Применение увеличенных в объеме составных частей продуктов и производство продуктов из них

Применение увеличенных в объеме составных частей продуктов и производство продуктов из них

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение в общем смысле относится к продуктам из биопластиков, обладающим высокой структурной целостностью. Продукты могут включать материалы для промышленных целей, а также пищевые продукты. В частности, настоящее изобретение относится к способам обеспечения биологически разлагаемых полимерных материалов с контролируемой текстурой и к продуктам, изготовленным на их основе.

Предшествующий уровень техники

Существуют многочисленные способы производства пищевых продуктов и биологически разлагаемых полимеров. В случае пищевых продуктов эти способы можно в большинстве случаев классифицировать как статические или динамические. Статические способы можно определить как способы, при которых партия составных частей продукта помещается в камеру тепловой обработки, в которой она остается неподвижной в процессе тепловой обработки, например в процессе выпечки в печи или в процессе формования под давлением либо запекания. Статические способы включают также способы, при которых партия материала принудительно перемещается по конвейеру через аппарат для тепловой обработки, такой как туннельная печь для выпечки. Здесь составные части продукта по-прежнему остаются неподвижными относительно поверхности или аппарата, по которой или в котором они перемещаются.

Динамические процессы - это такие процессы, при которых какое-то количество составных частей продукта подается в непрерывном или полунепрерывном потоке либо партиями в аппарат, где указанные материалы под действием механической энергии совершают относительное движение внутри партии или потока, в процессе которого происходит поглощение энергии, приводящее к тепловой обработке. Такое движение может включать активное или пассивное перемешивание. Одним из динамических способов тепловой обработки является экструзия, при которой составные части продукта принудительно смешиваются друг с другом при одновременном воздействии силы сдвига в рабочей камере экструдера. Экструзия может применяться в производстве множества различных пищевых или съедобных продуктов. Внутренние силы сдвига, генерируемые внутри аппарата, обеспечивают значительную часть теплоты, которая расходуется на тепловую обработку составных частей продукта. Указанные продукты могут быть предназначены для потребления человеком или животными либо для тех и других. Другой динамический способ тепловой обработки предусматривает применение смесителя непрерывного действия с целью вызвать относительное внутреннее движение составных частей продукта с одновременным выделением тепловой энергии, приводящей к тепловой обработке.

Что касается домашних животных, то для них выпускается большое разнообразие пищевых продуктов. Некоторые из этих продуктов изготовляются путем экструзии. Некоторые экструдированные продукты предназначены для увеличения продолжительности жевания домашними животными, особенно собаками, с целью обеспечения продукта, который домашние животные могут жевать и наслаждаться. Владельцы домашних животных зачастую определяют ценность корма для домашних животных или закуски для домашних животных по продолжительности их жевания. Например, частая жалоба владельцев крупных собак звучит как «Один укус и ничего нет».

Продукты, которые требуют более длительного жевания, способны улучшить гигиеническое состояние зубов и предупредить воспаление периодонта (околозубных тканей), являющееся широко распространенной проблемой среди домашних кошек и собак. Это вызвано тем, что натуральная пища животных в естественных условиях включает много пищи, которая требует продолжительного жевания, прежде чем кусочки станут достаточно мелкими и удобными для глотания, что способствует гигиене зубов и облегчает пищеварение. В противоположность этому рацион питания одомашненных животных зачастую имеет дефицит натуральной, требующей жевания пищи, лишая этих животных вышеуказанных преимуществ.

Традиционные способы обработки пищевых продуктов часто не позволяют производить продукты, обладающие текстурой, сравнимой с текстурой натуральных, требующих жевания продуктов. Однако были предприняты определенные попытки по производству продуктов для домашних животных, требующих более длительного жевания. Но большинство из этих продуктов имеет недостатки.

Некоторые из них просто несъедобны. Когда домашние животные жуют или разгрызают и глотают эти продукты, то у них появляются проблемы с пищеварением. Некоторые выходят из организма животного в непереваренном виде и могут вызывать диарею и увеличение объема фекалий. Пожелания большинства владельцев домашних животных сводятся к снижению объема фекалий, предупреждению диареи и мягкого стула. К тому же некоторые продукты, которые были получены, как утверждается, из съедобных составных частей, в своем окончательном виде не являются съедобными, поскольку проведенная обработка оказалась недостаточной для обеспечения переваримости продуктов.

Заявка на европейский патент ЕР 0552897 А1 раскрывает съедобный жевательный продукт для животных, содержащий гибкую пористую матрицу, содержащую целлюлозные волокна, например, от 20 до 50% стержней кукурузных початков и добавки для ухода за полостью рта. Стержни кукурузных початков и целлюлозные материалы с трудом поддаются перевариванию и могут также привести к диарее и увеличению объема фекалий.

Тем не менее существуют жевательные продукты, рецептуры которых были составлены с учетом обеспечения переваримости. Однако некоторые из этих жевательных продуктов предшествующего уровня техники являются высококалорийными. Поэтому желательно, чтобы такие продукты скармливались животным в виде угощения или закусок, чтобы они составляли только малую часть рациона домашних животных, не создавая пищевой дисбаланс.

Еще одной проблемой, связанной с некоторыми жевательными продуктами предшествующего уровня техники, являются производственные затраты. В рецептуры известных жевательных продуктов входят эластичные материалы, предназначенные для сопротивления силе жевания, развиваемой домашним животным. Эти эластичные материалы являются, как правило, дорогостоящими. Попытки смешать эластичные материалы с более дешевыми материалами привели к образованию сложной сбалансированной системы, в которой зачастую трудно гарантировать, что эти более дешевые материалы не нарушат прочности и целостности дорогостоящих гибких материалов.

Другой проблемой, связанной с некоторыми продуктами предшествующего уровня техники, обладающими высоким сопротивлением жеванию, является безопасность. Например, одна из жевательных игрушек для домашних животных согласно предшествующему уровню техники содержит термопластическую композицию на белковой основе с содержанием белка от 50 до 70%. Высокобелковые продукты, включая продукты, изготовленные из очищенных высокобелковых компонентов, являются не только дорогостоящими, но могут быть потенциально опасными. Некоторые эксперты полагают, что высокий уровень белка может вызвать почечную недостаточность и закупорку мочевых путей у получающих такой уровень белка домашних животных.

В случае некоторых продуктов предшествующего уровня техники увеличение продолжительности жевания достигается за счет повышения жесткости продукта. Некоторые из этих продуктов фактически являются твердыми, как камень. Эти продукты могут раскрошить или сломать зубы домашнего животного. Например, один из таких продуктов требует для своего измельчения рабочего давления свыше 10 мПа. Многие из более твердых продуктов предшествующего уровня техники являются по своей природе стекловидными и при раскусывании показывают тенденцию к дроблению на острые твердые фрагменты. Указанные фрагменты могут застрять в горле животного или повредить его ротовую полость. Такая проблема в основном возникает в случае продуктов, приготовленных способом формования шприцеванием под высоким давлением.

Форма продукта также играет важную роль в получении такого продукта, который является безопасным и требует более длительного жевания. Например, некоторые не стекловидные продукты предшествующего уровня техники могут не дробиться, но иметь неприемлемую форму, что может стать причиной обильной кровоточивости десен в процессе жевания. В частности, одной из проблем жевательных пищевых продуктов предшествующего уровня техники является то, что они обладают ограниченным диапазоном текстуры для выбора, кульминацией чего является получение продуктов с текстурой, вызывающей кровоточивость десен.

Кроме того, текстура многих жевательных продуктов зачастую выглядит непривлекательной и неаппетитной. Например, экструдированные сухие корма для домашних животных обычно производятся в виде твердых комков и имеют сухой серый внешний вид. Для потребителя они могут быть неудобными в использовании. И еще одно: некоторые продукты предшествующего уровня техники не являются стабильными, так что их текстура со временем изменяется, и они теряют требуемые характеристики.

Основу некоторых жевательных продуктов предшествующего уровня техники составляет крахмал. Конверсия материалов на основе крахмала в твердые продукты известна. Однако оборудование для формования шприцеванием, которое обычно используется для превращения таких материалов на основе крахмала, является дорогостоящим и сложным в эксплуатации, а известные способы отвердевания материалов на основе крахмала обеспечивают ограниченный диапазон текстуры.

Экструдирование пищевых составных частей продуктов при низких показателях активности воды хотя и известно, но до настоящего времени было сопряжено с трудностями. Составные части, требуемые для такой экструзии, очень часто являются дорогостоящими и обеспечивают ограниченный диапазон текстуры. При обработке и тепловой обработке пищевых продуктов биополимеры, такие как крахмал и белки, сначала развертываются, а затем рекомбинируются, образуя требуемую структуру, например структуру бисквита. Если указанные развертывание и рекомбинация ограничиваются или прерываются, то конечные продукты получаются мало связанными и относительно слабыми. Развертывание может происходить только в жидкой фазе и облегчается за счет гидратации неразвернутых полимеров.

При низких показателях активности воды количество воды незначительно. Как следствие, такие системы обладают ограниченным гидратационным потенциалом. Поэтому традиционные способы экструзии ведутся при высоких уровнях активности воды, причем в целях облегчения гидратации добавляется большое количество воды. Большое количество воды требует высоких энергозатрат и экологически небезопасной сушки по окончании экструзии или добавления кислоты и других консервантов, что зачастую приводит к нежелательным последствиям для продуктов: например, вода ограничивает диапазон текстуры, которой можно достигнуть.

Экструзия кормов для домашних животных обычно проводится при высокой влажности, например около 26%, и при высоких показателях активности воды, например при a_w>0,95. Однако эти параметры слишком высоки для достижения требуемой текстуры продуктов, требующих более длительного жевания. Активность воды для продуктов с увеличенной продолжительностью жевания обычно бывает ниже 0,65 при влагосодержании примерно от 7,0 до 17% и при общем количестве растворителя 10-20 мас.%. Однако при таких показателях активности воды в случае использования способов предшествующего уровня техники количество воды для гидратации будет явно недостаточным, что делает необходимым проведение тепловой обработки при очень высоких температурах и давлениях либо в течение более длительного периода времени, а это, в свою очередь, часто приводит к высокому уровню разрушения крахмала и/или потемнению продуктов.

Следовательно, существует потребность в улучшенных пищевых продуктах, которые могут обеспечить увеличенную продолжительность жевания, являются съедобными и обладают улучшенной текстурой, а также в способах производства таких продуктов.

Существует также потребность в полимерном материале, который может показывать структурную целостность, пригодную для использования в производстве несущих нагрузку изделий, таких как фурнитура, опорные приспособления и контейнеры.

Существует также потребность в средствах обеспечения работы предприятия по производству в основном сухих продуктов при снижении объема вредных выбросов в окружающую среду.

Краткое описание изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает биопластический (биопластик) материал, который может использоваться в производстве различных готовых изделий. Указанный биопластик получают из составной части, содержащей увеличенный в объеме (вспученный) материал. Его получают предпочтительно в виде когерентной массы. Эта составная часть и материал могут выбираться или получаться из возобновляемых источников, таких как углеводы и пищевые ингредиенты.

В одном из вариантов осуществления изобретения такой составной частью является увеличенный в объеме ("вспученный") крахмал.

Составная часть предпочтительно является неферментированной.

Составная часть подвергается тепловой обработке, предпочтительно в динамическом режиме, с получением биопластиковой массы. На увеличенный в объеме материал предпочтительно оказывается воздействие силой сдвига, что приводит к его плавлению, практически полному.

В случае производства пищевого материала увеличенный в объеме материал подвергается тепловой обработке с получением когерентной и твердой продуктовой массы, обладающей структурной целостностью, которая способна сопротивляться прониканию внутрь нее и разлому и в то же время является гибкой и пластичной. Продуктовая масса представляет собой биопластиковую массу, которая включает расплавленную составную часть.

Тепловая обработка предпочтительно проводится в присутствии компонента, отличающегося от воды и обладающего способностью к образованию водородных связей. В одном из вариантов тепловая обработка проводится в отсутствие добавляемой воды. Готовый продукт представляет собой биологически разлагаемый (биоразлагаемый) полимер и может содержать некоторое количество исходного увеличенного в объеме материала составной части. Количество предпочтительно является микроколичеством. В одном из вариантов изобретения количество означает содержание в виде следов.

Изобретение обеспечивает также способ производства биопластикового материала из увеличенного в объеме возобновляемого источника, такого как углевод. Углевод может быть пищевой составной частью. Биопластиковый материал может быть биологически разлагаемым.

В одном из вариантов биопластиковый материал и продукты, изготовленные из него, являются съедобными. В одном из вариантов съедобные продукты характеризуются длительной продолжительностью жевания и улучшенной текстурой. Съедобный продукт может быть кормом для домашних животных. Корм для домашних животных может быть приспособлен для длительного жевания. Он может быть достаточно стойким к прониканию внутрь, чтобы сопротивляться нормальной силе укуса, создаваемой собакой.

В одном из вариантов изобретения биопластиковый материал используется в производстве не пищевых продуктов. Не пищевые продукты могут представлять собой несущие нагрузку изделия. Биопластиковый материал может также формоваться в виде структурных элементов, которые могут использоваться в производстве и для комплектования различных готовых изделий.

Согласно второму аспекту изобретения обеспечивается способ производства продукта, содержащего биопластиковую массу, который включает стадии обеспечения составной части, содержащей увеличенный в объеме материал, и тепловой обработки, обеспечивающей плавление указанной составной части и получение когерентной биопластиковой массы.

Способ настоящего изобретения для производства, в соответствии с одним из вариантов, съедобного продукта, требующего длительного жевания, обеспечивает получение продукта с требуемой продолжительностью жевания путем тепловой обработки увеличенного в объеме материала составной части. Тепловая обработка проводится предпочтительно в присутствии компонента, образующего водородные связи и отличающегося от воды. Предпочтительно способ осуществляется в условиях низкой влажности. Способ обеспечивает обработку увеличенного в объеме материала в широком диапазоне условий, обеспечиваемого путем варьирования выбранных параметров тепловой обработки, с целью получения продуктов, отличающихся широким спектром текстуры. Это позволяет производителю получать пищевой продукт, например корм для домашних животных или закуску для домашних животных, требующих длительного жевания. Предпочтительно в процессе тепловой обработки на увеличенный в объеме материал составной части оказывается воздействие силой сдвига. В одном из вариантов тепловая обработка осуществляется в экструдере.

Увеличенная в объеме составная часть содержит съедобный материал, который был предварительно подвергнут обработке для увеличения его в объеме с целью формирования пористой матрицы из одного или более прошедших тепловую обработку биополимеров. Подвергнутый тепловой обработке биополимер(ы) может представлять собой клейстеризованный крахмал. Увеличение в объеме может осуществляться путем обработки не увеличенного в объеме съедобного материала в условиях, приводящих к внезапному и интенсивному образованию внутри него газовых пузырьков, что вызывает увеличение материала в объеме как на микроскопическом, так и на макроскопическом уровне, поскольку газовые пузырьки пытаются выйти наружу. Указанные условия могут быть созданы за счет обработки не увеличенного в объеме съедобного материала быстрым нагревом или в режиме перепада давления в достаточных пределах и в достаточно короткий промежуток времени с тем, чтобы вызвать, по существу, полное увеличение материала в объеме перед его тепловой обработкой для формирования "тела" или перед обработкой его микробиологическим процессом с интенсивным газообразованием, например ферментацией. В одном из вариантов ферментация осуществляется путем сбраживания дрожжами. В одном из вариантов увеличенный в объеме материал является ферментированным, по меньшей мере, частично.

Быстрый нагрев предпочтительно подразумевает мгновенное применение интенсивной теплоты. Перепад давления осуществляется предпочтительно быстро и в одном из примеров выполняется в течение менее 10 минут, более предпочтительно в течение менее 6 минут. В одном из вариантов применяется перепад давления порядка, по меньшей мере, примерно 200 кПа, предпочтительно, по меньшей мере, примерно 350 кПа. Составная часть, которая уже прошла обработку с целью увеличения ее в объеме перед тепловой обработкой согласно настоящему изобретению, можно обозначить термином "предварительно увеличенная в объеме", а также "увеличенная в объеме".

Основу увеличенной в объеме составной части предпочтительно составляет крахмал. В одном из вариантов составная часть на основе крахмала включает предварительно увеличенные в объеме (воздушные) зерновые частицы. Зерновые частицы могут представлять собой воздушные зерновые завтраки. В одном из вариантов предварительно увеличенная в объеме составная часть выбирается из группы, состоящей из воздушного риса, воздушного проса и воздушной пшеницы и их комбинаций. Зерно предпочтительно измельчается для получения предварительно увеличенных в объеме частиц перед тепловой обработкой и плавлением.

Способ настоящего изобретения включает структурирование или придание формы изделиям на основе крахмала вообще, а не ограничивается только производством съедобных, требующих длительного жевания продуктов для домашних животных. Например, способ производит биопластики из углеводов и других возобновляемых источников, таких как пищевые составные части. В одном из вариантов биопластики являются биологически разлагаемыми. Продукты настоящего изобретения имеют широкий спектр текстуры и обладают высокой степенью гибкости и прочности. В дополнение к этому продукты настоящего изобретения вследствие низкой влажности или низкого содержания добавляемой воды не требуют сушки по окончании экструзии.

Таким образом, согласно другому аспекту изобретения обеспечивается способ производства переваримого продукта, содержащего когерентную основу, который включает стадии обеспечения составной части, содержащей увеличенный в объеме съедобный материал, подвода механической энергии к указанному материалу и тепловой обработки его до формирования полимерной матрицы, определяющей "тело" продукта.

В предпочтительном варианте способ включает введение компонента, образующего водородные связи, но отличающегося от воды, в увеличенный в объеме материал и создание условий для образования водородных связей в матрице. Увеличение в объеме съедобного материала предпочтительно осуществляется путем внезапного перепада давления в достаточных пределах и в течение достаточно короткого промежутка времени с тем, чтобы вызвать почти полное увеличение в объеме материала перед его тепловой обработкой для получения "тела" продукта.

Кроме того, согласно изобретению способ производства съедобного продукта включает стадии обеспечения увеличенного в объеме съедобного материала и тепловой обработки материала с целью его плавления, по меньшей мере частичного, при одновременном приложении к материалу силы сдвига. Предпочтительно тепловая обработка материала проводится до почти полной тепловой конверсии его в полимер, образующий полимерную матрицу.

Способ настоящего изобретения включает структурирование или придание формы изделиям на крахмальной основе вообще, а не ограничивается только производством съедобных, требующих длительного жевания продуктов для домашних животных. Например, способ производит биопластики из углеводов и других возобновляемых источников, таких как пищевые составные части. В одном из вариантов биопластики являются биологически разлагаемыми. Продукты настоящего изобретения имеют широкий спектр текстуры и обладают высокой степенью гибкости и прочности. В дополнение к этому продукты настоящего изобретения вследствие низкой влажности или низкого содержания добавляемой воды не требуют сушки по окончании экструзии.

Требующие длительного жевания продукты, получаемые способами согласно настоящему изобретению, являются легкими, с низкой плотностью, с низкой калорийностью, например диетическими, и устойчивыми к силе укуса, например укуса животным или человеком. Сопротивление силе укуса варьирует в зависимости от способов, раскрытых в настоящем описании, что позволяет производить продукты по индивидуальным заказам для различного применения, такие как продукты для гигиены зубов или продукты, требующие заданной оптимальной продолжительности жевания, в виде закуски или другого типа пищевого продукта. Продукты для гигиены зубов могут использоваться для контроля зубного камня.

В одном из вариантов способ настоящего изобретения включает тепловую обработку увеличенного в объеме компонента в условиях низкой влажности, т.е. в присутствии низкого уровня воды. В одном из вариантов способ включает тепловую обработку сухой смеси, содержащей увеличенную в объеме составную часть, в отсутствие любой добавляемой жидкости до получения продукта с требуемой текстурой, способной обеспечить длительную продолжительность жевания. Требуемая текстура может быть также достигнута за счет добавления к сухой смеси компонента, образующего водородные связи. Компонент может включать полигидрированный растворитель. Указанный растворитель можно определить как молекулярный вид, который содержит полярные или поляризуемые химические группы, способные к образованию водородных связей, например гидроксильные, сульфгидрильные, сульфонильные группы и т.п., и который имеет молекулярную массу, совместимую со стерическим взаимодействием увеличенного в объеме амилопектина или амилозы (т.е. молекулярная масса меньше или равна примерно 800Å). Полигидрированный растворитель предпочтительно является безводным. В предпочтительном варианте изобретения указанный растворитель представляет собой этиленгликоль или пропиленгликоль либо глицерин.

Способ настоящего изобретения включает в одном из вариантов стадии измельчения увеличенного в объеме сухого материала составной части на предварительно увеличенные в объеме частицы и подачу указанных частиц вместе с компонентом, образующим водородные связи, в динамическое устройство для тепловой обработки.

В одном из вариантов динамическое устройство представляет собой экструдер. Частицы удерживаются внутри секции экструдера в течение периода времени, достаточного для обеспечения экстенсивной и почти полной сольватации клейкой экструзионной массы. В качестве указанных предварительно увеличенных в объеме частиц выбираются частицы, имеющие микроскопическую структуру и способные облегчить быструю сольватацию с применением сольватирующего компонента. Таким компонентом предпочтительно служит растворитель, выбираемый из группы, состоящей из полигидрированных растворителей.

В предпочтительном варианте изобретения крахмал (или аналогичные крахмалу полимеры) частиц является, по существу, полностью клейстеризованным. Установлено, что предварительно клейстеризованные полимеры быстро поддаются сольватации в процессе тепловой обработки или экструзии, что обусловлено структурой предварительно увеличенных в объеме частиц. Мучной порошок, получаемый из предварительно увеличенных в объеме составных частей или зерновых, имеет плотность, которая значительно меньше плотности аналогичной муки, приготовленной из натурального или не увеличенного в объеме эквивалентного источника.

Способ тепловой обработки предварительно увеличенных в объеме частиц согласно настоящему изобретению включает контролирование энергии, подводимой к экструзионной массе, с целью достижения оптимальной текстуры продукта, подвергнутого тепловой обработке. Затем эта подвергнутая тепловой обработке масса с оптимальной текстурой может формоваться в самые разнообразные формы. Примерами форм, пригодных для придания кормам для домашних животных, могут служить бисквит и крупный удлиненный кусок для собак.

В соответствии с настоящим изобретением обеспечиваются способы кормления и/или обеспечения наслаждения для домашних животных. Эти способы включают обеспечение продуктов, изготовляемых из увеличенной в объеме составной части с тем, чтобы обеспечить более длительную продолжительность жевания, и скармливание их домашнему животному для жевания и улучшения гигиенического состояния зубов домашнего животного. Продукты предпочтительно обладают низкой плотностью и низкой калорийностью в пересчете на объем продукта.

Таким образом, изобретение обеспечивает также продукт для применения в способе контроля ожирения у домашнего животного, причем указанный способ включает скармливание домашнему животному продукта, изготовляемого из увеличенной в объеме составной части на основе крахмала с тем, чтобы он имел низкую плотность и низкую калорийность. Продукт предпочтительно требует жевания домашним животным в течение длительного периода времени.

Согласно следующему аспекту изобретения способ работы пищевого предприятия включает стадии обеспечения аппарата для тепловой обработки, производства продукта путем обеспечения составной части, содержащей предварительно увеличенный в объеме материал, и работы аппарата для тепловой обработки указанной составной части, контролирования уровня влажности и уровня активности воды в процессе производства продукта таким образом, чтобы продукт не требовал сушки после его получения. Предпочтительно, чтобы вода к составной части не добавлялась.

Следовательно, преимуществом настоящего изобретения является то, что оно обеспечивает улучшенный способ работы пищевого предприятия, позволяющий сократить потребность в сушке и тем самым снизить выброс вредных побочных отходов процессов сушки.

Преимуществом настоящего изобретения является также то, что оно обеспечивает улучшенный полимерный материал, который может служить пищевым продуктом или промышленным либо конструкционным материалом.

Другое преимущество настоящего изобретения состоит в том, что оно обеспечивает улучшенный, требующий длительного жевания корм для домашних животных.

Следующее преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно обеспечивает безопасный, требующий длительного жевания корм для домашних животных.

Более того, преимуществом настоящего изобретения является также то, что оно обеспечивает диетическую закуску для домашних животных, которая не вносит существенного вклада в энергию метаболизма, обеспечиваемую основным кормом домашнего животного.

Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в том, что оно обеспечивает улучшенный продукт для домашних животных, который может использоваться для улучшения и поддержания гигиены зубов.

Следующее преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно обеспечивает удешевленный способ производства кормов для домашних животных.

Более того, преимуществом настоящего изобретения является также то, что оно обеспечивает способ производства продуктов с широким спектром текстуры.

Еще одним преимуществом настоящего изобретения является то, что оно обеспечивает способ производства продуктов, имеющих легкую текстуру, но требующих длительного жевания.

Еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в том, что оно обеспечивает улучшенный способ производства жевательных продуктов для домашних животных.

Следующим преимуществом настоящего изобретения является то, что оно обеспечивает более дешевый способ производства жевательных продуктов.

Дополнительные отличительные особенности и преимущества настоящего изобретения будут описаны и станут очевидными из подробного описания представленных ниже предпочтительных вариантов изобретения и фигур.

Краткое описание фигур

На фигуре 1 схематически представлены предварительно увеличенные в объеме частицы одного из вариантов настоящего изобретения, полученные путем измельчения предварительно увеличенных в объеме частиц настоящего изобретения.

На фигуре 2 схематически представлен вариант аппарата для производства продуктов настоящего изобретения.

На фигуре 3 схематически представлен другой вариант аппарата для производства продуктов настоящего изобретения.

На фигуре 4 показан (вид в перспективе) один из вариантов жевательного продукта для домашних животных, полученный согласно настоящему изобретению.

На фигуре 5 графически представлены результаты исследования с помощью способа дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) некоторых порошкообразных составных частей в присутствии этиленгликоля.

На фигуре 6 графически представлены результаты исследования с помощью способа дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) некоторых порошкообразных составных частей в присутствии пропиленгликоля.

На фигуре 7 графически представлены результаты изучения реологии некоторых порошкообразных составных частей в присутствии этиленгликоля.

На фигуре 8 графически представлены результаты изучения реологии некоторых порошкообразных составных частей в присутствии пропиленгликоля.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает материал биопластик, который может использоваться в производстве различных готовых изделий. Способы изобретения производят биопластики из увеличенных в объеме материалов в съедобных составных частях, которые могут включать углеводы и другие возобновляемые источники, такие как пищевые ингредиенты. В одном из вариантов полученные таким путем биопластики являются биологически разлагаемыми.

Материалы настоящего изобретения обладают широким спектром текстуры и высокой степенью гибкости и прочности. Характеристики изготовленных из них конечных продуктов варьируют в широких пределах за счет контролирования параметров обработки. Получаемый материал включает полимерную матрицу, которая может быть сформирована в виде элементов, которые могут использоваться на последующих стадиях производственного процесса с целью изготовления широкого ассортимента готовых изделий.

Изобретение обеспечивает также способы производства съедобных продуктов и не пищевых продуктов. Продукты могут изготовляться с любой текстурой, которая требует жевания их в течение длительного периода времени перед тем, как их можно будет проглотить. В одном из вариантов обеспечиваются съедобные продукты, которые могут использоваться в качестве жевательных продуктов или угощения для домашних животных. Однако настоящее изобретение не ограничивается только жевательными продуктами для домашних животных или пищевыми продуктами для домашних животных, поскольку могут изготовляться также пищевые продукты и жевательные изделия для человека.

Продукты изобретения могут изготовляться способом, который включает тепловую обработку предварительно увеличенной в объеме сухой составной части до ее плавления. В случае пищевых продуктов тепловая обработка обозначается термином «варка». Однако в контексте описания термин «варка» используется и по отношению к тепловой обработке увеличенной в объеме составной части независимо от конечного использования продукта.

Тепловая обработка предпочтительно осуществляется в присутствии компонента, способного к образованию водородных связей, причем указанный компонент представляет собой вещество, отличающееся от воды. Компонент предпочтительно способен вызывать сольватацию составной части. Компонент может представлять собой полигидрированный растворитель, который может быть жидким или твердым при стандартных температуре и давлении. Примерами пригодных для данной цели жидких растворителей являются этиленгликоль, глицерин и пропиленгликоль. Примерами пригодных для данной цели твердых полигидрированных растворителей являются сахара и сорбит. Может присутствовать вода.

Тепловая обработка (варка) осуществляется предпочтительно при низкой активности воды и в условиях низкой влажности. Перед тепловой обработкой увеличенная в объеме составная часть и компонент, образующий водородные связи, если таковой используется, предпочтительно смешиваются друг с другом с получением, в основном, гомогенной смеси, которая затем поступает в аппарат для тепловой обработки (варки). Предпочтительно смесь содержит от 10 мас.% до примерно 90 мас.% увеличенной в объеме составной части, более предпочтительно от 40 мас.% до примерно 80 мас.%. Предпочтительно смесь содержит примерно от 0 до 50 мас.% воды. Более предпочтительно смесь содержит примерно от 1 до 15 мас.% воды. Предпочтительно смесь содержит примерно от 0 до 80 мас.% компонента, образующего водородные связи. Более предпочтительно смесь содержит примерно от 4 до 16 мас.% компонента, образующего водородные связи.

Смесь может содержать также примерно от 0 до 30% белка. Белок может быть растительного или животного происхождения либо представлять их комбинацию. Он может обеспечиваться в виде белкового концентрата.

К смеси могут также добавляться необязательные компоненты, такие, которые традиционно выбираются для включения в пищевые продукты. Таким образом, тело продукта может включать также, по меньшей мере, одну дополнительную составную часть, выбираемую из группы, состоящей из желатина, дикальцийфосфата, смеси питательных веществ, реакционно-способного сахара, аминокислоты, высокоамилозного или амило-пектинового компонента (такого как крахмал) и инертных (или не перевариваемых) наполнителей. Смесь может включать также консервант. Примеры пригодных для данной цели консервантов включают сорбат калия, сорбиновую кислоту, метил-пара-гидроксибензоат, пропионат кальция и проп