УЛУЧШЕННАЯ СОЛЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ НАТРИЯ Российский патент 2025 года по МПК A23L27/40 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Это изобретение относится к пищевым ингредиентам. В частности, это изобретение относится к пищевым добавкам и ингредиентам, которые представляют собой имеющий низкое содержание натрия альтернативный вариант соли, например, хлорида натрия или «поваренной соли». Более конкретно, в этом изобретении предложены частицы соли, прилипшие к объёмообразующему носителю, который обеспечивает желаемый солевой вкус с использованием уменьшенного количества хлорида натрия по сравнению с обычной поваренной солью. Частицы соли, прилипшие к объёмообразующему носителю по данному изобретению, усовершенствованы по сравнению с известными альтернативными солями за счет того, что они представляют собой более мелкие частицы соли, прилипшие к объёмообразующему носителю, что, в свою очередь, приводит к увеличению сил электростатического взаимодействия, которые дают возможность альтернативным частицам соли лучше прилипать к пище. Это изобретение также относится к усовершенствованым способам изготовления улучшенных альтернативных вариантов солей с низким содержанием натрия, где частицы соли прилеплены к объёмообразущим носителям.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Поваренная соль (хлорид натрия) обеспечивает вкус, который, как правило, нравится людям и другим животным. Однако известно, что слишком много натрия вызывает определенные неблагоприятные последствия для здоровья, например, высокое кровяное давление и сердечные заболевания. Соль является распространенным ингредиентом, используемым в приготовлении пищи, а также используется в качестве приправы к готовым продуктам, например, к готовым мясным изделиям, овощам и закускам, например, попкорну. Обработанные продукты и продукты быстрого приготовления часто содержат большое количество соли, чтобы обеспечить для потребителя желаемый вкус; однако краткосрочное преимущество так называемых полуфабрикатов может сопровождаться долгосрочным повышенным риском сердечного приступа или инсульта. Хотя человеческому организму может потребоваться соль для электролитного баланса и других физиологических процессов, во многих случаях люди потребляют натрий в количествах, которые могут быть вредными для их здоровья.

[0003] Слишком много соли в рационе может вызвать неблагоприятные последствия для здоровья, например, повышенное артериальное давление, которое является фактором риска для инсульта. Как отмечается в патенте США № 9,491,961, данные правительства Великобритании показывают, что среднее потребление соли на человека составляет приблизительно 6,0-9,0 граммов в день. Тем не менее, рекомендуемый правительством Великобритании максимум составляет 3 грамма в день. В настоящее время в США, по данным Управления по контролю за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), среднее потребление натрия взрослым человеком составляет 3400 мг в день. В результате, по данным Центров по контролю за заболеваниями, около 90 % американцев потребляют слишком много натрия. Согласно исследованию Национальной академии инженерии, наук и медицины, проведенному в 2019 году, лицам в возрасте 14 лет и старше рекомендуется сократить потребление натрия, если оно превышает 2300 мг в день.

[0004] По данным Всемирной организации здравоохранения, сердечно-сосудистые заболевания ежегодно уносят жизни 17,9 млн человек и являются причиной 31 % смертей в мире. По данным Центров по контролю за заболеваниями, «около 610000 человек ежегодно умирают от сердечных заболеваний в Соединенных Штатах - это 1 из каждых 4 смертей». В Великобритании ежегодно умирают около 160000 человек от сердечно-сосудистых заболеваний, что составляет 26 % всех смертей.

[0005] Ясно, что значительное сокращение приблизительно на 50 % текущего потребления натрия было бы полезно для здоровья человека и спасло бы жизни.

[0006] В принципе, одним из способов уменьшения количества соли в пищевом продукте может быть измельчение соли для получения очень большой площади поверхности, что должно означать, что такой же «уровень приправы» может быть достигнут с использованием меньшего количества соли. Однако, как отмечается в патенте США № 9,491,961, соль гигроскопична, и мелко измельченная соль быстро повторно агломерируется, если только ее не защитить с использованием дорогостоящих или сложных систем хранения, которые могут увеличить стоимость того, что во всех прочих аспектах является товарным продуктом.

[0007] В патенте США № 9,491,961 отмечается, что другой возможностью является замена по меньшей мере части соли заменителем. Альтернативы хлориду натрия включают использование хлоридов магния и калия, но они придают горький или металлический вкус, что, в целом, неприемлемо для потребителей. Кроме того, использование ионов калия и магния также влияет на нейроны и может привести к изменениям артериального давления. Другие заменители включают органические молекулы, например, глутамат натрия (MSG), пептиды и заменители на основе нуклеиновых кислот. Однако они имеют свои недостатки. Так, например, сообщается о риске развития рака, связанного с MSG. Кроме того, заменители могут повлиять на текстуру конечного готового пищевого продукта и потенциально могут вызвать аллергические реакции. Как следствие, заменители соли заменили одну «проблему» другими спорными вопросами и, как следствие, встретили сопротивление в секторе производителей продуктов питания и среди общественных влиятельных групп, оказывающих давление на политику.

[0008] Другие решения этой проблемы включают производство альтернативных солевых продуктов, содержащих соль, прилипшую к частицам носителя. Эти продукты-носители соли приводят к получению солевых композиций с более низким содержанием натрия, которые придают соленый вкус, имея меньшее содержание натрия, чем эквивалентный объём самого хлорида натрия.

[0009] Например, в патенте США № 9,491,961 описан способ получения солевого продукта, который включает стадии: (i) получения смеси, которая содержит соль, растворенную в растворителе, причём указанная смесь дополнительно содержит органический материал, который является твердым в условиях температуры окружающей среды; и (ii) распыления смеси и выпаривания растворителя с получением солевого продукта, состоящего из отдельных кристаллитов соли, прикрепленных к полым частицам органического материала. Органический материал может представлять собой полимер, например, углевод (например, мальтодекстрин или гуммиарабик). В результате более 95 % частиц продукта-носителя соли, полученных с использованием способов, описанных в патенте США № 9,491,961, имели размер менее 50 микрон.

[00010] В патенте США № 8,900,650 описана солевая композиция, включающая частицу-носитель, имеющую расположенное на ней множество кристаллитов соли. Способы включают получение водной суспензии, содержащей водный растворитель и выбранную массовую долю смеси твёрдых частиц, при этом указанная смесь твёрдых частиц содержит соль и среду носителя, и при этом указанная среда носителя присутствует в количестве в интервале между около 25 % мас. и около 75 % мас. водного растворителя; и подвергание суспензии процессу сушки как для: a) формирования частицы носителя, состоящей из среды носителя; так и для b) формирования множества частиц соли среднего размера менее около 20 микрон на поверхности частицы носителя, причём частицы соли на поверхности частицы носителя имеют средний размер в диапазоне от 100 нанометров до менее 2 микрон.

[00011] Продукт-носитель соли, описанный в патенте США № 8,900,650, может представлять собой объёмообразующий агент, углевод или его производное, крахмал, мальтодекстрин, гидроколлоид, белок, производное белка, крахмал, предварительно желатинизированный крахмал, модифицированный крахмал, пиродекстрин, камедь, муку из злаков или дрожжевой экстракт из муки из клубнеплодов, усилитель вкуса или липид. Процесс сушки может включать сушку вымораживанием, сушку распылением, варку распылением или процесс сушки на вальцовой сушилке.

[00012] При нанесении этих продуктов-носителей соли на пищевой продукт важно, чтобы они хорошо покрывали пищевой продукт. Как поясняется ниже, авторы изобретения определили, что посредством изменения переменных для производства соли, прилипшей к частицам носителя, включая исходную твёрдую композицию, композицию суспензии носителя соли, температуру воздуха для сушки на входе и выходе, температуру суспензии и контроль влажности, конечный продукт-носитель соли из соли, прилипшей к частицам носителя, может быть получен с намного меньшими частицами соли размером менее 100 нанометров, прилипшими к носителю, что, в свою очередь, улучшает силы электростатического взаимодействия, которые помогают продукту-носителю соли лучше покрывать пищевой продукт.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[00013] В первом аспекте, предложен усовершенствованный способ получения продукта-носителя соли с низким содержанием натрия, содержащего меньше натрия на единицу объёма, чем в эквивалентной единице объёма хлорида натрия, включающий получение водной суспензии носителя соли, содержащей водный растворитель и выбранную массовую долю смеси твёрдых частиц, при этом смесь твёрдых частиц включает соль и среду носителя, и при этом среда носителя присутствует в количестве в интервале между около 2,77 % мас. и менее 25 % мас. водного растворителя, и при этом соль присутствует в количестве в интервале между около 3,9 % мас. и менее 25 % мас. водного растворителя; и подвергание суспензии процессу сушки как для: A) формирования частицы носителя, состоящей из среды носителя; так и для B) формирования множества частиц соли размером менее 100 нанометров на поверхности частицы носителя.

[00014] В другом варианте осуществления изобретения процесс сушки представляет собой сушку распылением, варку распылением, сушку вымораживанием или сушку на вальцовой сушилке.

[00015] В другом варианте осуществления изобретения единица объёма хлорида натрия и единица объёма альтернативной солевой композиции обеспечивают приблизительно эквивалентный соленый вкус.

[00016] В другом варианте осуществления изобретения среда носителя представляет собой объёмообразующий агент, углевод или его производное, крахмал, мальтодекстрин, гидроколлоид, белок, производное белка, дрожжевой экстракт, усилитель вкуса или липид.

[00017] В другом варианте осуществления изобретения производное белка представляет собой белок, полученный из сои, пшеницы или сыворотки.

[00018] В другом варианте осуществления изобретения углевод или его производное представляет собой один или более из мальтодекстрина, крахмала, предварительно желатинизированного крахмала, модифицированного крахмала, пиродекстрина, камеди, зерновой муки или клубнеплодной муки.

[00019] В другом варианте осуществления изобретения соль представляет собой один или более из хлорида натрия, хлорида калия, хлорида магния, хлорида аммония или сульфата магния.

[00020] В другом варианте осуществления изобретения процесс сушки включает распылительную сушку с использованием температуры на входе в распылительную сушилку в интервале между около 360°F±25°F (182°C±4°C) и температуры на выходе из распылительной сушилки 200°F±25°F (93°C±4°C).

[00021] В другом варианте осуществления изобретения водная суспензия содержит соль в комбинации с носителем в количестве от около 10 % до 36 % мас. водной суспензии носителя соли, и соль в количестве от около 2,5 % до менее 25 % мас. водной суспензии носителя соли, при этом водную суспензию носителя соли получают посредством нагревания соли, носителя и воды до температуры около 176°F ±10°F (80°C ±12ºC) до тех пор, пока вода, соль и носитель по существу не растворятся до влажности от около 1,2 % до 5 %.

[00022] В другом варианте осуществления изобретения указанный способ дополнительно включает перекачивание водной суспензии через распыляющую насадку для регулирования влажности до 1,2-5 %.

[00023] Во втором аспекте, улучшенный продукт-носитель соли образуется в результате процесса, включающего получение водной суспензии носителя соли, содержащей водный растворитель и выбранную массовую долю смеси твёрдых частиц, при этом смесь твёрдых частиц содержит соль и среду носителя, и при этом среда носителя присутствует в количестве в интервале между около 2,77 % мас. и менее 25 % мас. водного растворителя, и при этом соль присутствует в количестве в интервале между около 3,9 % мас. и около 42 % мас. водного растворителя; и подвергание водной суспензии носителя соли процессу сушки как для: A) формирования частицы носителя, состоящей из среды носителя; так и для B) формирования множества частиц соли со средним размером менее 100 нанометров на поверхности частицы носителя.

[00024] В другом варианте осуществления изобретения среда носителя представляет собой мальтодекстрин, а процесс сушки представляет собой процесс сушки вымораживанием, сушки распылением, варки распылением или сушки на вальцовой сушилке.

[00025] В другом варианте осуществления изобретения соль представляет собой соль натрия, хлоридную, калия или сульфат-иона.

[00026] В другом варианте осуществления изобретения среда носителя представляет собой объёмообразующий агент, углевод или его производное, гидроколлоид, белок, производное белка, дрожжевой экстракт, усилитель вкуса, липид, минерал или соль.

[00027] В другом варианте осуществления изобретения среда носителя включает два или более различных материалов среды.

[00028] В другом варианте осуществления изобретения внутренняя часть частицы-носителя по существу не содержит кристаллов соли.

[00029] В другом варианте осуществления изобретения водная суспензия носителя соли содержит соль в комбинации с носителем в количестве от около 10 % до 36 % мас. водной суспензии носителя соли, и соль в количестве от около 2,5 % до менее 25 % мас. водной суспензии носителя соли, при этом водную суспензию носителя соли получают посредством нагревания соли, носителя и воды до температуры около 176°F ±10°F до тех пор, пока вода, соль и носитель по существу не растворятся до влажности от около 1,2 % до 5 %.

[00030] В другом варианте осуществления изобретения продукт-носитель соли лучше прилипает к пищевым продуктам, чем соль, которая не прилипает к частице носителя.

[00031] В другом варианте осуществления изобретения пищевыми продуктами являются картофельные чипсы. В другом варианте осуществления изобретения пищевыми продуктами являются кукурузные чипсы.

[00032] В другом варианте осуществления изобретения пищевыми продуктами являются орехи.

[00033] Если не указано иное, все используемые в данном документе технические и научные термины имеют то же значение, которое обычно понимается специалистом в данной области техники. Хотя способы и материалы, аналогичные или эквивалентные описанным в данном документе, могут использоваться на практике или при испытании любого из описанных вариантов осуществления изобретения, подходящие способы и материалы описаны ниже. Материалы, способы и примеры являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения. В случае противоречия с терминами, используемыми в указанной области техники, данное описание, включая определения, будет иметь преимущественную силу.

[00034] Подробности одного или более вариантов осуществления изобретения изложены на прилагаемых чертежах и в описании ниже. Другие признаки, объекты и преимущества будут очевидны из чертежей, подробного описания и формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[00035] На Фиг. 1 проиллюстрирована блок-схема, где изображен способ изготовления улучшенного продукта-носителя соли, описанного в данном документе.

[00036] На Фиг. 2 представлен снимок улучшенного продукта-носителя соли, полученный с использованием сканирующего электронного микроскопа (СЭМ), на котором изображен размер частиц соли на примере улучшенного продукта-носителя соли, описанного в данном документе.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[00037] При использовании за столом или для поверхности (при посыпании) большинство коммерчески доступных солей не сразу растворяются в слюне из-за их высокой плотности и относительно большого размера частиц. Когда этими частицами посыпают пищевые продукты для непосредственного употребления или в процессе дальнейшей обработки, они придают слабоинтенсивный, продолжительный, неравномерный соленый вкус. Большинство готовых блюд пережевывается и проглатывается лишь в течение непродолжительного периода времени; таким образом, соль иногда добавляют в относительно высокой концентрации, чтобы компенсировать неполное растворение и непродолжительное время пребывания во рту. В результате этого потребитель может глотать соль, которая все еще находится в гранулированной форме, и тем самым потреблять гораздо большее количество натрия, чем необходимо для достижения желаемого «соленого» вкуса.

[00038] В целом, желаемый уровень соленого вкуса может быть достигнут при одновременном снижении потребления натрия посредством обеспечения мелких пригодных к употреблению частиц соли, имеющих большое отношение площади поверхности к объёму. Как правило, отношение площади поверхности к объёму частицы увеличивается по мере уменьшения размера частицы. Таким образом, мелкие частицы соли обеспечивают повышенное взаимодействие со слюной и физиологией органов чувств во рту, например, языком, щеками, деснами и т. д., что может привести к усилению ощущения соленого вкуса. Поскольку большая часть поверхности частиц соли подвергается воздействию слюны, скорость растворения частиц соли выше по сравнению с обычными частицами соли рыночного качества, которые можно найти, например, в заведении общественного питания. Поскольку время нахождения пищи во рту относительно непродолжительное, увеличение скорости растворения частиц соли может оказать заметное влияние на ощущение соленого вкуса.

[00039] В контексте данного документа, фразы «от нанометрового до микронного размера» или «от нанометрового до микронного масштаба» и подобные фразы несут свое обычное значение, то есть они относятся к объектам, имеющим по меньшей мере одно измерение в нанометровом или микронном масштабе.

[00040] В контексте данного документа, фразы «от нанометрового до микронного размера» или «от нанометрового до микронного масштаба» и подобные фразы несут свое обычное значение, то есть они относятся к объектам, имеющим по меньшей мере одно измерение в нанометровом или микронном масштабе. Выражение «частицы соли» может относиться к определенному размеру, например, к узкому распределению частиц по размерам или к группе частиц разных размеров, например, к среднему размеру для совокупности частиц соли.

[00041] Частицы соли от нанометрового до микронного размера предназначены для непосредственного нанесения на готовые пищевые продукты или при их приготовлении. В этом и других вариантах осуществления изобретения к частицам соли могут быть добавлены другие ингредиенты для достижения определенных параметров хранения или использования, например, насыпной плотности, текучести, предотвращения слеживания, гидрофобности и других параметров. В некоторых вариантах осуществления изобретения может быть использован коагулирующий или смачивающий агент для снижения вероятности образования избыточного количества пыли при нанесении частиц соли или их использовании в приготовлении пищевых продуктов.

[00042] В целом, частицы соли от нанометрового до микронного размера могут быть прилипшими к носителю для доставки ультрамелких частиц соли в рот потребителя. Термин «прилипшие» в контексте данного документа имеет свое обычное значение: быть соединенным, или объединенным, или прикрепленным. Процессы, связанные с прилипанием частиц соли к носителям, могут включать химическую ионную и ковалентную связь, поверхностное натяжение, адгезию и любой другой физический процесс, который соединяет эти два объекта.

[00043] Термин «прилипшие» в контексте данного документа имеет свое обычное значение: быть соединенным, или объединенным, или прикрепленным. Процессы, связанные с прилипанием частиц соли к носителям, могут включать химическую ионную и ковалентную связь, поверхностное натяжение, адгезию и любой другой физический процесс, который соединяет эти два объекта.

[00044] «Соль» может быть солью любого типа, например, хлоридом калия или комбинацией солей. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения «соль» относится к солям натрия, хлоридным, калия или сульфат-иона. Хотя контекст этого раскрытия нацелен на получение продуктов с низким содержанием натрия для пищевых продуктов, раскрытая технология может быть использована для других целей, включая способы введения солей в живые системы для областей применения в медицине или ветеринарии. В некоторых вариантах осуществления изобретения способы и продукты, описанные в данном документе, могут быть использованы в тех случаях, когда может быть целесообразным быстрое введение натрия, например, в некоторых областях применения в медицине. Соли могут включать определенные добавки, например, минералы или другие химические элементы; в некоторых случаях добавки могут принести определенную пользу для здоровья.

[00045] Носители могут включать, без ограничения, объёмообразующие агенты, крахмалы злаков и клубней, мальтодекстрины, муку из злаков и клубней, гидроколлоиды, белки, белковые порошки, в том числе из любого растительного или животного источника, включая, но не ограничиваясь ими, злаки, клубнеплоды, молочные продукты и сухую молочную сыворотку; среди прочего, ароматизаторы и приправы. Белки могут представлять собой любой источник белка растительного или животного происхождения, включая молочные продукты, мясо, кукурузу и т. д. Носители могут различаться по размеру и форме и могут быть переработаны из их исходной формы (например, белковые порошки могут быть дополнительно очищены или измельчены до желаемого размера) для обеспечения желаемой функциональности, например, массового расхода или насыпной плотности. В некоторых вариантах осуществления изобретения использование носителя для доставки частиц соли может обеспечить определенные преимущества при упаковке, хранении и использовании. Например, носитель может быть выбран для обеспечения желаемой насыпной плотности для конкретного продукта-носителя соли. В другом примере носитель может быть выбран из-за его характеристик массового расхода при крупномасштабной переработке пищевых продуктов или из-за его гидрофобных или гигроскопических свойств. Определили, что мальтодекстрин является предпочтительным носителем. «Продукт-носитель соли» относится к частицам нанометрового или микронного размера, прилипшим к носителю.

[00046] Как правило, частицы соли могут прилипать к поверхности носителя. Степень покрытия солью частицы можно варьировать для создания различных вкусовых эффектов, включая регулировку интенсивности соленого вкуса. Кроме того, насыпную плотность соли, например, хлорида натрия, в продукте-носителе соли можно регулировать, контролируя покрытие солью частицы.

[00047] В целом, продукты-носители соли, описанные в данном документе, могут быть агломерированы для обеспечения желаемых свойств, связанных с использованием, хранением, обращением и другими соображениями. Например, для уменьшения пыли продукты-носители соли могут включать смачивающие агенты или другие добавки, способствующие агломерации частиц. Могут быть использованы другие добавки для получения желаемой насыпной плотности, текучести продукта, противомикробного действия или других параметров обращения с материалом.

[00048] На Фиг. 1 проиллюстрирована блок-схема типового способа изготовления улучшенного продукта-носителя соли. Продукт-носитель соли может быть изготовлен в соответствии с одним из многих способов посредством выполнения следующих стадий, которые не обязательно должны быть выполнены в представленном порядке.

[00049] На стадии 100 подготавливают твёрдую композицию соли и носителя для создания суспензии носителя соли посредством добавления выбранного носителя, предпочтительно мальтодекстрина, в воду в сосуде при хорошем перемешивании и подогреве сосуда до температуры 176°F ± 10°F для растворения носителя и затем добавляя соль в сосуд и продолжая подогревание водного раствора носителя соли при температуре 176°F+10°F и перемешивание в течение достаточного времени, чтобы обеспечить растворение соли и превратить ее в водную суспензию носителя соли на стадии 300. В альтернативном варианте, соль и носитель могут быть объединены с водой и подогреты при разных температурах в течение разных периодов времени при условии, что соль, носитель и вода по существу растворяются, становясь водной суспензией носителя соли.

[00050] Концентрация соли в солевом растворе может быть регулируемой для обеспечения желаемого покрытия солью получаемого продукта-носителя соли. Соль может включать отдельные соли (например, хлорид натрия) или смесь солей (например, хлорид натрия, хлорид калия, хлорид аммония и т. д.). Носитель может быть любым объёмообразующим агентом, например, порошкованным объёмообразующим агентом, включая, но не ограничиваясь ими, белки, углеводы или их производное(ые) (мальтодекстрин, предварительно желатинизированный крахмал, камеди, муку из злаков и аналогичные производные), гидроколлоиды, гидролизованные белки, дрожжевые экстракты и ароматизаторы. В некоторых вариантах осуществления изобретения может быть использована комбинация различных типов носителей, например, может быть использована комбинация углевода, крахмала и калиевой соли. Соотношение носителя и соли может быть выбрано для получения желаемой рабочей плотности или других характеристик продукта-носителя соли. Затем смесь носителя соли может быть перемешана до однородности.

[00051] Примеры твёрдых композиций, используемых для создания суспензии носителя соли улучшенного продукта-носителя соли включают процентное содержание соли в комбинации с носителем от 11 % до 39,9 % по массе водного растворителя (воды); процентное содержание соли по массе водного растворителя (воды) от 3,9% до менее 25%; процентное содержание носителя от 2,77% до 24,9 % по массе водного растворителя (воды); процентное содержание соли в комбинации с носителем по массе водной суспензии носителя соли от 10 до 39,9%; процентное содержание соли по массе водной суспензии носителя соли от 2,5% до 14,9%.

[00052] На стадии 400 водную суспензию носителя соли подают в распыляющую насадку сушильной камеры, которая имеет несколько отверстий для распыления суспензии под разными углами и с разными размерами капель, которые могут влиять на размеры частиц, в сушильную камеру стадии 500, причём размеры частиц обратно пропорциональны углу отверстия и прямо пропорциональными размеру отверстия. Температура на входе в сушильную камеру предпочтительно составляет 360°F±25°F. Изменением количества суспензии, прокачиваемой через распыляющую насадку на стадии 400, можно регулировать влажность до 1,2-5 %. Влажность - это содержание воды в полученном продукте. Количество суспензии, перекачиваемой через сопло в сушильную камеру, регулируется насосом и компрессором, но при этом замедляется сопротивлением сопла (перепадом давления).

[00053] Суспензия должна оставаться в сушильной камере до тех пор, пока не будет достигнута желаемая влажность, и осаждается в накопительном бункере либо вытягивается циклоном в соответствии с обычной практикой распылительной сушки, когда частицы выходят из выпускного отверстия сушильной камеры при температуре 200°F ± 25°F, после чего попадают в циклон на стадии 700, в котором собираются более мелкие частицы, которые слишком лёгкие, чтобы оседать под силой тяжести в бункере сушильной камеры, что особенно важно, поскольку в этом процессе генерируются частицы более мелкого размера, чем в обычных процессах распылительной сушки. На стадии 750 происходит процесс в вытяжном вентиляторе/скруббере, а на стадии 800 - процесс расфасовки, при котором упаковывают полученные частицы носителя соли.

[00054] Затем смесь носителя соли может быть подвергнута процессу удаления (испарения) воды. В целом, может быть преимущественно быстро удалить воду для того, чтобы сократить время роста зародышей соли, которые образуются на поверхности носителя в процессе сушки. Типовые способы удаления воды из смеси носителя и суспензии включают, среди прочего, сушку распылением, варку распылением, сушку вымораживанием и сушку в барабанной сушилке.

[00055] В одном подходе, средний размер частицы соли можно контролировать, регулируя параметры в процессе сушки, например, в процессе сушки распылением, включая один или более из (не в порядке ограничения): соотношение соли и носителя в суспензии, как описано в примерах выше, и параметры распылительной сушки, включая один или более из: температуры на входе, скорости насоса, расхода воздуха и давления компрессора. Понятно, что для достижения аналогичных результатов могут быть использованы различные другие средства. Температура и время сушки могут варьироваться, в частности, когда в процессе сушки используются другие способы, кроме сушки распылением.

[00056] Усовершенствованным способом получают частицы соли среднего размера менее 100 нанометров, налипшие на или прилипшие к поверхности частиц носителя. На Фиг. 2 проиллюстрирован пример продукта-носителя соли, описанного в данном документе, с частицами соли размером от 100 нм до менее 2 микрон. Более конкретно, на Фиг. 2 проиллюстрировано СЭМ-изображение улучшенного продукта-носителя соли, демонстрирующее, что измеренный размер частиц соли, прилипших к или налипших на поверхность типичной частицы носителя, составляет 1,3 микрона и 1,5 микрона.

[00057] Был описан ряд иллюстративных вариантов осуществления изобретения. Тем не менее, следует понимать, что могут быть сделаны различные модификации без отклонения от сущности и объёма концепций изобретения, представленных в данном документе. Например, подходящие носители могут включать любой материал, способный обеспечить место зарождения кристаллов соли. Примеры включают неорганические материалы, например, некоторые пластмассы и синтетические наполнители, известные в данной области техники.

[00058] В целом, способы, предложенные в данном документе, могут также распространяться и на другие продукты питания и пищевые добавки. Например, с использованием аналогичных описанным выше способов, на подходящем носителе могут быть выращены частицы сахара для получения аналогичного продукта-носителя сахара. Такой вариант осуществления изобретения может обеспечить более интенсивный вкус сахара, чем можно получить с использованием имеющихся в продаже сахарных гранул, которые часто встречаются в заведениях общественного питания, и может способствовать снижению общего потребления сахара. Те, у кого есть определенные неблагоприятные состояния здоровья, например, диабет или ожирение, могут определить такой продукт-носитель сахара, как полезный для своего здоровья.

[00059] В целом, продукты-носители соли (и их эквиваленты), описанные в данном документе, могут быть упакованы для розничной продажи или для оптовых поставок. Продукты, описанные в данном документе, могут быть использованы для посыпания, например, для использования в солонках и аналогичных приборах, а также для применения крупными партиями, например, при крупномасштабной обработке пищевых продуктов. Продукты-носители соли, описанные в данном документе, могут использоваться в качестве ароматизаторов, размягчителей, усилителей вкуса, добавок, наполнителей и других ингредиентов, широко известных тем, кто готовит и потребляет пищевые продукты, например, поварам, работникам пищевой промышленности и потребителям. Соответственно, другие варианты осуществления изобретения входят в объём приведенной ниже формулы изобретения.

[00060] Чтобы завоевать лояльность потребителей на конкурентном рынке закусок, компании должны постоянно производить картофельные чипсы с качественным покрытием. С этой целью важно понимать, как приправа прилипает к поверхности пищевого продукта, чтобы мы могли улучшить процесс, связанный с нанесением покрытия на закуски. Прилипание соли к картофельным чипсам влияет на вкус продукта и на то, будут ли потребители покупать указанный продукт.

[00061] Ученые из Университета штата Огайо изучили ряд факторов, которые могут влиять на то, как соль прилипает к картофельным чипсам: содержание масла на поверхности (SOC), температура чипсов, время в интервале между обжариванием и нанесением покрытия на продукт, композиция масла, размер частиц соли, форма кристаллов соли и использование электростатики. Как оказалось, наилучшие условия прилипания предполагают нанесение мелких частиц на жирную поверхность. «Optimize the adhesion of salt onto potato chips», The Free Library. 2008 Food Technology Intelligence, Inc. 30 июня 2019 г.

[00062] Исследователи произвели чипсы с тремя различными уровнями SOC - высоким, низким и отсутствием SOC. Протиранием жареных чипсов бумажным полотенцем снижали уровень SOC. Экстракцией жареных чипсов гексаном удаляли SOC. Сильным нагреванием жареных чипсов повышали температуру чипсов.

[00063] Исследователи жарили чипсы в соевом, оливковом, кукурузном, арахисовом и кокосовом маслах, чтобы изучить влияние масляной композиции. На чипсы наносили кристаллы NaCl с неэлектростатическим покрытием, имеющие пять разных размеров частиц и три разные формы. С использованием порошкового аппликатора на все чипы SOC электростатически наносили кристаллы соли пяти различных размеров. Дозатор, имитирующий движущуюся ленту конвейера, используемую в коммерческих условиях, удалял соль.

[00064] Чипсы с высоким SOC имели самое высокое прилипание соли, что делало SOC наиболее доминирующим фактором. Повышение температуры чипсов увеличивало SOC и активность прилипания. Увеличение времени между обжариванием и нанесением покрытия на чипсы снижало степень прилипания для чипсов с низким уровнем SOC, но не влияло на чипсы с высоким уровнем SOC и не имеющих SOC. Изменение композиции масла не влияло на показатели прилипания.

[00065] Увеличение размера частиц соли уменьшало степень прилипания на всех чипсах SOC. Влияние размера соли было наиболее очевидным для чипсов с более низким SOC. На всех чипсах SOC кристаллы более крупной формы прилипали менее интенсивно, чем кристаллы меньшей формы, за исключением крупных кристаллов кубической формы на чипсах с низким уровнем SOC. Для чипсов с низким уровнем SOC или вообще без него кристаллы кубической формы давали наилучшие свойства прилипания. Электростатическое покрытие улучшало показатели прилипания для всех размеров соли.

[00066] Взаимосвязь между размером частиц соли и прилипанием также была отмечена автором Amos Nussinovitch в публикации «Adhesion in Foods» (2017 г.). Ertran Ermiss в своей докторской диссертации Гринвичского университета в Гринвиче, озаглавленной «Establishment of a Repeatable Test Procedure for Measuring Adhesion Strength of Particles In Contact With Surfaces» (2011 г.), отмечал, что сила электростатического взаимодействия между частицей приправы и подложкой из хрустящего картофеля может быть рассчитана следующим образом:

[00067] Расчет силы электростатического взаимодействия (F_el)

Электростатическое взаимодействие между частицей приправы и подложкой из хрустящего картофеля может быть рассмотрено как кулоновское взаимодействие между двумя противоположно заряженными частицами, расположенными по обе стороны поверхности и определяется формулой (Bowling, 1988)

[00068] Где q представляет собой чистое изменение частицы приправы, ε₀ представляет собой диэлектрическую проницаемость вакуума (электрическую постоянную). ε_r представляет собой диэлектрическую постоянную промежуточной среды (в данном случае oip). R_p равен радиусу частицы и h представляет собой расстояние разделения от поверхности до поверхности. Наконец, формулировки, используемые в описании, были выбраны, главным образом, для удобочитаемости и учебных целей, и они, возможно, были выбраны не для определения или ограничения предмета изобретения. Таким образом, предполагается, что объём изобретения ограничивается не этим подробным описанием, а скорее любыми пунктами формулы изобретения, сформулированными на основании этой заявки. Соответственно, раскрытие вариантов осуществления изобретения предназначено для иллюстрации, но не ограничения объёма изобретения.

[00069] Улучшенный продукт-носитель соли лучше прилипает к пищевым продуктам и покрывает пищевые продукты, включая картофельные чипсы, кукурузные чипсы, орехи и другие чипсы для закусок, чем соль, которая не прилипает к частице носителя. Лучшее прилипание к пищевым продуктам означает меньший объём продукта-носителя соли, который не прилипает к пищевым продуктам, по сравнению с объёмом соли, не прилипающей к частице носителя, при приблизительно равном объёме соли, не прилипающей к продукту-носителю, и улучшенного продукта-носителя соли, наносимых на одни и те же продукты.

[00070] Изобретение было описано с точки зрения конкретных вариантов осуществления изобретения. Альтернативные варианты, описанные в данном документе, являются примерами только для иллюстрации и никоим образом не ограничивают альтернативные варианты. Стадии изобретения могут быть выполнены в другом порядке и при этом могут быть достигнуты желаемые результаты. Специалистам в данной области техники будет очевидно, что в изобретение, описанное в данном документе, можно вносить различные изменения и модификации. В тех случаях, когда эти изменения отклоняются от объёма и сущности того, что описано в данном документе, предполагается, что они включены в описание. Специалистам в данной области техники будет понятно, что могут быть внесены различные изменения формы и подробностей, не выходя за рамки объёма изобретения, охватываемого прилагаемой формулой изобретения.

Изобретение относится к пищевым добавкам. Способ изготовления продукта-носителя соли с низким содержанием натрия, содержащего меньше натрия на единицу объёма, чем эквивалентная единица объёма хлорида натрия, включает получение водной суспензии носителя соли, содержащей водный растворитель и выбранную массовую долю смеси твёрдых частиц. При этом смесь твёрдых частиц содержит соль, присутствующую в количестве в интервале между 3,9 мас.% и менее 25 мас.% водного растворителя, и среду носителя, присутствующую в количестве в интервале между 2,77 мас.% и менее 25 мас.% водного растворителя. Где водная суспензия носителя соли содержит соль в комбинации с носителем в количестве от 10 до 36 мас.% водной суспензии носителя соли. При этом водную суспензию носителя соли получают посредством нагревания соли, носителя и воды до температуры 176 ± 10 °F (80 ± 12 °C) до тех пор, пока вода, соль и носитель, по существу, не растворятся до влажности от 1,2 до 5 %. Далее осуществляют сушку указанной суспензии как для: A) формирования частицы носителя, состоящей из среды носителя, так и для B) формирования множества частиц соли размером менее 100 нм на поверхности частицы носителя. Изобретение позволяет получить продукт-носитель соли, прилипшей к частицам носителя, с гораздо меньшими частицами соли, прилипшими к носителю, что, в свою очередь, улучшает силы электростатического взаимодействия, которые помогают продукту-носителю соли лучше прилипать к пищевому продукту и покрывать его по сравнению с солями, не прилипающими к частице-носителю. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ изготовления продукта-носителя соли с низким содержанием натрия, содержащего меньше натрия на единицу объёма, чем эквивалентная единица объёма хлорида натрия, включающий:

получение водной суспензии носителя соли, содержащей водный растворитель и выбранную массовую долю смеси твёрдых частиц, при этом смесь твёрдых частиц содержит соль, присутствующую в количестве в интервале между 3,9 мас. и менее 25 мас.% водного растворителя, и среду носителя, присутствующую в количестве в интервале между 2,77 мас.% и менее 25 мас.% водного растворителя, где водная суспензия носителя соли содержит соль в комбинации с носителем в количестве от 10 до 36 мас.% водной суспензии носителя соли, при этом водную суспензию носителя соли получают посредством нагревания соли, носителя и воды до температуры 176 ± 10 °F (80 ± 12 °C) до тех пор, пока вода, соль и носитель, по существу, не растворятся до влажности от 1,2 до 5 %; и

подвергание указанной суспензии процессу сушки как для A) формирования частицы носителя, состоящей из среды носителя, так и для B) формирования множества частиц соли размером менее 100 нм на поверхности частицы носителя.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что процесс сушки представляет собой сушку распылением, варку распылением, сушку вымораживанием или сушку на вальцовой сушилке.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что единица объёма хлорида натрия и единица объёма альтернативной солевой композиции обеспечивают приблизительно эквивалентный соленый вкус.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что среда носителя представляет собой объёмообразующий агент, углевод или его производное, крахмал, мальтодекстрин, гидроколлоид, белок, производное белка, дрожжевой экстракт, усилитель вкуса или липид.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что производное белка представляет собой белок, полученный из сои, пшеницы или сыворотки.

6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что углевод или его производное представляет собой один или более из мальтодекстрина, крахмала, предварительно желатинизированного крахмала, модифицированного крахмала, пиродекстрина, камеди, зерновой муки или клубнеплодной муки.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соль представляет собой один или более из хлорида натрия, хлорида калия, хлорида магния, хлорида аммония или сульфата магния.

8. Способ по п. 4, отличающийся тем, что процесс сушки включает распылительную сушку с использованием температуры на входе в распылительную сушилку в интервале 360 ± 25 °F (182 ± 4 °C) и температуры на выходе из распылительной сушилки 200 ± 25 °F (93 ± 4 °C).

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что водная суспензия содержит соль в количестве от 2,5 до менее 25 мас.% водной суспензии носителя соли.

10. Способ по п. 9, дополнительно включающий перекачивание водной суспензии через распыляющую насадку для регулирования влажности до 1,2-5 %.