СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВКУСОАРОМАТИЧЕСКОЙ ПИЩЕВОЙ ДОБАВКИ И ВКУСОАРОМАТИЧЕСКАЯ ПИЩЕВАЯ ДОБАВКА, ПОЛУЧЕННАЯ ПО ЭТОМУ СПОСОБУ Российский патент 2002 года по МПК A23L1/222 A23L1/22 A23P1/04 A23P1/06 A23L1/314 A23L1/317 A23L1/217 A23L1/164 A23L1/20 A23L1/24 A23L1/39 A23L1/10 A23L1/48 A23L2/00 A23C19/00 

Изобретение относится к области производства вкусоароматических пищевых добавок для различных отраслей пищевой промышленности, например мясоперерабатывающей, пищеконцентратной и других.

Одним из перспективных направлений в производстве вкусоароматических пищевых добавок, обеспечивающем максимальное сохранение вкуса и аромата, является инкапсулирование.

Инкапсулирование - это процесс, позволяющий включать частицы вещества в тонкую оболочку пленкообразующего материала. Инкапсулирование бывает частичным или полным. Наиболее полное инкапсулирование вкусоароматических веществ обеспечивает метод распылительной сушки. При этом для характеристики эмульсий и конечного продукта используют понятие дисперсности.

При получении капсул размером порядка от 1 микрона до 1000 микрон процесс называют микроинкапсулированием. Средняя продолжительность хранения вкусоароматических веществ при использовании микрокапсул достигает 18 месяцев.

Заявленное изобретение направлено на получение вкусоароматической пищевой добавки в виде микрокапсул тонкодисперсного порошка методом распылительной сушки.

Известен способ получения вкусоароматической пищевой добавки методом распылительной сушки и вкусоароматическая пищевая добавка, полученная по этому способу (ЕР 0673605 А1, кл. А 23 L 1/22, 27.09.95). Способ предусматривает смешивание вкусоароматического масла с мальтодекстрином (декстрозный эквивалент (DE) менее 20) в количестве 10-30 мас.%, модифицированным крахмалом в количестве 40-85 мас.%, эмульгатором и водой. Полученную смесь гомогенизируют и подвергают распылительной сушке. Полученные микрокапсулы размером около 500 микрон используют в качестве вкусоароматической пищевой добавки.

Однако данный способ не обеспечивает высокую степень устойчивости сенсорных характеристик при длительном хранении пищевой добавки. При этом вкусоароматическая пищевая добавка отличается ограниченностью используемых в ней вкусоароматических веществ и относительно небольшим сроком хранения.

Известен способ микроинкапсулирования вкусоароматических пищевых добавок и вкусоароматическая пищевая добавка, полученная по этому способу (US 4276312 А, кл. А 23 L 1/22, 30.06.81). Способ предусматривает приготовление капсулирующей дисперсии из капсулирующего материала: модифицированного крахмала с декстрозным эквивалентом (DE) от 0,25 до 20, гидролизованного гуммивещества, гидролизованного желатина и их смеси; активного материала: эфирных масел, олеорезинов, имитаторов вкуса и запаха и их смеси и воды. Полученную таким образом дисперсию термостатировали при температуре 50-70^oС для снижения ее вязкости, а затем подвергали распылительной сушке под давлением с получением вкусоароматического порошка с размером частиц от 250 до 2500 мкм. Дополнительно на стадии приготовления дисперсии вводили антиоксидант в количестве 0,05-0,5% и эмульгатор в количестве 0,1-2,0% к массе активного материала.

Однако этот способ обеспечивает процесс инкапсулирования только на 60-80%, а полученная таким образом вкусоароматическая пищевая добавка имеет относительно крупные частицы вытянутой палочковидной формы с низким содержанием эфирных масел. При этом данный способ не позволяет снизить степени аэрирования микрокапсул и не предотвращает образования раковин в их оболочках.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является способ получения вкусоароматической пищевой добавки и вкусоароматическая пищевая добавка, полученная по этому способу (SARA J. RICH and GARY A. REINECCIUS (Eds. ), Flavor Encapsulation, American Chemical Society, Washington, DC, 1988, pp. 7-11, pp. 29-44). Способ предусматривает смешивание мальтодекстрина или смеси мальтодекстринов с различным декстрозным эквивалентом (DE) с гуммиарабиком и/или липофильным крахмалом, диспергирование смеси в воде, введение вкусоароматических веществ с получением капсулирующей эмульсии. Затем проводят гомогенизацию полученной эмульсии с получением микроэмульсии, которую подвергают распылительной сушке с получением тонкодисперсного вкусоароматического порошка. Полученный порошок используют в качестве вкусоароматической пищевой добавки для различных пищевых продуктов.

Недостатком данного способа является то, что он не всегда обеспечивает высокую стабильность эмульсии, и это зависит от подбора компонентов для капсулирующей смеси и их количественного соотношения. Ограничения в применении также связаны с воздействием высоких температур, что не позволяет использовать его в случае микроинкапсулирования высокотермолабильных веществ.

Задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента вкусоароматических пищевых добавок наряду с оптимизацией качественного и количественного состава капсулирующей смеси и одновременным увеличением стабильности и срока хранения добавки.

Эта задача решается тем, что способ получения вкусоароматической пищевой добавки включает смешивание мальтодекстрина или смеси мальтодекстринов с различным декстрозным эквивалентом (DE) с гуммиарабиком и/или липофильным крахмалом, диспергирование смеси в воде, введение вкусоароматических веществ, гомогенизацию, распылительную сушку с получением тонкодисперсного порошка в качестве пищевой добавки, при этом согласно изобретению декстрозный эквивалент составляет от 6 до 30, а в качестве вкусоароматических веществ используют эфирные масла и олеорезины пряно-ароматических растений при соотношении эфирных масел к олеорезинам от 0,1:99,9 до 99,9:0,1 и при следующем соотношении компонентов в смеси, мас.%:
Мальтодекстрины или смесь мальтодекстринов с DE от 6 до 30 - 10-40
Гуммиарабик и/или липофильный крахмал - 0,1-40
Эфирные масла и олеорезины пряно-ароматических растений - 10-40
Вода - Остальное
при этом дисперсность полученного порошка составляет 30-60 мкм при остаточной влажности 4-6%.

Дополнительно при смешивании вводят пищевой эмульгатор или поверхностно-активное вещество (ПАВ), в качестве которых могут использовать лецитин, смесь моно- и диглицеридов жирных кислот, эмульгатор "Оксиянт" и другие.

Согласно вышеуказанному способу получают вкусоароматическую пищевую добавку. Вкусоароматическая пищевая добавка дополнительно содержит различные целевые добавки. Под целевыми добавками подразумеваются различные функциональные, комплексные, ароматизирующие, вкусовые, структурно-реологические добавки, а также разнообразные красители, подсластители, антиоксиданты, влаго- или жиросвязывающие вещества, эмульгаторы, стабилизаторы, усилители вкуса и аромата, наполнители и т.п. дополнительно вводимые в зависимости от цели, назначения и вида пищевого продукта.

Важным этапом в процессе получения вкусоароматической добавки является этап распылительной сушки. Процесс распылительной сушки - это удаление влаги из предварительно полученной микроэмульсии путем отверждения оболочек микрокапсул с помощью горячего воздуха. При этом эффективность распылительной сушки напрямую зависит от многих факторов.

Параметрами процесса, критически влияющими на удерживание летучих соединений в процессе сушки, являются:
- содержание сухих веществ в капсулирующем материале;
- вязкость капсулирующего материала;
- размер частиц эмульсии;
- концентрация вкусоароматического вещества;
- молекулярная масса и давление насыщенного пара летучих соединений;
- тип и молекулярная масса используемого носителя;
- скорость потока горячего воздуха;
- температура на входе и выходе распылительной камеры;
- содержание влаги в поступающем воздухе.

Предварительно получают тонкую эмульсию с помощью соответствующих устройств (сопел, вращающихся дисков и др.). В процессе распылительной сушки эту эмульсию распыляют в параллельном потоке горячего воздуха в специальной башне. При этом вследствие большой площади поверхности, высокого градиента температуры на начальной стадии процесса и турбулентности потока воздуха скорость сушки достаточно высока. Время пребывания вкусоароматических веществ в камере не превышает 30 секунд. Кроме того, вещества не подвергаются действию высокой температуры, так как охлаждаются за счет поглощения тепла при испарении воды. Горячий воздух также охлаждается в результате испарения воды из веществ и выходит из распылительной башни вместе с порошком. Часть сухого препарата отделяется в конусе башни, другая более мелкая часть - улавливается циклоном. Фракции объединяются, смешиваются с холодным воздухом, просеиваются или подвергаются агломерации и упаковываются.

Условия процесса микроинкапсулирования путем распылительной сушки предопределяют жесткие требования к функциональным свойствам используемых материалов.

Для того чтобы обеспечить высокое содержание сухих веществ в капсулирующей смеси (обычно 55-60%) и тем самым снизить потери вкусоароматических компонентов при сушке, а также повысить производительность оборудования, капсулирующие вещества должны обладать высокой растворимостью.

Для образования однородной и прочной оболочки на поверхности капли эфирного масла необходимо, чтобы капсулирующее вещество обладало поверхностной активностью, высокой стабилизирующей способностью, хорошими пленкообразующими свойствами, а также сохраняло пластичность во всем диапазоне температур сушки. В связи с этим для достижения оптимальной вязкости эмульсии в качестве пленкообразующих и связующих компонентов были выбраны мальтодекстрин или смесь мальтодекстринов с различным декстрозным эквивалентом (DE), гуммиарабик и/или липофильный крахмал при заявленном соотношении.

В процессе микроинкапсулирования содержание эфирного масла не должно превышать эмульгирующую емкость капсулирующего материала. В противном случае эффективность процесса микроинкапсулирования будет низкой вследствие потерь масла как в объеме системы, так и на поверхности микрокапсул. Последнее обстоятельство вызовет снижение качества препарата за счет окисления поверхностного масла.

Низкая вязкость капсулирующего материала необходима для получения эмульсий с высокой степенью дисперсности и сферической формой частиц, а также для снижения степени аэрирования микрокапсул и предотвращения образования раковин в их оболочках.

Зависимость эффективности процесса микроинкапсулирования от дисперсности эмульсии (среднего размера частиц и ширины распределения по размерам) имеет экстремальный характер. Уменьшение размера частиц до 0,5-2 микрон и узкое распределение по размерам способствует стабилизации эмульсий и повышает эффективность сушки. В то же время более высокая дисперсность приводит к увеличению потерь при сушке, а также может приводить к уменьшению времени жизни микрокапсул. Дисперсность микроэмульсии по изобретению составляет 300-800 нм.

Для получения препаратов в форме легкосыпучих порошков материалы для микроинкапсулирования должны обладать низкой гигроскопичностью.

По окончании процесса распылительной сушки проводили оценку эффективности микроинкапсулирования. Определение общего количества закапсулированного масла в сухих препаратах, полученных методом распылительной сушки, и количества поверхностно-связанного масла (свободно экстрагируемого) проводили методом высокоэффективной капиллярной газовой хроматографии после извлечения масел из сухих препаратов.

Капсулирующую емкость препарата оценивали как содержание закапсулированного масла в 100 г препарата. Эффективность процесса микроинкапсулирования рассчитывали как отношение количества закапсулированного масла к его исходному содержанию в системе (%). По расчету в 1 г сухого препарата было введено 250 мг смеси эфирных масел, которое соответствовало практически 100%, т. е. без технологических потерь при остаточной влажности препарата 4-6%.

Эффективность процесса микроинкапсулирования методом распылительной сушки составила 85-98%. На поверхности сухих препаратов находится от 4,6% до 15,0% смеси эфирных масел.

Таким образом, оптимизация качественного и количественного состава капсулирующей смеси и параметров сушки сводит к минимуму технологические потери эфирных масел и/или олеорезинов пряно-ароматических растений при производстве вкусоароматических пищевых добавок. Полученные согласно этому способу вкусоароматические пищевые добавки имеют дисперсность 30-60 мкм, что оказывает большое влияние на стабильность и срок их хранения. Вместе с тем за счет тонкой дисперсности получаемых пищевых добавок повышается их растворимость и равномерность распределения при введении в пищевой продукт.

Кроме того, наличие в добавке эфирного масла и олеорезинов пряно-ароматических растений - природных антиоксидантов - помимо обеспечения вкуса и аромата дает значительное увеличение сроков хранения как самой добавки, так и продуктов, ее содержащих.

Вкусоароматические пищевые добавки, получаемые согласно формуле изобретения и в зависимости от используемых эфирных масел и олеорезинов пряно-ароматических растений, представляют собой тонкодисперсную порошкообразную сыпучую массу от белого до светло-желтого или даже до темно-оливкового цвета, обладающую пряным, жгучим вкусом и ароматом, свойственным данному составу компонентов.

При этом используемые эфирные масла и олеорезины пряно-ароматических растений отличаются большим разнообразием, что позволяет придать продукту, в который их вводят, ноту: кардамона, мускатного ореха, мациса, кориандра, чеснока, лимона, черного перца, белого перца, красного перца, корицы, паприки, гвоздики, имбиря, чили, тмина и т.д. Применение их в различных комбинациях в составе вкусоароматической пищевой добавки позволяет получить готовые изделия с выраженным и своеобразным вкусом и ароматом.

Тем самым это позволяет необыкновенно расширить ассортимент получаемой продукции с любой вкусоароматической гаммой: мясные, рыбные продукты, продукты из птицы, в т.ч. колбасы (вареные, варено-копченые, полукопченые, сырокопченые), сосиски, сардельки, копчености, рубленные и кусковые полуфабрикаты, различные закусочные продукты, представляющие собой, в частности, чипсы, снэки, паштеты, крекеры, сыры, майонезы, пищевые концентраты, сухие супы, кисели, соки, соевые продукты и многие другие пищевые продукты.

Все вышеизложенное и является техническим результатом данного изобретения.

Кроме того, к числу несомненных достоинств способа также относится его непрерывность и невысокая стоимость.

Закладку вкусоароматической пищевой добавки производят в количествах, меньших, чем рецептурная норма обычных вкусоароматических добавок, специй или пряностей для данного вида продукта, что значительно экономит расход вспомогательных материалов при производстве.

При использовании данной вкусоароматической пищевой добавки значительно упрощается технологический процесс изготовления вышеуказанных пищевых продуктов по сравнению с традиционными способами их производства, сама добавка технологична и ее применение обеспечивает повышение культуры производства.

Качество пищевых продуктов, выработанных с применением данной пищевой добавки, соответствует по органолептическим, физико-химическим и микробиологическим показателям высоким нормативным требованиям.

В сложившейся ситуации заявленное изобретение с подобранными режимами, качественными и количественными показателями соответствует всем критериям патентоспособности.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, которые, однако, не охватывают, а тем более не ограничивают весь объем притязаний данного изобретения.

Пример 1.

Для получения вкусоароматической добавки с запахом и вкусом чеснока смешивают по 120 г мальтодекстринов с DE 18 и 30, 150 г гуммиарабика, 25 г соли, 50 г сахара и 5 г глутамата натрия, добавляют 380 г воды. Смесь диспергируют и при перемешивании добавляют смесь 149 г эфирного масла чеснока и 1 г олеорезина кориандра. Эмульсию гомогенизируют и высушивают на распылительной сушилке. Полученную вкусоароматическую добавку в виде тонкодисперсного порошка (30-60 мкм) используют при приготовлении различных пищевых продуктов, например вареной колбасы, взамен чеснока в дозировках от 0,005 до 0,1%.

Пример 2.

Пряную вкусоароматическую добавку получают при смешивании 300 г мальтодекстрина с DE 6 и 100 г мальтодекстрина с DE 24, 5 г липофильного крахмала, 1 г лецитина, 20 г соли, 30 г глутамата натрия и 344 г воды. Смесь диспергируют и при перемешивании добавляют 199,8 г смеси эфирных масел укропа, лавра, черного перца и душистого перца и 0,2 г олеорезина красного перца. Эмульсию гомогенизируют и высушивают на распылительной сушилке. Полученную вкусоароматическую добавку в виде тонкодисперсного порошка (30-60 мкм) используют при приготовлении различных пищевых продуктов, например сухих супов.

Пример 3.

Вкусоароматическую добавку получают смешиванием 100 г мальтодекстрина с DE 18, 400 г гуммиарабика, 10 г смеси глутамата натрия и нуклеотидов и 390 г воды. Смесь диспергируют и при перемешивании добавляют 98 г смеси эфирных масел кардамона, лавра, черного, белого и душистого перца и 2 г олеорезина корицы. Эмульсию гомогенизируют и высушивают на распылительной сушилке. Полученную вкусоароматическую добавку в виде тонкодисперсного порошка (30-60 мкм) используют при приготовлении различных пищевых продуктов, например крекеров.

Пример 4.

Вкусоароматическую добавку получают смешиванием по 100 г мальтодекстринов с DE 10, 24 и 30, 10 г липофильного крахмала, 1 г "Оксиянта", 289 г воды. Смесь диспергируют и при перемешивании добавляют 380 г смеси эфирных масел кориандра, лимона, гвоздики, черного и душистого перца и 20 г олеорезина кориандра. Эмульсию гомогенизируют и высушивают на распылительной сушилке. Полученную вкусоароматическую добавку в виде тонкодисперсного порошка (30-60 мкм) используют при приготовлении различных пищевых продуктов, например паштетов.

Пример 5.

Вкусоароматическую добавку получают смешиванием 100 г мальтодекстрина с DE 9 и 24, 100 г гуммиарабика, 75 г соли, 50 г сахара, 25 г смеси глутамата натрия и нуклеотидов и добавляют 440 г воды. Смесь диспергируют и при перемешивании добавляют 0,1 г эфирного масла тмина и 99,9 г смеси олеорезинов кориандра, паприки и красного перца. Эмульсию гомогенизируют и высушивают на распылительной сушилке. Полученную вкусоароматическую добавку в виде тонкодисперсного порошка (30-60 мкм) используют при приготовлении различных пищевых продуктов, например мясных копченостей.

Таким образом, изобретение обеспечивает расширение ассортимента вкусоароматических пищевых добавок наряду с оптимизацией качественного и количественного состава капсулирующей смеси и одновременным увеличением стабильности и срока хранения добавки.

Изобретение относится к области производства вкусоароматических пищевых добавок для различных отраслей пищевой промышленности, например мясоперерабатывающей, пищеконцентратной и других. Способ включает смешивание мальтодекстрина или смеси мальтодекстринов с различным декстрозным эквивалентом (DE) с гуммиарабиком и/или липофильным крахмалом. Затем проводят диспергирование смеси в воде, введение вкусоароматических веществ, гомогенизацию, распылительную сушку с получением тонкодисперсного вкусоароматического порошка - пищевой добавки. При этом DE от 6 до 30. В качестве вкусоароматических веществ используют эфирные масла и олеорезины пряно-ароматических растений при соотношении эфирных масел к олеорезинам от 0,1:99,9 до 99,9:0,1 и при определенном соотношении компонентов в смеси в мас.%. Дисперсность полученного порошка составляет 30-60 мкм при остаточной влажности 4-6%. Дополнительно при смешивании вводят пищевой эмульгатор или поверхностно-активное вещество (ПАВ), в качестве которых могут использовать лецитин, смесь моно- и диглицеридов жирных кислот, эмульгатор "Оксиянт" и другие. По способу получают вкусоароматическую пищевую добавку, которая дополнительно может содержать различные целевые добавки. Изобретение обеспечивает расширение ассортимента вкусоароматических пищевых добавок наряду с оптимизацией качественного и количественного состава капсулирующей смеси и одновременным увеличением стабильности и срока хранения добавки. 2 с. и 2 з.п.ф-лы.

1. Способ получения вкусоароматической пищевой добавки, включающий смешивание мальтодекстрина или смеси мальтодекстринов с различным декстрозным эквивалентом (DE) с гуммиарабиком и/или липофильным крахмалом, диспергирование смеси в воде, введение вкусоароматических веществ, гомогенизацию, распылительную сушку с получением тонкодисперсного порошка в качестве пищевой добавки, отличающийся тем, что декстрозный эквивалент составляет от 6 до 30, а в качестве вкусоароматических веществ используют эфирные масла и олеорезины пряно-ароматических растений при соотношении эфирных масел к олеорезинам от 0,1: 99,9 до 99,9: 0,1 и при следующем соотношении компонентов в смеси, мас. %:
Мальтодекстрины или смесь мальтодекстринов с DE от 6 до 30 - 10 - 40
Гуммиарабик и/или липофильный крахмал - 0,1 - 40
Эфирные масла и олеорезины пряно-ароматических растений - 10 - 40
Вода - Остальное
при этом дисперсность полученного порошка составляет 30-60 мкм при остаточной влажности 4-6%. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно при смешивании вводят пищевой эмульгатор или поверхностно-активное вещество (ПАВ). 3. Вкусоароматическая пищевая добавка, отличающаяся тем, что получена по способу по п. 1 или 2. 4. Вкусоароматическая пищевая добавка по п. 3, отличающаяся тем, что дополнительно содержит целевые добавки.