6-маннит только с одним из этих трех полиолов. Особенно хорошо в соответствии с этим особым способом, если глюкоза - 1,6-маннит составляет от 10 до 40% и, еще лучше, - от 15 до 35% сухого вещества смеси составляющих полиолов покрытия. Эти величины особенно хорошо оправдывают себя, когда глюкоза - 1,6-маннит обладает высокой чистотой, т.е. выше 75%, предпочтительно, выше 90%. При уменьшении этой чистоты, когда она составляет не более чем приблизительно, 50%, как в случае с использованием продукта, называемого изомальтоза, предпочтительное содержание вещества должно быть более низким, между 5 и 20%, еще лучше, между 5 и 15%. Исходя из этих расчетов, несколько простых рутинных проб будут достаточны, чтобы определить оптимальное содержание глюкозы - 1,6-маннита, в зависимости от степени ее чистоты для достижения лучших результатов в том, что касается хрустящего характера продукта и скорости дражирования.
Кристаллическое покрытие по изобретению может составлять, благодаря своим высоким качествам в отношении хрустящего характера, внутреннее, промежуточное или внешнее покрытие в составе сложных покрытий, таких как покрытия, получаемые в результате двойного дражирования или состоящих из нескольких дражированных слоев различной природы и текстуры.
Во вторую очередь изобретение затрагивает способ получения путем твердого дражирования, твердого кристаллического покрытия, отличающегося вышеуказанными характеристиками.
Способ твердого дражирования по изобретению включает, в общем виде, следующие стадии:
- придание в дражирующей турбине вращательного движения ядрам дражирования;
- создание, на поверхности ядер, полукристаллического покрытия, содержащего в пересчете на сухое вещество не менее 90% полиольной смеси и получаемого в результате многократного нанесения по меньшей мере одной жидкой кристаллизуемой композиции или по меньшей мере одной жидкой кристаллизуемой композиции и по меньшей мере одной кристаллизованной композиции, при этом полиольная смесь состоит из, приблизительно, 20-50% маннита или, приблизительно, 5-50% глюкозы - 1,6 маннита (по сухом веществу), а остаток сухого вещества представлен исключительно одним полиолом, выбранным из ксилита, мальтита или лактита;
- предпочтительно, высушивание покрытия, в или вне дражирующей турбины, чтобы добиться более полной кристаллизации маннита или глюкозы - 1,6-маннита и по меньшей мере одного дополнительного полиола.
Что касается первой стадии способа, ядра дражирования подвергают турбинажу, т. е. придают им вращательное движение в дражирующей турбине. Эта турбина может иметь обычную, т.е. тюльпанообразную форму с наклонной осью вращения, или цилиндрическую с горизонтальной осью. Ядра, которые предпочтительно очищают от пыли до или после их помещения в турбину, должны по преимуществу иметь сферическую, цилиндрическую или овальную форму для облегчения фиксации покрытия на их поверхности, но могут иметь и форму подушечки.
Вторая стадия заключается в создании на поверхности ядер полукристаллического покрытия, состоящего из смеси особых полиолов.
Согласно первому варианту способа осуществления, на поверхность ядер наносят исключительно жидкие кристаллизуемые композиции. В частности, речь может идти о следующих композициях:
- растворе, содержащем в растворенном состоянии одновременно маннит или глюкозу - 1,6-маннит и по меньшей мере один полиол, выбранный из ксилита, мальтита и лактита. Желательно, чтобы уровень насыщенности этих растворов по ксилиту, мальтиту или лактиту составлял между 0,8 и 1,2, или
- суспензии, содержащей в растворенном и кристаллическом состоянии одновременно маннит и глюкозу - 1,6-маннит и по меньшей мере один другой полиол, выбранный из ксилита, мальтита и лактита.
Эти композиции должны обязательно быть кристаллизуемыми, то есть способными образовывать, при выпаривании воды, кристаллические маннит или глюкозу - 1,6-маннит и по меньшей мере один дополнительный полиол. Согласно данному способу осуществления, на поверхность ядер напыляют нужное количество жидкой кристаллизуемой композиции, дают ему распределиться по поверхности ядер таким образом, чтобы получилась тонкая пленка из жидкой кристаллизуемой композиции и предпочтительно высушивают в турбине сухим горячим воздухом, чтобы добиться кристаллизации. Как и при классическом дражировании, этот цикл может быть повторен большое число раз, чтобы получить желаемую степень утолщения.
Согласно второму варианту способа осуществления, на поверхность ядер наносят по меньшей мере одну из вышеуказанных жидких кристаллизуемых композиций, но также, по меньшей мере одну кристаллизованную композицию. Под кристаллизованной композицией понимают любую порошкообразную композицию, содержащую, в кристаллическом состоянии, не менее одного полиола, выбранного из маннита, глюкозы - 1,6-маннита, ксилита, мальтита и лактита.
Согласно этому второму способу осуществления, на поверхность ядер наносят, с одной стороны, жидкую кристаллизуемую композицию и, с другой - после распределения последней, кристаллизованную композицию. Полиолы, составляющие эти два типа композиций, выбирают таким образом, чтобы образуемое покрытие содержало не менее 90% полиольной смеси, составляющей в пересчете на сухое вещество из, примерно, 20-50% маннита или, примерно, 5-50% глюкозы - 1,6-маннита, при этом остаток должен быть представлен исключительно одним полиолом, выбранным из ксилита, мальтита или лактита.
Последняя стадия способа по изобретению, факультативная, но желательная, заключается в высушивании. Оно может быть осуществлено в турбине путем вдувания сухого горячего воздуха или вне ее, например, при помещении ядер, покрытых полукристаллической смесью, в сушильный шкаф. Целью этой стадии является более полная кристаллизация, с одной стороны, маннита или глюкозы - 1,6-маннита и, с другой, полиола, выбранного из ксилита, мальтита и лактита. Вместо того, чтобы осуществлять эту стадию, можно просто подождать естественной эволюции полукристаллического покрытия в кристаллическое.
Заявитель установил, что хрустящие свойства получаемого покрытия зависят одновременно от степени его кристаллизации и содержания воды.
Путем органолептических тестов, а также используя для измерения параметров твердости и хрупкости аппарат марки INSTRON модели 4502, заявитель установил, что хрустящие свойства покрытия, содержащего кристаллы маннита или глюкозы - 1,6-маннита и кристаллы по меньшей мере одного дополнительного полиола, выбранного из ксилита, мальтита и лактита, были значительно лучше, чем хрустящие свойства контрольного покрытия по старому способу, которое состояло исключительно из сходного дополнительного полиола.
Путем сравнительного термодинамического измерения покрытий по изобретению и покрытий, полученных старыми способами, было установлено, однако, что вопреки ожиданиям, базирующимся на основании органолептических и реологических исследований, энтальпии плавления покрытий по изобретению были более низкими, чем у покрытий, полученных старыми способами, обычно на 5-25%. Для примера, при прочих равных условиях, энтальпия плавления покрытия по изобретению, состоящего из ксилита и маннита в соответствующих пропорциях 78% и 22% в сухом веществе, составляет всего лишь 170 Дж/г, тогда как энтальпия покрытия по старому способу, состоящего исключительно из ксилита, соседствует с величиной 215 Дж/г. Точка плавления покрытия также бывает более низкой. В вышеописанном примере точка плавления покрытия по старому способу приближается к 93oC, тогда как для нового покрытия она равна примерно 87oC.
Что касается содержания воды, желательно, чтобы оно составляло, благодаря конечной сушке, менее 1,5%, лучше менее 1,0%, и, еще лучше, менее 0,5%.
Компания-заявитель установила, что способ по изобретению позволяет быстрее добиваться желаемой степени утолщения по сравнению со старыми способами, в которых используются в качестве единственного полиола ксилит, мальтит или лактит. Она также обратила внимание на меньшее пылеобразование в дражирующей турбине и цехе дражирования в случае, когда используются исключительно жидкие кристаллизуемые покрытия, что особенно выгодно отличает новый способ от старых.
В третьих, изобретение является, очевидно, способом, увеличивающим скорость дражирования и улучшающим хрустящие свойства получаемых покрытий за счет твердого дражирования с помощью полиола, выбранного из ксилита, мальтита, лактита и их смесей, который состоит в том, чтобы заменить:
- маннитом: 20-50%, лучше 20-40% и еще лучше 22-35% выбранного полиола, или
- глюкозой - 1,6-маннитом: 5-50%, лучше 10-40% и еще лучше 15-35% выбранного полиола.
Предметом настоящего изобретения является также использование в этих целях маннита или глюкозы - 1,6 маннита в количествах, определенных выше. Полученная выгода по отношению к старым способам составляет в том, что касается скорости дражирования и качества хрустящих свойств, по меньшей мере 10%.
Способы осуществления данного метода, а также выгодные характеристики покрытия по изобретению будут более понятны в свете нижеследующих примеров, которые не являются лимитирующими.
ПРИМЕР I:
Предварительные исследования
Эти исследования служат для наглядной демонстрации специфической роли маниита и глюкозы - 1,6-маннита в кристаллизации ксилита, мальтита и лактита, в сравнении с другими полиолами. Для этого готовят растворы с 75% содержанием:
- исключительно ксилита,
- смеси ксилит/другой полиол в соответственных отношениях (в сухом веществе) 95%/5%, 90%/10% и 78%/22%.
В качестве другого полиола выбирают следующие высокочистые продукты:
- сорбит,
- арабит,
- маннит,
- мальтит,
- чистая глюкоза - 1,6-маннит, полученная фракционной кристаллизацией изомальтоза.
Растворы готовят по следующему стандартному операционному методу:
- солюбилизация при 60oC,
- выверка сухого вещества,
- выдерживание в закрытом сосуде на водяной бане при 100oC в течение 1 часа.
Затем помещают все растворы (числом 16) при 20oC на срок 13 дней.
Установлено, что за указанный период только четыре препарата эволюционируют в сторону кристаллизации ксилита. Речь идет, в данном случае, о растворах, содержащих в сухом веществе:
- 90% ксилита и 10% маннита;
- 90% ксилита и 10% глюкозы-1,6-маннита;
- 78% ксилита и 22% маннита;
- 78% ксилита и 22% глюкозы-1,6-маннита.
Растворы, содержащие 22% глюкозы-1,6-маннита или 22% маннита, кристаллизуются уже через 2 дня, в двух других растворах наблюдается тот же результат, но по истечении 5 дней в случае с маннитом и через 7 дней - с глюкозой-1,6 маннитом.
Все оставшиеся препараты (12), которые не изменялись после 13 дней при 20oC, подвергают нескольким термическим циклам, включающим 12-часовую фазу при 4oC и 12-часовую фазу при 20oC. Установлено, что раствор чистого ксилита кристаллизуется уже после одного цикла. Учитывая, что растворимость ксилита в воде составляет 62,7% при 20oC, можно отметить, что начальный раствор оставался неизмененным в перенасыщенном состоянии в течение 13 дней и что однократного снижения температуры до 4oC было достаточно, чтобы спровоцировать кристаллизацию ксилита.
После 4 циклов 12 ч при 4oC - 12 ч при 20oC наблюдают образование кристаллов ксилита в растворе 95% ксилита и 5% глюкозы-1,6-маннита (в сухом веществе).
Остальные растворы (10) оставались неизмененными по сравнению с изначальным состоянием даже после 7 термических циклов.
Исходя из этих исследований, можно сделать вывод, что неожиданным образом маннит и глюкоза-1,6-маннит ускоряют кристаллизацию ксилита из перенасыщенного раствора, при условии их использования в достаточной концентрации (выше 10%), тогда как в слабых концентрациях эти же два полиола вызывают обратный эффект. Прокристаллизирующее действие маннита и глюкозы-1,6-маннита в некоторых концентрациях можно использовать для увеличения скорости твердого дражирования в случае с ксилитом.
Отмечено, что другие использованные полиолы (сорбит, мальтит и арабит) только замедляют кристаллизацию ксилита и являются, таким образом, настоящими антикристаллизаторами ксилита.
Маннит и глюкоза-1,6-маннит оказывают, в некоторых концентрациях, прокристаллизирующее действие также на мальтит и на лактит, как установил заявитель в результате других исследований того же порядка. Так, например, заявитель наблюдал прокристаллизирующее действие маннита на мальтит в препарате 70% сухой материи, содержащей соответственно 70% мальтита и 30% маннита.
ПРИМЕР II
Приготовление покрытия по изобретению и согласно известному способу.
2.1) Приготовление:
Ядра жевательных резинок, имеющие форму подушечек, дражируют полиольными композициями, каждая из которых включает в себя 75% сухого вещества, представленного 98,7% полиолов и 1,3% гуммиарабика. Для этого используют четыре различные композиции:
- сироп A: он содержит только ксилит в качестве полиолов; речь идет о сиропе, приготовленном по старому способу;
- сироп B, содержащий в качестве полиолов 90% ксилита и 10% маннита;
- сироп I-1, который содержит как полиолы 79% ксилита и 21% маннита;
- и сироп I-2, который содержит как полиолы 75% ксилита и 25% маннита.
Во избежание вероятной кристаллизации, сиропы хранят при температуре 70oC.
Проводят четыре раза пробное дражирование, используя в течение всего процесса каждый из четырех сиропов. Для этого помещают 1 кг ядер в дражирующую турбину тюльпанообразной формы.
Напыляют 10 мл каждой композиции на ядра, находящиеся во вращательном движении. После распределения указанного количества, ядра высушивают с помощью вентиляции сухим горячим воздухом.
По завершении этого цикла, его повторяют тем же образом, но постепенно увеличивая количества вносимых композиций, пока не получают степень утолщения 20%. Тогда извлекают из турбины половину дражированных продуктов. Со второй половиной дражирование продолжают до степени утолщения 30%.
Приходят к выводу, что для достижения одной и той же степени утолщения требуется меньшее время. Если используются сиропы, содержащие маннит, при этом, чем содержание маннита выше, тем время дражирования меньше. Также наблюдают меньшее пылеобразование в случае использование сиропов I-1 и I-2, чем A и B.
2.2) Органолептические свойства получаемых покрытий
Все четыре типа полученных покрытий представляют на оценку экспертного жюри, которое оценивает хрустящие свойства (0: очень низкие и 5: очень высокие).
Самые высокие оценки, при одинаковой степени утолщения, получают твердые кристаллические покрытия, приготовленные из сиропов I-1 и I-2.
2.3) Сравнительные измерения твердости и хрупкости покрытий по изобретению и по старому способу (см. таблицу).
С помощью оборудования типа INSTRON Модель 4502 изучают твердость и хрупкость покрытия по изобретению (сироп I-1) и покрытия по старому способу (сироп A), как они получены выше, со степенью утолщения 20 и 30%. Эти покрытия содержат 0,7% воды.
Твердость, измеряемая этим способом, соответствует отношению силы, необходимой для получения первого нарушения покрытия, к глубине проникновения пробойника. Хрупкость соответствует числу разломов в покрытии, образующихся при заданной глубине проникновения пробойника.
Эти две величины позволяют подсчитать величину оценки хрустящих свойств INSTRON, напрямую соотносимую с результатами оценки экспертного жюри.
Приходят к выводу, что покрытия по изобретению, будучи существенно менее твердыми, являются гораздо более хрупкими и хрустящими.
2.4) Термодинамические исследования
Покрытия по изобретению, полученные из сиропов I-1 и I-2, имеют точку плавления соответственно 82 и 89oC, тогда как точка плавления покрытия по старому способу примерно равна 93oC. Следует отметить, что для покрытий по изобретению наблюдают только один пик плавления, несмотря на то, что они содержат одновременно ксилит и маннит.
Энтальпия, измеренная для покрытий по изобретению, находится между 160 и 180 Дж/г, тогда как для покрытия по старому способу она примерно равна 215 Дж/г.
2.5) Наблюдения под электронным микроскопом
Установлено, что по крайней мере некоторые зоны покрытий по изобретению содержат две популяции кристаллов. Некоторые из них, немногочисленные и удлиненной и параллелепипедной формы, похожи на обычные кристаллы маннита; другие, более компактные и менее вытянутой формы, напоминают обычные кристаллы ксилита.
ПРИМЕР III
Приготовление покрытий по изобретению и по старому способу.
3.1) Приготовление:
Ядра жевательных резинок, имеющие форму подушечек, дражируют полиольными композициями, содержащими 75% сухого вещества, которое состоит из 98,7% полиолов и 1,3% гуммиарабика.
Для этого используют две различные композиции:
- сироп A: он содержит в качестве полиола только ксилит; речь идет о сиропе, приготовленном по старому способу;
- сироп I-3, который содержит в качестве полиолов 75% ксилита и 25% маннита.
Во избежание возможной кристаллизации, оба сиропа хранят при температуре 70oC.
Проводят два раза пробное твердое дражирование, используя в течение всего процесса оба сиропа. Для этого 3 кг ядер помещают в дражирующую турбину тюльпанообразной формы. Напыляют 30 мл каждой композиции на ядра, находящиеся во вращательном движении. После распределения этого количества, ядра высушивают путем вентиляции сухим горячим воздухом. По окончании этого цикла, его повторяют тем же образом, но постепенно увеличивая количества вносимых композиций, пока не получают степень утолщения 20%.
3.2) Качество получаемых жевательных резинок и преимущества данного способа
При использовании сиропа I-3 по изобретению, время, необходимое для дражирования, бывает короче, чем в случае сиропа A, приготовленного по старому способу.
Жевательные резинки, полученные благодаря новому способу согласно изобретению, получали отличные оценки хрустящих свойств при дегустации экспертным жюри.
В остальном, термодинамический анализ этого кристаллического покрытия по изобретению показал, что его температура плавления равна 84,5oC, а энтальпия плавления 146 Дж/г.
ПРИМЕР IV
Приготовление покрытий по изобретению и по старому способу.
4.1) Приготовление:
Ядра жевательных резинок, имеющие форму подушечек, дражируют полиольными композициями, содержащими 75% сухого вещества, которое состоит из 98,7% полиолов и 1,3 гуммиарабика. Для этого используют две различные композиции:
- сироп A: он содержит в качестве полиола только ксилит; речь идет о сиропе, приготовленном по старому способу;
- сироп I-4, который содержит в качестве полиолов 78% ксилита и 22% глюкозы - 1,6 маннита.
Во избежание возможной кристаллизации, сироп по старому способу хранят при температуре 70oC, тогда как сироп I-4 по изобретению достаточно хранить при температуре 50oC.
Проводят два раза пробное твердое дражирование, используя в течение всего процесса оба сиропа. Для этого помещают 3 кг ядер в дражирующую турбину тюльпанообразной формы.
Напыляют 30 мл каждой композиции на ядра, находящиеся во вращательном движении. После распределения этого количества, ядра высушивают путем вентиляции сухим горячим воздухом. По окончании этого цикла, его повторяют тем же образом, но постепенно увеличивая количества вносимых композиций, пока не получают степень утолщения 20%.
4.2) Качество получаемых жевательных резинок и преимущества данного способа:
При использовании сиропа I-4 по изобретению, время, необходимое для дражирования ядер жевательных резинок, бывает короче, чем в случае сиропа A, приготовленного по старому способу.
В то же время, для хранения сиропа I-4 по изобретению, достаточно, во избежание кристаллизации, помещать его при температуре 50oC. Это представляет собой существенную экономическую выгоду, которую производители смогут оценить.
Жевательные резинки, полученные благодаря новому способу согласно изобретению, получали отличные оценки хрустящих свойств при дегустации экспертным жюри.
В остальном термодинамический анализ этого кристаллического покрытия по изобретению показал, что оно имеет энтальпию плавления 170 Дж/г.
ПРИМЕР V
Приготовление покрытий по изобретению и по старому способу.
5.1) Приготовление:
Ядра жевательных резинок, имеющие форму подушечек, дражируют подпольными композициями, содержащими 75% сухого вещества, которое состоит из 98,7% полиолов и 1,3% гуммиарабика. Для этого используют две различные композиции:
- сироп A: он содержит в качестве полиола только мальтит; речь идет о сиропе, приготовленном по старому способу;
- сироп I-5, который содержит в качестве полиолов 50% мальтита и 50% глюкозы - 1,6 маннита.
Во избежание возможной кристаллизации сироп по старому способу хранят при температуре 70oC, тогда как сироп I-5 по изобретению достаточно помещать при температуре 50oC.
Проводят два раза пробное дражирование, используя оба сиропа в течение всего процесса. Для этого 3 кг ядер помещают в дражирующую турбину тюльпанообразной формы. Напыляют 30 мл каждой композиции на ядра, находящиеся во вращательном движении. После распределения этого количества ядра высушивают путем вентиляции сухим горячим воздухом.
По окончании этого цикла, его повторяют тем же образом, но постепенно увеличивая количества вносимых композиций, пока не получают степень утолщения 20%.
5.2) Качество получаемых жевательных резинок и преимущества данного способа
При использовании сиропа I-5 по изобретению, время, необходимое для дражирования ядер жевательных резинок, бывает короче, чем в случае сиропа A, приготовленного по старому способу.
В то же время для хранения сиропа I-5 по изобретению, достаточно, во избежание кристаллизации, помещать его при температуре 50oC. Это представляет собой существенную экономическую выгоду, которую производители смогут оценить.
Жевательные резинки, полученные способом по изобретению, получали отличные оценки хрустящих свойств при дегустации экспертным жюри.
В остальном, термодинамический анализ этого кристаллического покрытия по изобретению показал, что его точка плавления равна 92oC.
Изобретение относится к кондитерской промышленности. Предложено твердое кристаллическое покрытие для кондитерских изделий, содержащее по меньшей мере 90% смеси полиолов, которое состоит в пересчете на сухое вещество из 20-50% маннита или 5-50% глюкозо-1,6 маннита. Остальное сухое вещество смеси представлено, по меньшей мере, одним полиолом, таким, как ксилит, мальтит или лактит. Предложен способ получения этого покрытия с помощью твердого дражирования. В качестве вещества, ускоряющего скорость твердого дражирования, по меньшей мере, одного полиола, такого, как ксилит, мальтит или лактит, применяют в пересчете на сухое вещество 20-50% маннита или 5-50% глюкозо-1,6 маннита. Предложен дражированный продукт, имеющий данное кристаллическое покрытие, например, жевательная резинка. Изобретение обеспечивает увеличение скорости твердого дражирования. Также увеличиваются хрустящие свойства покрытия, улучшая вкусовые характеристики кондитерского изделия. 5 с. и 10 з.п. ф-лы, 1 табл.
| Устройство для передачи и приема двоичной информации | 1976 |
|
SU625311A1 |
| US 4317838 А, 02.03.1982 | |||
| US 5376389 А, 27.12.1994. | |||
