СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ ПОСРЕДСТВОМ ВЫСУШИВАНИЯ РАСПЫЛЕНИЕМ И ПОРОШКИ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ТАКИМ ОБРАЗОМ Российский патент 2025 года по МПК A23L29/219 A23L33/00 C11B15/00 A23P10/47 

Настоящее изобретение относится к способу получения порошков, которые содержат большое количество жира, осуществляемому посредством высушивания распылением. Настоящее изобретение также относится к порошкообразным продуктам, получаемым указанным способом, и питательным продуктам, таким как сухое детское молоко, молоко для детей старшего возраста, молоко для малышей, или к лечебным питательным продуктам, которые могут быть составлены с ними.

Уровень техники

При получении порошка в распылительной сушилке экономически выгодно применять растворы или эмульсии, которые являются настолько концентрированными, насколько это возможно, чтобы иметь как можно меньше жидкости (воды), которую необходимо удалить в процессе высушивания распылением.

В случае водных композиций, содержащих жир в количестве более 30 вес. % в пересчете на вес композиции, вопрос повышенного содержания свободного жира становится проблемой, которая не может быть решена с помощью эмульгаторов, которые применяют в настоящее время. Поэтому в данной области техники содержание жира в эмульсиях, подлежащих высушиванию распылением, обычно поддерживают на уровне менее 30 вес. %.

Кроме того, известно, что с водными композициями, содержащими большое количество углеводов, трудно работать в распылительной сушилке из-за склонности углеводов к слеживанию, набуханию или увеличению вязкости композиции, что делает необходимым дополнительное разведение исходных материалов.

Следует понимать, что дополнительное разведение потоков для распылительной сушилки отрицательно влияет на эффективность производства.

В WO 2006079420 раскрыт способ получения углеводсодержащих порошков на основе молока посредством высушивания распылением. Раскрыто, что питательные порошки являются подходящими в качестве молочных смесей первого уровня, молочных смесей третьего уровня, быстрорастворимого сухого молока, функционального молока или смесей для медицинских целей. В данном документе признаются проблемы, возникающие при высушивании распылением композиций, содержащих углеводы, такие как виды крахмала, поскольку они подвержены комкованию и набуханию при контакте с водой и во многих случаях приводят к образованию очень вязких жидкостей, с которыми распылительная сушилка не может работать. Вместо дополнительного разведения исходных композиций в данном документе эти проблемы решают путем добавления углеводного компонента в качестве сухого ингредиента в турбулентную зону распылительной сушилки.

Применение OSA-крахмала в пищевой промышленности рассматривают в "Synthesis and characterization of octenyl succinic anhydride modified starches for food applications. A review of recent literature" L. Altuna, M. Herrera, and M. Foresti; Food Hydrocolloids 80 (2018) 97-110.

В контексте молочных смесей первого уровня применение модифицированного октенил-янтарным ангидридом крахмала предписано соответствующими стандартами (CODEX STAN 074-1981, REV. 1-2006), в которых подтверждено, что его применение в пищевых продуктах, в том числе пищевых продуктах для грудных детей, разрешено до определенного максимального количества.

В US 2021093578 раскрыт способ получения инкапсулированной композиции фосфолипидсодержащих масел или липидов из жидкой эмульсии, содержащей OSA-крахмал в качестве эмульгатора. Затем эмульсии подают в распылительную сушилку.

В JP 200500881 раскрыты порошкообразные масло/жир, содержащие ненасыщенные жирные кислоты, и способ получения указанного порошка, осуществляемый посредством смешивания водной фазы и липидной фазы, эмульгирования смеси и высушивания распылением эмульсии. Полученные порошки могут быть применены для изготовления таблеток для восстановления, а также для приготовления хлеба или печенья.

В CN 111657497 раскрыт способ получения порошкообразного жира, подходящего для кетогенной диеты. Способ включает получение водной фазы, содержащей OSA-крахмал, объединение водной фазы с жировой фазой, гомогенизацию и затем высушивание распылением.

Способ получения порошкообразного жира, осуществляемый посредством высушивания распылением эмульсии, содержащей льняное масло, OSA-крахмал (тапиока), трегалозу и воду, описан в "Effect of oil content and drying method on bulk properties and stability of powdered emulsions with OSA starch and linseed oil" E. Domian et al; Food Science and Technology 88 (2018) 95-102.

Ни в данных документах, ни где-либо еще в литературе не предлагается то, что OSA-крахмал может быть применен для оптимизации способности к высушиванию распылением жидких композиций с высоким содержанием жира, подходящих для получения пищевых композиций, таких как молочные смеси первого уровня, молочные смеси второго уровня и молочные смеси третьего уровня.

Сущность изобретения

Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что применение OSA-крахмала позволяет осуществлять высушивание распылением композиций с гораздо более высоким содержанием сухого вещества по весу и с гораздо более высоким содержанием жира, чем это возможно с другими эмульгаторами или крахмалами (см. фиг. 1). Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что при применении OSA-крахмала в качестве эмульгатора содержание свободного жира в порошке, полученном высушиванием распылением, остается ниже или равно пределу в 3 вес. % в пересчете на сухой вес порошка, даже при очень высоком содержании жира. Таким образом, настоящее изобретение относится к применению OSA-крахмала для увеличения содержания сухого вещества по весу и/или содержания жира в жидкой композиции, которая подвергается стадии высушивания распылением. При применении этого неожиданного решения в настоящем изобретении дополнительно предусмотрен способ получения порошков с содержанием свободного жира менее 3 вес. % с применением OSA-крахмала в качестве эмульгатора в процессе высушивания распылением.

В настоящем изобретении дополнительно предусмотрен базовый порошок, содержащий жир, углеводы и эмульгатор и содержащий менее 3 вес. % свободного жира.

Возможность получать базовый порошок с таким высоким содержанием жира предоставляет больше свободы при составлении питательных порошков. Поскольку все содержание жира в конечном продукте может перейти в меньшее количество базового порошка, дополнительные компоненты, которые не являются жирами, могут быть смешаны в сухом виде с базовым порошком. Такие дополнительные компоненты, которые не являются жирами, которые могут быть соответствующим образом смешаны в сухом виде с базовым порошком, представляют собой некоторые углеводы, такие как лактоза, мальтодекстрин, биотики, аминокислоты, белки, волокна, витамины и минералы. В качестве дополнительного преимущества компоненты, которые могут быть добавлены на стадии сухого смешивания, не должны подвергаться стадиям настоящего способа, таким как стадии, применяемые при образовании (первичной) эмульсии, или стадия высушивания распылением. Это означает, что для всего питательного порошка требуется меньше энергии, а дополнительные компоненты не подвергаются воздействию условий высокого давления или высокой температуры, которые применяют во время способа, что может быть неблагоприятным для некоторых компонентов и для способа.

Например, некоторые биотики чувствительны к условиям температуры и давления и могут потерять свою активность. То же самое может произойти с белками, которые могут денатурировать. Аминокислоты характеризуются склонностью к агрегации при повышенной температуре и давлении, а углеводы могут начать комковаться. Волокна могут подвергаться нежелательным процессам ферментации. Соответственно, для большинства ингредиентов, которые являются компонентами питательных порошков, является предпочтительным не подвергать их воздействию условий процесса высушивания распылением.

При применении данного базового порошка для получения питательного порошка, дополнительно содержащего свободные аминокислоты в качестве источника белка, авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что данные составы на основе питательного порошка характеризуются превосходными свойствами, такими как очень хорошие органолептические свойства, такие как вкус и запах. Не ограничиваясь теорией, авторы настоящего изобретения полагают, что это может быть вызвано применением OSA-крахмала и базового порошка, характеризующегося таким низким содержанием свободного жира.

Таким образом, настоящее изобретение дополнительно относится к питательным композициям, содержащим жир, OSA-крахмал, усваиваемый углеводный белок и/или аминокислоты, где содержание свободного жира в композиции составляет менее 3 вес. % от массы сухого порошка.

Если количества указаны в процентах, это означает проценты по весу, если не указано иное.

Краткое описание графических материалов

На фиг. 1 проиллюстрированы преимущества настоящего изобретения, которое позволяет получить базовый порошок с высоким содержанием жира при составлении последующего питательного продукта на его основе. Левый столбец: традиционный способ высушивания распылением позволяет обрабатывать приблизительно 30% жира (24,5 г жира в 81,2 г базового порошка=30,2%), более 80% общего количества твердых веществ конечного порошка должно быть подвергнуто высушиванию распылением и, таким образом, включено в базовый порошок. Таким образом, только 18,8% от общего веса сухих веществ может быть смешано в сухом виде с базовым порошком, если конечный порошок должен содержать 24,5 вес. % жира. Правый столбец: способ высушивания распылением по настоящему изобретению позволяет обрабатывать до 50% жира (24,5 г жира в 49 г базового порошка=50%), поэтому только 51% общего количества твердых веществ конечного порошка должен быть подвергнут высушиванию распылением и, таким образом, включен в базовый порошок. Таким образом, до 49% общего веса сухих веществ может быть смешано в сухом виде с базовым порошком, если конечный порошок должен содержать 24,5 вес. % жира.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение прежде всего относится к применению замещенного октенил-янтарным ангидридом крахмала (OSA-крахмала) для увеличения содержания сухого вещества по весу и/или содержания жира в жидкой композиции, которая подвергается стадии высушивания распылением. В дополнительных аспектах настоящее изобретение относится к способу изготовления порошка, полученного высушиванием распылением, содержащего OSA-крахмал, базовым порошкам и питательным порошкам, которые могут быть получены указанным способом, а также медицинскому применению питательного порошка. Как будет понятно специалисту в данной области техники, все сказанное об одном из аспектов настоящего изобретения, конечно, также касается и других аспектов настоящего изобретения. Прежде чем более подробно определить каждый из аспектов настоящего изобретения, более подробно определены различные признаки настоящего изобретения, которые применимы ко всем аспектам настоящего изобретения.

OSA-крахмал

Эмульгатор в настоящем изобретении представляет собой соединение крахмала, замещенного октенил-янтарным ангидридом (в данном документе также называемое "OSA-крахмал"). OSA-крахмалы зачастую доступны в виде натриевой соли. OSA-крахмал предпочтительно представляет собой одобренный для пищевых продуктов OSA-крахмал (код Е1450 международной системы кодификации пищевых добавок). В одном варианте осуществления OSA-крахмал получен из крахмала восковой кукурузы, крахмала тапиоки, рисового крахмала, картофельного крахмала, пшеничного крахмала, крахмала, полученного из другого растительного источника, замещенного группами октенил-янтарной кислоты, такого как крахмал, полученный из других видов кукурузы или других сельскохозяйственных культур. Ссылка осуществляется на "Structure and physicochemical properties of octenyl succinic anhydride modified starches: A review" M.C. Sweedman et al, Carbohydrate Polymers 92 (2013) 905-920, где раскрыты некоторые OSA-крахмалы, которые могут найти применение в настоящем изобретении. В настоящем изобретении не исключается применение дополнительного эмульгатора при изготовлении первичной эмульсии и эмульсии, но предпочтительно применяют только одно или несколько соединений OSA-крахмала.

Количество OSA-крахмала предпочтительно находится в диапазоне от 5 до 40 вес. % от общего веса жира в эмульсии, более предпочтительно в диапазоне от 7 до 20 вес. %, наиболее предпочтительно в диапазоне от 8 до 15 вес. %.

Усваиваемый углевод

Усваиваемый углевод в настоящем изобретении может представлять собой любой углевод, который известен специалисту в данной области техники как такой, который может быть применен в питательных порошках. Примеры представляют собой полисахариды, олигосахариды и моносахариды, такие как мальтодекстрин, глюкоза, лактоза, декстроза, фруктоза, мальтоза, галактоза или их смеси. В предпочтительном варианте осуществления усваиваемый углевод включает по меньшей мере глюкозу и/или лактозу, более предпочтительно усваиваемый углевод включает по меньшей мере лактозу. Усваиваемый углевод в контексте настоящего изобретения не включает соединение OSA-крахмала, которое, таким образом, присутствует в дополнение к усваиваемому углеводному компоненту.

Количество усваиваемых углеводов в базовом порошке предпочтительно находится в диапазоне от 10 до 65 вес. % от общего веса сухого базового порошка, более предпочтительно в диапазоне от 20 до 60 вес. %. Количество усваиваемых углеводов предпочтительно находится в диапазоне от 30 до 65 вес. % в пересчете на сухой питательный порошок, более предпочтительно в диапазоне от 40 до 60 вес. %.

Весовое соотношение усваиваемых углеводов и OSA-крахмала в питательном порошке предпочтительно находится в диапазоне 15/1-1/3, более предпочтительно в диапазоне 10/1-1/1, еще более предпочтительно в диапазоне 7/1-2/1, наиболее предпочтительно в диапазоне 6/1-4/1. Такие соотношения усваиваемых углеводов и OSA-крахмала являются особенно подходящими для изготовления продуктов в виде молочных смесей первого уровня. В одном варианте осуществления в базовый порошок не добавляют усваиваемые углеводы, а также OSA-крахмал. Следовательно, предпочтительно, чтобы эти значения также применялись к базовому порошку в соответствии с настоящим изобретением.

Жировой ингредиент

Жировой ингредиент представляет собой жидкий или расплавленный ингредиент, содержащий по меньшей мере один жировой компонент. Естественно, жир предпочтительно представляет собой пищевые жир или масло. Пищевые масла, применяемые в контексте настоящего изобретения, могут быть получены из природных источников, например, растений, микроорганизмов и морских источников. Подходящие растительные источники включают без ограничения семена льна, грецкие орехи, семена подсолнечника, масло канолы, сафлоровое масло, сою, зародыши пшеницы, зеленые листовые растения, такие как капуста, шпинат и петрушка, и кукурузное масло. Подходящие морские источники включают без ограничения ракообразных, таких как криль, моллюсков, таких как устрицы, и рыбу, такую как семга, форель, сардины, тунец, скумбрия, морской окунь, менхаден, сельдь, европейские сардины, лосось, угорь или австрокобитис. Подходящие источники микроорганизмов включают водоросли и грибы. Пищевое масло может присутствовать в очищенной форме и/или в форме экстракта из подходящего источника. Жировой ингредиент может представлять собой один жировой компонент, но также может представлять собой смесь жировых компонентов, например смесь пищевых масел из двух или нескольких источников. В одном варианте осуществления пищевое масло содержит рыбий жир.

В предпочтительном варианте осуществления пищевое масло может представлять собой смесь масел из разных источников, например масло, полученное из рыбы, масло, полученное из растении, и масло, полученное из микроорганизмов, таких как водоросли и грибы.

Жир в жировом ингредиенте в одном варианте осуществления может содержать ненасыщенную жирную кислоту, такую как одна или несколько из докозагексаеновой кислоты (DHA), эйкозапентаеновой кислоты (ЕРА), альфа-линолевой кислоты (ALA), арахидоновой кислоты (ARA) и олеиновой кислоты.

В предпочтительном варианте осуществления в эмульсии и, соответственно, также в полученных порошках весовое соотношение DHA и ARA находится в диапазоне от 5:1 до 1:5, более предпочтительно в диапазоне от 2:1 до 1:2.

В предпочтительном варианте осуществления часть жирового ингредиента представляет собой растительное масло, и поэтому жировой ингредиент содержит значительные количества олеиновой кислоты, линолевой кислоты и альфа-линоленовой кислоты. Предпочтительно совокупное содержание олеиновой кислоты, линолевой кислоты и альфа-линоленовой кислоты составляет более 1 вес. % в пересчете на все содержание жира. В дополнительных предпочтительных вариантах осуществления присутствует эруковая кислота. Еще более предпочтительно линолевая кислота и олеиновая кислота присутствуют в количестве более 5 вес. % от общего содержания жирных кислот.

В другом предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере часть полиненасыщенных (n-3 и n-6) жирных кислот получены из водорослей или растительных масел. Еще более предпочтительно источником по меньшей мере части DHA является масло водорослей.

В другом предпочтительном варианте осуществления часть жирового ингредиента представляет собой триглицерид или жирную кислоту со средней длиной цепи, где цепь средней длинны означает цепь жирной кислоты, содержащую от 12 до 18 атомов углерода.

Жировой ингредиент может содержать один или несколько дополнительных компонентов, совместимых с жирами (гидрофобных), таких как совместимые с жирами витамины, такие как витамины A, D и Е.

Предпочтительно, чтобы по меньшей мере один жир присутствовал в инкапсулированной форме в порошке, полученном высушиванием распылением, где усваиваемый углевод и OSA-крахмал образуют слой покрытия вокруг жировой глобулы. Покрытие означает, что углевод и OSA-крахмал находятся на поверхности жировой глобулы, но не предполагает, что слой покрытия должен полностью покрывать поверхность жировой глобулы. OSA-крахмал служит в качестве эмульгатора благодаря своей амфифильной природе. В этом отношении OSA-крахмал характеризуется низким профилем вязкости для высокой концентрации жира в эмульсиях, таким как, например, 100-400 мПа⋅с при 70°С при 1000 1/с и 100-600 мПа⋅с при 70°С при 100 1/с. Низкий профиль вязкости OSA-крахмала позволяет осуществлять высушивание распылением с высокой концентрацией жира. Еще одним преимуществом OSA-крахмала является то, что происходит увеличение вязкости водной фазы в эмульсии, тем самым снижается подвижность капель жира и снижается возникновение коалесценции жира. Такое уменьшение коалесценции жира в эмульсии приводит к получению порошка, полученного высушиванием распылением, с более низким содержанием свободного жира.

Порошки по настоящему изобретению преимущественно имеют низкое содержание свободного жира. В контексте настоящего изобретения содержание свободного жира определяют способом, описанным в "Determination of Free Fat on the Surface of Milk Powder Particles", Analytical Method for Dry Milk Products, NS NIRO ATOMIZER (1978). Обычно образцы подготавливали следующим образом. Сначала порошок мелко измельчали с применением режущего устройства, чтобы избежать его полного измельчения (стадия измельчения). Затем измельченный порошок пропускали через сито с размером ячеек 32 меш (стадия просеивания). Затем содержание свободного жира в образцах измеряли способом, описанным в "Determination of Free Fat on the Surface of Milk Powder Particles", Analytical Method for Dry Milk Products, NS NIRO ATOMIZER (1978). Содержание свободного жира, определенное данным способом, представлено в вес. % жира, экстрагированного тетрахлорметаном при встряхивании с постоянной скоростью в течение установленного времени.

Дополнительные компоненты

Хотя следует отметить, что в предпочтительных вариантах осуществления многие из дополнительных компонентов конечного порошка добавляют после стадии высушивания распылением на стадии сухого смешивания, первичная эмульсия может содержать дополнительные компоненты, такие как, например, выбранные из группы водосовместимых белков, свободных аминокислот, витаминов и минералов. В предпочтительном варианте осуществления композиция может содержать молочные белки и/или аминокислоты, более предпочтительно аминокислоты и/или витамины. В предпочтительном варианте осуществления первичная эмульсия содержит дополнительные липидорастворимые компоненты, такие как липидорастворимые витамины.

Дополнительные компоненты, которые могут присутствовать в композиции питательного порошка в соответствии с настоящим изобретением, включают один или несколько белков, гидролизованных белков, пептидов, аминокислот, усваиваемых углеводов, неусваиваемых углеводов (например, пищевых волокон), биотиков (один или несколько пробиотиков, пребиотиков и/или постбиотиков, предпочтительно по меньшей мере пробиотиков и/или пребиотиков), витаминов, минералов, ароматизаторов или красителей. В предпочтительном варианте осуществления дополнительный компонент включает по меньшей мере аминокислоты.

Подходящие примеры белков представляют собой белки полученные из молока или растений, предпочтительно один или несколько белков из группы сывороточных или казеиновых белков, или растительные белки, такие как белки, полученные, например, из гороха, сои, риса, свеклы, картофеля или зерновых. Необязательно белки могут быть полностью или частично гидролизованы. Возможны также смеси нескольких белков. Подходящие примеры свободных аминокислот представляют собой одну или несколько природных аминокислот, предпочтительно одну или несколько из группы, включающей глутамин, глицин, аланин, аргинин, аспарагиновую кислоту, цистеин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, пролин, серии, треонин, триптофан, тирозин, валин, все предпочтительно в их встречающейся в природе L-энантиомерной форме или в кислой форме, или в форме соли. В предпочтительном варианте осуществления смесь аминокислот содержит несколько природных аминокислот, например, по меньшей мере две или по меньшей мере три. Количество общего белка, белковых гидролизатов и аминокислот предпочтительно находится в диапазоне от 10 вес. % до 20 вес. % от сухого веса питательного порошка.

В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере часть источника белка присутствует в форме гидролизованного белка, олигопептида свободного аминокислотного компонента. Они являются особенно подходящими в том случае, если питательный продукт предполагается для лечения, предупреждения или снижения степени выраженности аллергии. В особенно предпочтительном варианте осуществления аминокислоты являются единственным белковым материалом, присутствующим в питательной композиции. В данном документе «единственный» означает, что 95-100 вес. % от общего количества белкового материала составляют аминокислоты, предпочтительно по меньшей мере 99 вес. %, более предпочтительно по меньшей мере 99,9 вес. %, наиболее предпочтительно 100 вес. % составляют аминокислоты.

Подходящие примеры витаминов включают витамины А, В, С, D и Е. Настоящее изобретение совместимо с липидорастворимыми витаминами и водорастворимыми витаминами.

Подходящие примеры пищевых волокон включают фруктоолигосахариды (такие как инулин), галактоолигосахариды (такие как трансгалактоолигосахариды или бетагалактоолигосахариды), глюкоолигосахариды (такие как гентио-, нигеро- и циклодекстрин-олигосахариды), арабиноолигосахариды, маннаноолигосахариды, ксилоолигосахариды, фукоолигосахариды, арабиногалактоолигосахариды, глюкоманноолигосахариды, галактоманноолигосахариды, олигосахариды сиаловой кислоты и олигосахариды уроновой кислоты. В предпочтительном варианте осуществления питательная композиция не содержит ксантановой камеди, предпочтительно не содержит камедей или гидроколлоидов, кроме OSA-крахмала.

Таким образом, настоящее изобретение относится к применению замещенного октенил-янтарным ангидридом крахмала (OSA-крахмала) для увеличения содержания сухого вещества по весу и/или содержания жира в жидкой композиции, которая подвергается стадии высушивания распылением. Предпочтительно применение направлено, по меньшей мере, на увеличение содержания жира в жидкой композиции. Повышенное содержание жира имеет последующие эффекты, которые являются благоприятными для способа изготовления и получаемых таким образом порошков, высушенных распылением. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления применение в соответствии с настоящим изобретением дополнительно направлено на одно или несколько из:

- снижения содержания свободного жира в порошке, полученном высушиванием распылением;

- снижения образования конечных продуктов усиленного гликирования и блокирования лизина в порошке, полученном высушиванием распылением;

- улучшения органолептических свойств порошка, полученного высушиванием распылением;

- увеличения количества компонентов, которые могут быть смешаны в сухом виде с порошком, полученным высушиванием распылением;

- снижения температуры высушивания распылением;

- снижения затрат энергии на стадии высушивания распылением;

- уменьшения загрязнения распылительной сушилки;

- снижения общей тепловой нагрузки, которой подвергается порошок, полученный высушиванием распылением, во время его изготовления.

Наиболее предпочтительно применение направлено на достижение по меньшей мере двух, по меньшей мере трех, по меньшей мере четырех, по меньшей мере пяти, по меньшей мере шести, по меньшей мере семи или даже всех восьми вышеупомянутых эффектов. Все эти эффекты имеют полезное действие на процесс высушивания распылением, а также получаемые таким образом продукты.

Данные преимущества особенно выражены при изготовлении молочных смесей первого уровня. Молочные смеси первого уровня имеют заранее определенное содержание жира, отклонение от которого не является возможным. Жировые ингредиенты должны присутствовать в жидкой фазе для гомогенизации перед подачей жидкой эмульсии в распылительную сушилку. Увеличение общего содержания сухого веса и содержания жира в эмульсии, которая может быть добавлена в распылительную сушилку, обеспечивает большую гибкость при составлении продуктов в виде молочных смесей первого уровня. Таким образом, сухие ингредиенты, такие как пищевые волокна и аминокислоты, могут быть введены по усмотрению до или после распылительной сушилки. Данные компоненты не должны обязательно присутствовать в жидкой эмульсии для термообработки или гомогенизации и в данном случае могут быть смешаны в сухом виде с порошком, полученным высушиванием распылением, что повышает эффективность способа и снижает затраты на процесс изготовления.

Эти преимущества также применимы к другим композициям, которые характеризуются заранее определенным содержанием жира, таким как некоторые медицинские питательные составы.

Способ

Способ в соответствии с настоящим изобретением направлен на получение порошка, содержащего жир, эмульгатор и усваиваемые углеводы. Способ включает следующие стадии:

получения жидкости, содержащей усваиваемый углевод и эмульгатор в воде, посредством последовательного или одновременного добавления усваиваемого углевода и эмульгатора в воду при температуре от 50 до 90°С, необязательно с применением стадии гомогенизации;

обеспечения жирового ингредиента, содержащего по меньшей мере один жир;

объединения жидкого и жирового ингредиентов с получением первичной эмульсии;

выполнения стадии гомогенизации для гомогенизации первичной эмульсии с образованием эмульсии и необязательно увеличения содержания сухого вещества в эмульсии путем выполнения стадии концентрирования;

высушивания распылением эмульсии, полученной на стадии d, с получением порошка;

необязательно дополнительного высушивания порошка, полученного на стадии е.

В данном документе эмульгатор представляет собой замещенный октенил-янтарным ангидридом крахмал (OSA-крахмал).

Стадии (а) - (с): получение первичной эмульсии

Эмульгатор OSA-крахмал может быть растворен в теплой воде, предпочтительно в воде с температурой 50-80°С, с последующим добавлением дополнительных водосовместимых компонентов, таких как усваиваемые углеводы, например сахара или мальтодекстрины, и необязательно белковых материалов, таких как белки, пептиды или свободные аминокислоты. В одном варианте осуществления в данный момент к водной фазе добавляют по меньшей мере свободные аминокислоты.

Если жировой ингредиент содержит более одного жира, различные жиры предпочтительно сначала смешивают при относительно низкой температуре для снижения окисления, предпочтительно при температуре ниже 40°С. На следующей стадии смешанный жировой ингредиент добавляют в раствор, содержащий OSA-крахмал и дополнительные компоненты, такие как усваиваемые углеводы, с получением первичной эмульсии. Температура первичной эмульсии предпочтительно остается на уровне 50-80°С, что представляет собой стандартную температуру составления для получения молочной смеси первого уровня, и, кроме того, предпочтительно продолжать перемешивание первичной эмульсии с целью снижения риск коалесценции жира.

Жидкость, содержащую OSA-крахмал, и жир предпочтительно объединяют в весовом соотношении в диапазоне от 0,5 до 10, более предпочтительно в диапазоне от 2 до 5, с получением первичной эмульсии.

Стадия (d) - гомогенизация

Жидкую первичную эмульсию после объединения жира и раствора, содержащего OSA-крахмал, а также других компонентов гомогенизируют за одну или несколько стадий, предпочтительно за две стадии. Если требуется, например, дополнительно увеличить содержание твердых веществ перед высушиванием распылением, (первичную) эмульсию можно концентрировать, например, для достижения содержания твердых веществ 50% или более посредством первоначального составления с более высоким содержанием твердых веществ или посредством выпаривания. По определению: твердые вещества включают любые вещества, кроме воды.

Стадия гомогенизации предпочтительно предусматривает повышение давления, предпочтительно до давления в диапазоне от 100 до 400 бар, более предпочтительно в диапазоне от 150 до 250 бар. Гомогенизация также может быть выполнена посредством механического воздействия, такого как перемешивание, смешивание или разминание. В дополнительных вариантах осуществления эмульсия может быть подвергнута термической обработке, например, путем нагревания до температуры от 50 до 100°С, предпочтительно 70-95°С. Стадии термической обработки, механической обработки и обработки давлением могут быть необязательно объединены в одну стадию, или две или более из этих стадий могут быть выполнены последовательно. Эти стадии хорошо известны в области изготовления питательных композиций. Продолжительность любой стадии гомогенизации известна специалисту в данной области техники, но предпочтительно должна быть как можно короче для сохранения качества компонентов, а также из соображений эффективности способа и затрат энергии. В предпочтительных вариантах осуществления стадии гомогенизации выполняют в течение периода до 15 минут, предпочтительно до 2 минут. Термическую обработку преимущественно выполняют для снижения микробной нагрузки в получаемом продукте, но она может, кроме того, обеспечить лучшую гомогенизацию.

В одном варианте осуществления эмульсия, содержащая OSA-крахмал, жировые ингредиенты и необязательные дополнительные компоненты, такие как усваиваемые углеводы, характеризуется содержанием твердых веществ выше приблизительно 20 вес. %, например, в диапазоне от 30 до 60 вес. %, предпочтительно в диапазоне от 35 до 55 вес. %.

Стадия (е) - процесс высушивания распылением

Гомогенизированную и необязательно концентрированную жидкую эмульсию затем подвергают высушиванию распылением. Высушивание распылением представляет собой широко известный способ изготовления порошков, и оно может быть осуществлено любым способом, известным в данной области техники. Оно может быть осуществлено посредством распыления жидкого концентрата в верхнюю часть распылительной сушилки, предпочтительно с помощью вихревых форсунок высокого давления. Давление распыления обычно находится в диапазоне от 50 до 300 бар, предпочтительно в диапазоне от 60 до 120 бар, при этом горячий воздух подается при температуре в диапазоне от 100 до 400°С, предпочтительно в диапазоне от 180 до 200°С. Эмульсия предпочтительно характеризуется температурой выше 20°С и ниже 95°С, еще более предпочтительно в диапазоне от 50 до 90°С. Подходящие распылительные сушилки и условия высушивания распылением хорошо известны специалисту в данной области техники.

Необязательно может быть выполнена стадия дополнительного высушивания (f), например пропускание порошка над внешним псевдоожиженным слоем, лиофилизация, высушивание на открытом воздухе, на ленте или в печи, предпочтительно при относительно мягких условиях, таких как температура, не превышающая 40°С.

Порошок, получаемый после высушивания распылением и необязательно стадии дополнительного высушивания, обычно называют базовым порошком, и он может быть применен для получения конечного питательного продукта, такого как молочная смесь первого уровня. Базовый порошок обычно характеризуется содержанием жира, составляющим по меньшей мере 32 вес. %, предпочтительно в диапазоне от 35 до 70 вес. %, более предпочтительно в диапазоне от 40 до 60 вес. % в пересчете на общий вес базового порошка, и менее 3 вес. % свободного жира. В одном варианте осуществления конечный питательный порошок характеризуется содержанием жира не более 70 вес. %, более предпочтительно не более 60 вес. % в пересчете на общий вес базового порошка.

В случае добавления дополнительных компонентов на стадии (сухого) смешивания содержание жира в конечном питательном продукте может быть немного ниже, например, по меньшей мере 16 вес. %, предпочтительно в диапазоне от 18 до 40 вес. %, более предпочтительно в диапазоне от 20 до 35 вес. % в пересчете на общий вес питательного порошка. Содержание свободного жира, составляющее менее 3 вес. % свободного жира, также относится к конечному питательному порошку, независимо от любой стадии (сухого) смешивания. В альтернативном варианте осуществления конечный питательный порошок характеризуется содержанием жира, составляющим по меньшей мере 32 вес. %, предпочтительно в диапазоне от 35 до 70 вес. %, более предпочтительно в диапазоне от 40 до 60 вес. % в пересчете на общий вес базового порошка, и менее 3 вес. % свободного жира. В одном варианте осуществления питательная композиция определена как содержащая базовый порошок, характеризующийся содержанием жира, составляющим по меньшей мере 32 вес. %, предпочтительно в диапазоне от 35 до 70 вес. %, более предпочтительно в диапазоне от 40 до 60 вес. % в пересчете на общий вес базового порошка.

Способ в соответствии с настоящим изобретением может дополнительно включать стадию получения конечной питательной порошковой композиции из высушенного распылением и необязательно дополнительно высушенного порошка, полученного на стадии (е) или (f). Конечный продукт может быть выбран из молочных смесей первого уровня, молочных смесей второго уровня, молочных смесей третьего уровня, быстрорастворимого сухого молока, функционального молока, смесей для медицинских целей, продукта лечебного питания и т.п. Предпочтительно, конечный продукт представляет собой молочную смесь первого уровня, молочную смесь второго уровня, молочную смесь третьего уровня или продукт лечебного питания. В предпочтительном варианте осуществления конечный питательный продукт представляет собой молочную смесь первого уровня, молочную смесь второго уровня или молочную смесь третьего уровня, предпочтительно молочную смесь первого уровня или молочную смесь третьего уровня, наиболее предпочтительно молочную смесь первого уровня.

В предпочтительном варианте осуществления стадия получения конечной питательной композиции включает сухое смешивание одного или нескольких компонентов, таких как усваиваемый углевод, усваиваемый белок, гидролизованный белок, пептид, аминокислота, биотик, неусваиваемый углевод или волокно, витамин, минерал или смесь двух или более из них. Особенно предпочтительно, чтобы сухое смешивание проводили по меньшей мере со свободными аминокислотами.

В одном предпочтительном варианте осуществления конечный питательный продукт представляет собой молочную смесь первого уровня, молочную смесь второго уровня или молочную смесь третьего уровня, и стадия сухого смешивания включает по меньшей мере сухое смешивание аминокислот, и при этом аминокислоты являются единственным белковым материалом в конечном питательном продукте. В альтернативном предпочтительном варианте осуществления конечный питательный продукт представляет собой продукт лечебного питания, и стадия сухого смешивания включает по меньшей мере сухое смешивание аминокислот, и при этом аминокислоты являются единственным белковым материалом в конечном питательном продукте.

Базовые порошки и питательные порошки, получаемые согласно настоящему изобретению

Настоящее изобретение дополнительно относится к базовому порошку, содержащему жир, усваиваемые углеводы и эмульгатор, где содержание жира составляет по меньшей мере 32 вес. % в пересчете на общий сухой вес базового порошка, содержание свободного жира составляет менее 3 вес. % в пересчете на общий вес жира, и эмульгатор представляет собой OSA-крахмал. Такой базовый порошок обычно может быть получен способом в соответствии с настоящим изобретением.

Настоящее изобретение дополнительно относится к питательному порошку, содержащему базовый порошок в соответствии с настоящим изобретением и один или несколько ингредиентов, выбранных из группы, состоящей из усваиваемого углевода, белка, гидролизованного белка, пептида, аминокислоты, неусваиваемого углевода, биотика, витамина и минерала. Такой питательный порошок обычно может быть получен способом в соответствии с настоящим изобретением.

Базовые порошки и питательные порошки, получаемые из распылительной сушилки согласно способу в соответствии с настоящим изобретением, характеризуются очень хорошими свойствами. В частности, порошки характеризуются хорошими свойствами смачиваемости и растворимости. Кроме того, порошки являются однородными и не расслаиваются на различные компоненты при хранении и транспортировке. Кроме того, распылительная сушилка подвергается значительно меньшему загрязнению. В частности, в случае порошков, содержащих молочный белок или аминокислоты, образование конечных продуктов усиленного гликирования и блокирование лизина будет снижено, поскольку способ согласно настоящему изобретению позволяет увеличить скорость процесса высушивания распылением благодаря снижению загрязнения. Это означает, что температура в распылительной сушилке ниже при заданной температуре горячего воздуха, подаваемого в сушилку, поскольку общая масса присутствующей жидкости в данном случае больше. Таким образом, рабочая температура в сушилке может составлять на 10°С или более ниже температуры, встречающейся в традиционных способах, что приводит к снижению блокирования лизина в случае порошков на молочной основе, таких как молочные смеси первого уровня.

Поскольку содержание жира в базовом порошке высокое, конечный питательный порошок, составленный с использованием базового порошка, может содержать большее количество дополнительных компонентов, которые добавляют на стадии сухого смешивания согласно способу высушивания распылением по настоящему изобретению, и при этом содержать достаточное количество жира. В вариантах осуществления базовый порошок присутствует в конечном питательном порошке в количестве от 30 до 70 вес. %, предпочтительно от 40 до 60 вес. % конечного состава, при этом при более низком содержании жира базовый порошок обычно составляет от 72 до 95 вес. % конечного питательного порошка, оставляя значительно меньше места для добавления дополнительных сухих ингредиентов.

Питательные порошки, содержащие OSA-крахмал, которые могут быть получены согласно способу в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой любые подходящие порошки, такие как молочные смеси первого уровня, молочные смеси второго уровня, молочные смеси третьего уровня, быстрорастворимое сухое молоко, функциональное молоко, смеси для медицинских целей, продукты лечебного питания и т.п. Порошки могут представлять собой порошки на молочной основе, которые содержат молочные ингредиенты, но могут также содержать растительные ингредиенты, например, такие, которые могут быть получены из сои, риса, гороха или других овощей. Предпочтительные питательные порошки, получаемые в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой порошки, содержащие по меньшей мере 20 вес. % жира от общего веса, предпочтительно по меньшей мере 22 вес. %, еще более предпочтительно по меньшей мере 24 вес. %.

Настоящее изобретение относится к базовым порошкам для этих конечных продуктов, в случае которых может требоваться добавление дополнительных компонентов, например, путем сухого смешивания. Однако предпочтительно порошки в соответствии с настоящим изобретением уже составлены в их конечной форме, и в этом случае способ в соответствии с настоящим изобретением необязательно включает стадию (сухого) смешивания после стадии высушивания распылением, как известно в данной области техники.

Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления питательный порошок в соответствии с настоящим изобретением выбран из группы, состоящей из молочных смесей первого уровня, молочных смесей второго уровня, молочных смесей третьего уровня, быстрорастворимого сухого молока, функционального молока, смесей для медицинских целей и т.п. В особенно предпочтительном варианте осуществления питательный порошок в соответствии с настоящим изобретением представляет собой молочную смесь первого уровня, молочную смесь второго уровня или молочную смесь третьего уровня, более предпочтительно молочную смесь первого уровня или молочную смесь третьего уровня, наиболее предпочтительно молочную смесь первого уровня. Молочные смеси первого уровня, молочные смеси второго уровня и молочные смеси третьего уровня представляют собой питательные порошки, предназначенные для растворения в жидкости с целью получения готового к употреблению жидкого питательного продукта. В данном документе молочная смесь первого уровня обычно предназначена для детей в возрасте 0-12 месяцев, предпочтительно 0-6 месяцев. Молочная смесь второго уровня обычно предназначена для возраста 6-12 месяцев. Молочные смеси третьего уровня предназначены для возраста 12-36 месяцев. Термины «молочная смесь первого уровня», «молочная смесь второго уровня» и «молочная смесь третьего уровня» также включают специальные смеси для определенной целевой группы, такие как детское питание для специальных медицинских целей. Оно включает детское питание для детей, страдающих аллергией на коровье молоко. В предпочтительном варианте осуществления питательная композиция в соответствии с настоящим изобретением представляет собой детское питание для специальных медицинских целей, наиболее предпочтительно для младенцев, страдающих аллергией на коровье молоко.

Дополнительные компоненты

Продукты в соответствии с настоящим изобретением могут содержать один или несколько дополнительных компонентов, которые могут быть добавлены в эмульсию, поступающую в распылительную сушилку, отдельно в распылительную сушилку и/или в базовый порошок, полученный высушиванием распылением, на стадии (сухого) смешивания. Дополнительные компоненты могут представлять собой один или несколько из белков, гидролизованных белков, пептидов, аминокислот, усваиваемых углеводов, неусваиваемых углеводов (например, пищевых волокон), биотиков (один или несколько пробиотиков, пребиотиков и/или постбиотиков, предпочтительно по меньшей мере пробиотики и/или пребиотики), витаминов, минералов, ароматизаторов или красителей. В предпочтительном варианте осуществления дополнительный компонент включает по меньшей мере аминокислоты.

В одном из вариантов осуществления дополнительные компоненты могут уже присутствовать в базовом порошке и, таким образом, в питательных порошках. В другом варианте осуществления питательные порошки по настоящему изобретению готовят из базовых порошков, полученных высушиванием распылением, полученных способом по настоящему изобретению, к которым добавляют один или несколько сухих ингредиентов на стадии (сухого) смешивания. Дополнительные сухие ингредиенты предусматривают по меньшей мере одно из усваиваемого углевода, усваиваемого белка, гидролизованного белка, пептида, аминокислоты, биотика, неусваиваемого углевода или волокна, витамина, минерала или смеси двух или более из них. Особенно предпочтительным является добавление свободных аминокислот на стадии сухого смешивания.

Компоненты, которые целесообразно добавлять на стадии (сухого) смешивания, представляют собой один или несколько из усваиваемого углевода, усваиваемого белка или натуральной аминокислоты, волокна, витамина, минерала, инкапсулированного жира (например, DHA или ARA) или смеси двух или более из этих жиров.

Подходящие примеры белков, которые могут быть добавлены с полезным действием в (первичную) эмульсию и/или предпочтительно в базовый порошок, представляют собой белки полученные из молока или растений, предпочтительно один или несколько белков из группы сывороточных или казеиновых белков, или растительные белки, такие как белки, полученные, например, из гороха, сои, риса, свеклы, картофеля или зерновых. Необязательно белки могут быть полностью или частично гидролизованы. Возможны также смеси нескольких белков.

Подходящие примеры свободных аминокислот, которые могут быть добавлены с полезным действием в (первичную) эмульсию и/или предпочтительно в базовый порошок, представляют собой одну или несколько природных аминокислот, предпочтительно одну или несколько из группы, включающей глутамин, глицин, аланин, аргинин, аспарагиновую кислоту, цистеин, гистидин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, фенилаланин, пролин, серии, треонин, триптофан, тирозин, валин, все предпочтительно в их встречающейся в природе L-энантиомерной форме или в кислой форме, или в форме соли. В предпочтительном варианте осуществления смесь аминокислот содержит несколько природных аминокислот, например, по меньшей мере две или по меньшей мере три.

В случае если источник белка характеризуется слабыми агломерационными свойствами и поэтому является менее подходящим для высушивания распылением, например гидролизаты белка и свободные аминокислоты, предпочтительным является его добавление в базовый порошок на стадии сухого смешивания. Настоящее изобретение допускает такое увеличенное сухое смешивание компонентов, поскольку высушиванию распылением может быть подвергнута эмульсия с более высоким содержанием жира.

Количество общего белка, белковых гидролизатов и аминокислот предпочтительно находится в диапазоне от 10 вес. % до 20 вес. % от сухого веса питательного порошка.

В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере часть источника белка присутствует в форме гидролизованного белка, олигопептида или свободного аминокислотного компонента. Они являются особенно подходящими в том случае, если питательный продукт предполагается для лечения, предупреждения или снижения степени выраженности аллергии.

В предпочтительном варианте осуществления витамины, которые являются более совместимыми с жирами, такие как витамины A, D и Е, добавляют в распылительную сушилку в процессе получения базового порошка. В другом предпочтительном варианте осуществления витамины, такие как витамины В и С, которые являются более водосовместимыми, добавляют в базовый порошок на стадии сухого смешивания.

Волокна также могут быть включены в базовый порошок или питательный порошок по настоящему изобретению. В предпочтительном варианте осуществления волокна добавляют к базовому порошку на стадии (сухого) смешивания, поскольку волокна подвержены ферментации, которую можно максимально избежать, если не подвергать их условиям высушивания распылением.

Пребиотики и постбиотики также могут быть включены в базовый порошок или питательный порошок по настоящему изобретению. В предпочтительном варианте осуществления пребиотики и постбиотики добавляют в базовый порошок на стадии (сухого) смешивания, поскольку при подвергании условиям высушивания распылением их активность может снизиться.

В особенно предпочтительном варианте осуществления сухие ингредиенты, смешиваемые с базовым порошком, содержат по меньшей мере углеводное соединение, еще более предпочтительно углеводное соединение и одно из белкового и аминокислотного компонента или оба.

Применение питательных порошков

Питательные порошки по настоящему изобретению применяют в качестве молочной смеси первого уровня или смеси для медицинского питания, а также для получения любой из этих смесей. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления питательный порошок в соответствии с настоящим изобретением выбран из группы, состоящей из молочных смесей первого уровня, молочных смесей второго уровня, молочных смесей третьего уровня, быстрорастворимого сухого молока, функционального молока, смесей для медицинских целей и т.п. В особенно предпочтительном варианте осуществления питательный порошок в соответствии с настоящим изобретением представляет собой молочную смесь первого уровня, молочную смесь второго уровня или молочную смесь третьего уровня, более предпочтительно молочную смесь первого уровня или молочную смесь третьего уровня, наиболее предпочтительно молочную смесь первого уровня. В данном документе молочная смесь первого уровня обычно предназначена для детей в возрасте 0-12 месяцев, предпочтительно 0-6 месяцев.

Применение OSA-крахмала особенно хорошо сочетается с питательными композициями, содержащими аминокислоты в качестве белка. Таким образом, в особенно предпочтительном варианте осуществления композиция является безбелковой, которая необязательно содержит аминокислоты, но не содержит более крупных пептидов или интактных белков. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления питательный порошок в соответствии с настоящим изобретением представляет собой безбелковую молочную смесь первого уровня, молочную смесь второго уровня или молочную смесь третьего уровня, более предпочтительно безбелковую молочную смесь первого уровня или молочную смесь третьего уровня, наиболее предпочтительно безбелковую молочную смесь первого уровня.

Молочная смесь первого уровня или смесь для медицинского питания является особенно подходящей для применения при лечении, снижении и/или предупреждении аллергических или метаболических заболеваний или нарушений. Например, аллергия на коровье молоко (СМА) представляет собой неблагоприятную иммунную реакцию на один или несколько белков коровьего молока, ее симптомы могут проявляться быстро или постепенно, что может привести к анафилаксии, атопическому дерматиту и энтеропатии. Чтобы улучшить качество жизни детей и грудных младенцев, страдающих от СМА, разработали базовую аминокислотную смесь, которая представляет собой безбелковую смесь, которая содержит все жирные кислоты, аминокислоты и минералы, которые необходимы младенцам для роста и развития. Данные молочные смеси первого уровня на основе аминокислот являются подходящими для диетического лечения младенцев с тяжелой формой СМА, которая не лечится эффективно смесями с высоким содержанием гидролизатов. В одном варианте осуществления применение представляет собой терапевтическое применение. В другом варианте осуществления применение представляет собой нетерапевтическое применение.

Примеры

Настоящее изобретение проиллюстрировано следующими примерами.

Пример 1

Получение эмульсии (примеры А - G)

100 кг эмульсии с содержанием сухого вещества 60% получали следующим образом: 40 кг воды нагревали до 70°С. Затем OSA-крахмал восковой кукурузы в количестве, указанном в таблице 1, растворяли с низкой скоростью добавления для избежания вспенивания. После полного растворения эмульгатора к раствору добавляли глюкозный сироп DE 21 в количестве, указанном в таблице 1. В другом резервуаре растительные жиры (подсолнечное масло, рапсовое масло и масло МСТ) и жирорастворимый витамин Е смешивали при температуре ниже 40°С в весовом соотношении 2: 2: 1. Полученную жировую смесь в количестве, указанном в таблице 1 (<40°С), затем добавляли в резервуар при 70°С, содержащий водный раствор с OSA-крахмалом, глюкозным сиропом и аскорбиновой кислотой (витамином С), с получением первичной эмульсии. Температура первичной эмульсии составляла 60-65°С. Первичную эмульсию перемешивали на более высокой скорости.

Первичную эмульсию подвергали последующей стадии гомогенизации при давлении приблизительно 150/50 бар (перепад давления на 1 стадии/перепад давления на 2 стадии) за один цикл. Температура предварительного нагревания составляла 70°С, температура пастеризации составляла 90°С, при этом время выдерживания 30-40 секунд (непрямая термообработка в пластинчатом теплообменнике), и расход сырья 100 л/ч. Кроме того, после термообработки на поверхность сосуда наносили азотную подушку с применением жидкого азота для предотвращения окисления жира. Эмульсию оставляли в резервуаре при перемешивании до высушивания распылением.

Процесс высушивания распылением

Эмульсию перекачивали из резервуара в верхнюю часть многоступенчатой распылительной сушилки с применением насоса-гомогенизатора под давлением 50 бар. Условия высушивания были следующими. Температура входящего воздуха составляла 190°С, температура выходящего воздуха находилась в диапазоне 90-94°С, и температура подаваемого сырья составляла 70°С. Применяли форсунки высокого давления. Давление распыления находилось в диапазоне от 60 до 85 бар при расходе сырья 60-70 л/ч.

Порошки, полученные высушиванием распылением, анализировали на общее содержание жира в составе, указанном в таблице 2.

Пример 2. Получение питательных порошковых композиций С применением порошков, полученных в примере 1 (образцы от А до D), получали питательные порошки путем сухого смешивания их с дополнительными компонентами. В данном примере 2 применяли сухую смесь фиксированного количества смеси аминокислот и смеси минералов, а в качестве оставшегося сухого компонента применяли глюкозу. Содержание жира в конечном питательном порошке установили на уровне приблизительно 24 вес. % от общего количества питательного порошка, а количество применяемого базового порошка корректировали в зависимости от содержания в нем жира.

Смесь, которую смешивали в сухом виде с порошками из примера 1, содержала 64 вес. % аминокислот, 26 вес. % минералов и 10 вес. % глюкозного сиропа. Аминокислоты в смеси характеризовались следующим составом: 3,9 вес. % L-аланин, 7,0 вес. % L-аргинин, 6,5 вес. % L-аспарагиновая кислота/аспарагин, 2,7 вес. % L-цистин (цистеин), 8,8 вес. % L-глутамин, 6,2 вес. % L-глицин, 3,9 вес. % L-гистидин, 6,2 вес. % L-изолейцин, 10,5 вес. % L-лейцин, 7,1 вес. % L-лизин, 1,7 вес. % L-метионин, 4,7 вес. % L-фенилаланин, 7,5 вес. % L-пролин, 4,6 вес. % L-серин, 5,2 вес. % L-треонин, 2,1 вес. % L-триптофан, 4,7 вес. % L-тирозин и 6,7 вес. % L-валин.

Если базовый порошок содержит большее количество жира, на стадии сухого смешивания может быть добавлено большее количество компонентов, что дает больше свободы при составлении конечной композиции. Также можно добавлять усваиваемые углеводные и аминокислотные компоненты на стадии сухого смешивания и при этом получать тот же состав, что является преимуществом, поскольку с такими соединениями может быть затруднительно работать на стадии высушивания распылением. Кроме того, на стадии сухого смешивания можно дозировать больше сухих питательных веществ по сравнению с традиционными способами.

Было обнаружено, что состав В является наиболее подходящим для изготовления продуктов в виде молочных смесей, таких как молочные смеси первого уровня, молочные смеси второго уровня и молочные смеси третьего уровня.

Пример 3. Сухое молоко с аминокислотой

Стадия 1. Базовый порошок с высоким содержанием жира (42% жира) с OSA-крахмалом, полученный высушиванием распылением 200 килограмм эмульсии при 60% сухого вещества

80 кг воды нагревали до 70°С. Затем 11,67 кг OSA-крахмала восковой кукурузы растворяли в нагретой воде с низкой скоростью добавления для избежания образования пены. После полного растворения OSA-крахмала 57,84 кг глюкозного сиропа DE 21 добавляли к предыдущему раствору. К водному раствору добавляли аскорбиновую кислоту (витамин С). Затем 50,4 кг жира или жировой смеси (с витамином Е или без него), которые предварительно смешивали (<40°С), добавляли к водному раствору OSA-крахмала и глюкозного сиропа (70°С) с получением первичной эмульсии. Температуру первичной эмульсии поддерживали на уровне 60-65°С. Первичную эмульсию перемешивали на более высокой скорости.

Первичную эмульсию подвергали последующей гомогенизации при давлении приблизительно 150/50 бар (перепад давления на 1 стадии/перепад давления на 2 стадии) за один цикл. Температура предварительного нагревания составляла 70°С, температура пастеризации составляла 90°С, при этом время выдерживания 30-40 секунд (непрямая термообработка в пластинчатом теплообменнике), и расход сырья 100 л/ч. Кроме того, после термообработки на поверхность сосуда наносили азотную подушку с применением жидкого азота для предотвращения окисления жира.

Эмульсию перекачивали из резервуара в верхнюю часть многоступенчатой распылительной сушилки с применением насоса-гомогенизатора под давлением 50 бар. Условия высушивания были следующими. Температура входящего воздуха составляла 190°С, температура выходящего воздуха составляла 90-94°С, и температура подаваемого сырья составляла 70°С. Применяли форсунки высокого давления. Давление распыления находилось в диапазоне от 60 до 85 бар при расходе сырья 60-70 л/ч.

Стадия 2. Сухое смешивание 100 кг порошка

57,46 кг базового порошка с высоким содержанием жира (42% жира) смешивали в сухом виде с 17,96 кг глюкозного сиропа DE 21, и 16 кг смеси свободных аминокислот (такой же, как в примере 1), и около 5 кг смеси минералов (натрий, калий, хлорид, кальций, фосфор, фосфат, магний, железо, цинк, медь, марганец, фторид, молибден, селен, хром и йод) и витаминов (витамин А, витамин D3, витамин К, тиамин (В1), рибофлавин (В2), ниацин (В3), пантотеновая кислота (В5), витамин В6, фолиевая кислота, фолат, витамин В12, биотин и витамин С).

Процесс сухого смешивания осуществляли в лопастной мешалке (Dinnissen). Открывали верхний люк и добавляли порошки. Базовый порошок с высоким содержанием жира разделяли на две части. Сначала в мешалку добавляли первую часть порошка, затем остальные ингредиенты (премикс аминокислот, премикс минералов и витаминов и глюкозный сироп DE 21), а затем в мешалку добавляли вторую половину базового порошка с высоким содержанием жира. Смесь перемешивали в течение 60 секунд при 50 Гц. Затем смешанный порошок выгружали в бункер и собирали. В способ может быть включена стадия просеивания, но если продукт предназначен для потребления человеком, эта стадия является критической контрольной точкой, например, продукт пропускают через магнитное сито для удаления крупных комков и посторонних предметов. Сито характеризуется размером ячеек 1,5 мм.

Полученный порошок представляет собой подходящую безбелковую молочную смесь первого уровня для предупреждения, снижения степени выраженности и лечения аллергии или для предупреждения, снижения степени выраженности и лечения метаболических нарушений, в частности, для диетического лечения аллергии на коровье молоко.

Пример 4. Оценка питательных порошковых композиций

Методология

62 участника (20 из Великобритании и 42 из Нидерландов) принимали участие в оценке вкуса с применением теста «оцените все подходящие варианты» (RATA). Участников попросили оценить интенсивность каждого признака: «низкая», «средняя» или «высокая» (или указать «не подходит»). Вкусовую оценку выполнили для следующих композиций.

Конечные композиции характеризовались одинаковым количеством общего содержания жира. Контрольная композиция в качестве эмульгатора содержала не OSA-крахмал, а цитрем (эфир моно- и диглицеридов лимонной кислоты).

Оценка порошков

По сравнению с контрольной композицией, не содержащей OSA-крахмала, составы с содержанием жира 42% и 50% имели значительно менее комковатый, желтый и зернистый вид. Более того, композиция с содержанием жира 42% была значительно менее комковатой по сравнению с композицией с содержанием жира 50%, а также по сравнению с контрольной композицией (34% жира).

Оценка жидкости

По сравнению с контролем (34% жира), композиции с содержанием жира 42% и 50% оставляли меньше налета на стенках чашки и характеризовались более молочным вкусом. Кроме того, композиция с содержанием жира 42% продемонстрировала сниженное и нежелательное ощущение налета во рту по сравнению с контролем. По сравнению с контролем композиция с содержанием жира 50% характеризовалась запахом, похожим на запах приготовленных овощей. По сравнению с составом с содержанием жира 50%, композиция с содержанием жира 42% демонстрировала меньший ощутимый запах картона и приготовленных овощей.

Обе композиции с содержанием жира 42% и 50% значительно отличались по сравнению с контрольной композицией. Из двух композиций с высоким содержанием жира композицию с содержанием жира 42% выбрали как наиболее многообещающую с точки зрения органолептических свойств, поскольку она демонстрировала меньший запах картона и приготовленных овощей, чем композиция с содержанием жира 50%.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ получения питательного порошка, содержащего жир, эмульгатор, усваиваемые углеводы и белковый материал, включающий стадии: a. получения жидкости, содержащей усваиваемый углевод и эмульгатор в воде, посредством последовательного или одновременного добавления усваиваемого углевода и эмульгатора в воду при температуре от 50 до 90°С; b. обеспечения жирового ингредиента, содержащего по меньшей мере один жир; c. объединения жидкого и жирового ингредиентов с получением первичной эмульсии; d. выполнения стадии гомогенизации для гомогенизации первичной эмульсии с образованием эмульсии; e. высушивания распылением эмульсии, полученной на стадии d, с получением базового порошка; где эмульгатор представляет собой замещенный октенил-янтарным ангидридом крахмал (OSA-крахмал), где содержание жира в базовом порошке составляет 32-70 вес. % в пересчете на общий сухой вес базового порошка, при этом содержание свободного жира составляет менее 3 вес. % в пересчете на общий вес жира, g. добавления одного или нескольких сухих ингредиентов посредством сухого смешивания с получением питательного порошка, где питательный порошок представляет собой молочную смесь первого уровня, молочную смесь второго уровня или молочную смесь третьего уровня, где питательный порошок содержит 40-60 вес. % базового порошка, где питательный порошок содержит 95-100 вес. % аминокислот в пересчете на общее количество белкового материала. Питательный порошок, содержащий:40-60 вес. % базового порошка, где базовый порошок содержит жир, усваиваемые углеводы и эмульгатор, при этом содержание жира составляет по меньшей мере 32 вес. % в пересчете на общий вес базового порошка, содержание свободного жира составляет менее 3 вес. % в пересчете на общий вес жира, и эмульгатор представляет собой OSA-крахмал; и один или несколько ингредиентов, выбранных из группы, состоящей из усваиваемого углевода, белка, гидролизованного белка, пептида, аминокислоты, неусваиваемого углевода, биотика, витамина и минерала, где питательный порошок представляет собой молочную смесь первого уровня, молочную смесь второго уровня или молочную смесь третьего уровня, где питательный порошок содержит 95-100 вес. % свободных аминокислот в пересчете на общее количество белкового материала. Питательный порошок применяется в предупреждении аллергии, в снижении степени выраженности и лечении аллергии, в предупреждении метаболических нарушений, в снижении степени выраженности и лечении метаболических нарушений. Изобретение позволяет снизить содержание свободного жира в порошке, полученном высушиванием распылением, и образование конечных продуктов усиленного гликирования и блокирования лизина в порошке, полученном высушиванием распылением; улучшить органолептические свойства порошка, полученного высушиванием распылением. 7 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл., 4 пр.

1. Способ получения питательного порошка, содержащего жир, эмульгатор, усваиваемые углеводы и белковый материал, включающий стадии:

a. получения жидкости, содержащей усваиваемый углевод и эмульгатор в воде, посредством последовательного или одновременного добавления усваиваемого углевода и эмульгатора в воду при температуре от 50 до 90°С;

b. обеспечения жирового ингредиента, содержащего по меньшей мере один жир;

c. объединения жидкого и жирового ингредиентов с получением первичной эмульсии;

d. выполнения стадии гомогенизации для гомогенизации первичной эмульсии с образованием эмульсии;

e. высушивания распылением эмульсии, полученной на стадии d, с получением базового порошка;

где эмульгатор представляет собой замещенный октенил-янтарным ангидридом крахмал (OSA-крахмал),

где содержание жира в базовом порошке составляет 32-70 вес. % в пересчете на общий сухой вес базового порошка, при этом содержание свободного жира составляет менее 3 вес. % в пересчете на общий вес жира,

g. добавления одного или нескольких сухих ингредиентов посредством сухого смешивания с получением питательного порошка,

где питательный порошок представляет собой молочную смесь первого уровня, молочную смесь второго уровня или молочную смесь третьего уровня,

где питательный порошок содержит 40-60 вес. % базового порошка,

где питательный порошок содержит 95-100 вес. % аминокислот в пересчете на общее количество белкового материала.

2. Способ по п. 1, где способ включает дополнительную стадию:

f. высушивания базового порошка со стадии е.

3. Способ по п. 1 или 2, где стадию гомогенизации применяют на стадии а.

4. Способ по любому из пп. 1-3, где на стадии d содержание сухого вещества в эмульсии увеличивается путем выполнения стадии концентрирования.

5. Способ по любому из пп. 1-4, где аминокислоты добавляют к первичной эмульсии или эмульсии перед стадией e или смешивают с базовым порошком на стадии g.

6. Способ по любому из пп. 1-5, где содержание жира в базовом порошке составляет от 35 до 70 вес. % от общего сухого веса базового порошка, предпочтительно от 40 до 60 вес. %.

7. Способ по любому из пп. 1-6, где первичная эмульсия дополнительно содержит по меньшей мере один дополнительный компонент, такой как витамин, минерал или белок.

8. Способ по любому из пп. 1-7, где OSA-крахмал получают из крахмала восковой кукурузы, крахмала тапиоки, рисового крахмала, картофельного крахмала, пшеничного крахмала, крахмала, полученного из другого растительного источника, замещенного группами октенил-янтарной кислоты.

9. Способ по любому из пп. 1-8, где дополнительные сухие ингредиенты со стадии g предусматривают по меньшей мере одно из усваиваемого углевода, усваиваемого белка, гидролизованного белка, пептида, аминокислоты, биотика, неусваиваемого углевода или волокна, витамина, минерала или смеси двух или более из них.

10. Способ по любому из пп. 1-9, где весовое соотношение усваиваемого углевода и эмульгатора в жидкой композиции со стадии a находится в диапазоне 15/1-1/3, предпочтительно в диапазоне 10/1-1/1, наиболее предпочтительно в диапазоне 6/1-4/1.

11. Питательный порошок, содержащий:

40-60 вес. % базового порошка, где базовый порошок содержит жир, усваиваемые углеводы и эмульгатор, при этом содержание жира составляет по меньшей мере 32 вес. % в пересчете на общий вес базового порошка, содержание свободного жира составляет менее 3 вес. % в пересчете на общий вес жира, и эмульгатор представляет собой OSA-крахмал; и

один или несколько ингредиентов, выбранных из группы, состоящей из усваиваемого углевода, белка, гидролизованного белка, пептида, аминокислоты, неусваиваемого углевода, биотика, витамина и минерала,

где питательный порошок представляет собой молочную смесь первого уровня, молочную смесь второго уровня или молочную смесь третьего уровня,

где питательный порошок содержит 95-100 вес. % свободных аминокислот в пересчете на общее количество белкового материала.

12. Питательный порошок, получаемый способом по любому из пп. 1-10, причём питательный порошок, содержит:

40-60 вес. % базового порошка, где базовый порошок содержит жир, усваиваемые углеводы и эмульгатор, при этом содержание жира составляет по меньшей мере 32 вес. % в пересчете на общий вес базового порошка, содержание свободного жира составляет менее 3 вес. % в пересчете на общий вес жира, и эмульгатор представляет собой OSA-крахмал; и

один или несколько ингредиентов, выбранных из группы, состоящей из усваиваемого углевода, белка, гидролизованного белка, пептида, аминокислоты, неусваиваемого углевода, биотика, витамина и минерала,

где питательный порошок представляет собой молочную смесь первого уровня, молочную смесь второго уровня или молочную смесь третьего уровня,

где питательный порошок содержит 95-100 вес. % свободных аминокислот в пересчете на общее количество белкового материала.

13. Применение питательного порошка по п. 11 или 12 в предупреждении аллергии.

14. Применение питательного порошка по п. 11 или 12 в снижении степени выраженности и лечении аллергии.

15. Применение питательного порошка по п. 11 или 12 в предупреждении метаболических нарушений.

16. Применение питательного порошка по п. 11 или 12 в снижении степени выраженности и лечении метаболических нарушений.