Сферическая частица и пищевые суспензии, и съедобные массы, содержащие сферические частицы
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к сферическим частицам, к агломератам сферических частиц, к способам получения сферических частиц, к пищевым суспензиям и съедобным массам, содержащим сферические частицы, и к продуктам питания, содержащим пищевую суспензию и/или съедобную массу. Предложена сферическая частица композиционного порошка для получения шоколадного продукта, содержащая матриксный материал из аморфно отвержденного биополимера, а именно аморфно отвержденного сахара, где матриксный материал имеет равновесное содержание воды меньше 10 мас.%, где твердые частицы и/или объемы жидкости и/или объемы газа встроены в матриксный материал и где по меньшей мере один из следующих компонентов встроен в матриксный материал: компонент из какао, молочный компонент, жир, вкусоароматическое вещество. Матриксный материал содержит аморфно отвержденный сахар, имеющий декстрозный эквивалент больше 20, или состоит из него. Пищевая суспензия содержит, по существу, однородный материал-носитель, в который встроены сферические частицы. Съедобная масса содержит агломерат из частиц, где некоторые из частиц являются сферическими частицами. Согласно изобретению применение встроенных частиц какао снижает шероховатость указанных частиц какао и уменьшает предел текучести при устранении потребности в эмульгаторах. Это обеспечивает снижение жировой фазы вплоть до 50% и таким образом получение низкокалорийного шоколадного продукта. 8 н. и 11 з.п. ф-лы, 11 ил., 2 табл.
Реферат
Изобретение относится к сферическим частицам, к агломератам из сферических частиц, к способам получения сферических частиц, к пищевым суспензиям и съедобным массам, содержащим сферические частицы, и к продуктам питания, содержащим пищевую суспензию и/или съедобную массу.
Для получения обычных шоколадных продуктов частицы, как правило, содержащие кристаллический сахар, компоненты какао и/или сухие молочные компоненты, суспендируют в жидком масле какао. Их предварительно кристаллизуют в операции температурного кондиционирования, с охлаждением, и в итоге отверждают, в частности кристаллизуют, с охлаждением.
Шоколадные продукты должны иметь хорошее сенсорное качество. Сенсорное качество означает качество вкуса и текстуры съедобного продукта, также называемого пищевым продуктом, которое воспринимается при употреблении и которое определяет значение удовольствия. Высокое значение удовольствия является правилом, установленным для шоколадных продуктов, если в отвердевшем состоянии шоколадная масса имеет хрустящую и в то же время мягкую, то есть при плавлении сливочную консистенцию с низкой вязкостью, быстро плавится и ощущается однородной, то есть не воспринимается шероховатой в полости рта.
Сенсорное качество можно оценить посредством так называемого «количественного описательного анализа (QDA)», для которого используются лица, проводящие испытания.
Сенсорное качество определяется сырьевыми материалами, например сортом какао-бобов, и в частности, этапами обработки при производстве шоколада.
При производстве обычного шоколадного продукта шоколадная масса должна быть измельчена между вальцами и/или конширована для достижения высокого сенсорного качества, где образуются угловатые частицы в результате измельчения. В этой процедуре суспендированные частицы являются дезагломерированными, тонко разделенными, а также измененными физически и/или химическими по отношению к некоторым из их составляющих компонентов, вносящих вклад в развитие вкуса и аромата. Эти операции (тонкая вальцовка, конширование) являются крайне время- и энергозатратными.
В контексте настоящего изобретения сахара означают подслащающие компоненты, в частности сахариды, то есть моно-, ди- и олигосахариды, в частности, имеющие декстрозный эквивалент (ДЭ) больше 20, сахароспирты, заменители сахара и подсластители, и их комбинации. ДЭ определяют по методу Лейна-Эйнона, который описан, например, в «Zucker und Zuckerwaren» (см. Hofrmarm/Mauch/Untze, 2nd ed. 2002, ISBN 3-86022-937-0, p. 234-235).
WO 2006/130698 указывает, что продукт со сниженной стоимостью и/или калорийностью может быть получен путем замены кристаллического сахара аморфным сахаром; последний, как правило, имеет меньшую плотность, чем кристаллический сахар. Частицы какао, молочные частицы и/или фруктовое пюре дополнительно могут быть встроены в аморфный сахар. Аморфный сахар готовят путем растворения сахарного материала в воде, нагревания раствора, удаления воды, сушки материала и последующего дробления. Частицы, образованные таким способом, как правило, имеют ломаные края, в результате чего масса с суспендированными частицами должна быть подвергнута последующей обработке для достижения адекватного сенсорного качества.
WO 2006/005525 раскрывает плавленый съедобный продукт, в котором высушенные распылением порошки на основе молока или сахара объединяют для получения пористого продукта. Продукт, имеющий низкое содержание жира и/или высокое содержание углеводов, можно получить таким способом. Сенсорное качество не может быть улучшено путем вальцовки или конширования. Полученный продукт имеет лишь ограниченную текучесть.
СН 502834 раскрывает способ, в котором сферические гранулы получают из кристаллического сахара посредством так называемой распылительной кристаллизации, где какао-порошок, который, например, содержит жир, смешивают со сферами. Полученные гранулы являются легко текучими и могут быть быстро растворены в воде, так что их можно применять для приготовления подслащенного быстрорастворимого какао напитка. Однако эти гранулы непригодны для получения шоколадных продуктов.
Публикация ЕР 1064856 относится к инкапсулированию так называемых активных ингредиентов. Активные ингредиенты, например вкусоароматические вещества, добавляют в сахарный раствор и его отверждают распылительной сушкой. Образованные полутвердые сферические частицы, имеющие содержание воды от 10 до 20%, сушат, при этом они агломерируют до более крупных частиц, имеющих диаметр примерно 400 мкм.
Публикация US 5123162 раскрывает вкусоароматические вещества в углеводном субстрате, которые фиксировали распылительной сушкой.
Вкусоароматические вещества или фруктовые частицы встраивают в аморфный сахарный субстрат из моно- и дисахаридов. Поскольку частицы являются стабильными, матрикс содержит высокомолекулярный пленкообразующий материал, например камедь или химически модифицированный крахмал.
Публикация ЕР 1304044 относится к материалу, инкапсулированному гидроксипропилцеллюлозой. Публикация раскрывает частицы, в которых вкусоароматические вещества встроены в аморфный или частично кристаллический матрикс. Помимо гидроксипропилцеллюлозы матрикс содержит, например, сахар.
Публикация WO 99/07901 относится к мезоморфным сахарным частицам. Аморфные сахарные сферы, в которые встроены добавки, такие как вкусоароматические средства, пищевые продукты или какао, получают в центрифуге с применением так называемого способа «liquiflash». Сферы затем кристаллизуют и измельчают, так что образуются микрокристаллы, имеющие диаметр менее 10 мкм. Композиции для помадки, содержащие эти малые частицы, придают вкус и ощущение богатой жиром массы во рту.
Публикация US 5637344 относится к изделиям из сахара, имеющим вкус шоколада. Частицы какао-порошка, подвергнутые так называемому процессу «помола воздушными струями», при котором формировались округленные частицы с диаметром меньше 15 мкм, встраивали в аморфную сахарную массу. В отличие от измельченного обычным способом какао-порошка, эти мелкие округленные частицы не вызывают грубого песочного ощущения на языке.
Публикация US 3472658 относится к легко смачиваемой сахарной композиции. Сахарная частица окружена слоем какао, который, в свою очередь, покрыт аморфным сахаром. Частицы могут иметь диаметр частицы примерно от 150 до 1 мм.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение исходных материалов, пищевых суспензий и/или съедобных масс, преодолевающих известные недостатки, с которыми можно получить продукт питания со значительно сниженной калорийностью, соответствующий высоким сенсорным требованиям в отношении консистенции, текстуры, вкуса и стабильности; и соответствующих способов получения со снижением затрат энергии.
Задача решается посредством сферической частицы для получения продукта питания, где частица содержит матриксный материал из аморфно отвержденного биополимера, где матриксный материал имеет содержание воды, выбранное так, что, в частности, температура стеклования матриксного материала превышает типичную или намеченную температуру хранения, потребления и/или обработки, в частности, температура стеклования составляет более 25°С; и где содержание воды в матриксном материале составляет меньше 10 масс.% (равновесного содержания влаги в матриксном материале при 20°С и 1,023 гПа).
В настоящей заявке матриксный материал означает основное вещество, в котором могут быть встроены другие компоненты, предпочтительно по отдельности и/или разделенные на части, и предпочтительно по существу однородно распределенные.
Температура стеклования означает температуру стеклования, определенную посредством динамической дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), подробно описанной ниже.
Биополимером может быть, например, крахмал, белки, микрокристаллическая целлюлоза или полиглицериновый сложный эфир (ПГЭ). В частности, биополимером является сахар или смесь сахара/полисахарида, например смесь сахаров с крахмалами, факультативно, частично деградированными крахмалами, или биополимер включает сахар или смесь сахара/полисахарида.
Предпочтительно, матриксный материал содержит аморфно отвержденный сахар, более предпочтительно сахар, имеющий значение декстрозного эквивалента больше 20, или состоит из него.
Матриксный материал может содержать смесь сахаров, имеющих разные значения декстрозных эквивалентов, или состоять из нее, где в целом может формироваться декстрозный эквивалент более 20.
В частности, матриксный материал не содержит целлюлозы или ее производных.
В частности, твердые частицы и/или объемы жидкости и/или объемы газа встроены в матриксный материал. Эти частицы, имеющие встроенные вещества, также называются далее композиционными частицами.
Содержание воды в матриксном материале соответствует равновесному содержанию воды сферической частицы. Это содержание воды определяет термомеханические свойства частицы и значительно влияет на ее температуру стеклования. Сферическая частица может иметь компоненты, которые встроены в матриксный материал и которые содержат инкапсулированную воду. Они не вносят вклад в равновесное содержание воды частицы, поскольку она закрыта и не может диффундировать в матриксный материал.
Содержание воды можно определить путем титрования или посредством определения температуры стеклования, например, посредством динамического механического анализа (ДМА) или путем динамической дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК).
В настоящей заявке частицы, в которых более 70% поверхности является выпукло изогнутой, что говорит о том, что 30% поверхности образовано плоскими областями, также называются сферическими частицами.
Сферические частицы имеют сферичность ψ больше 0,5, предпочтительно больше 0,8, более предпочтительно больше 0,9. Сферичность ψ означает отношение поверхности сферы, имеющей тот же самый объем, как данная частица, и поверхности частицы:
где Vp означает объем частицы s, а Ар означает поверхность частицы. Если частица имеет форму сферы, сферичность равна 1.
Было установлено, что сферические частицы особенно пригодны для обеспечения высокого сенсорного качества пищевой суспензии или съедобной массы. Угловатые частицы должны иметь меньший размер и должны быть более однородно распределены для генерации сопоставимого сенсорного качества в отношении ощущаемой шероховатости, вязкости и/или консистенции.
Сферические частицы могут присутствовать в съедобной массе с большими диаметрами, чем сломанные или угловатые частицы, и обеспечивают такое же сенсорное качество.
Аморфное состояние обеспечивает отсутствие кристаллических плоскостей с краями на поверхности частиц.
Содержание воды фиксируют так, чтобы аморфно отвержденный биополимер не кристаллизовался впоследствии при специально выбранных условиях хранения.
Достаточно низкое равновесное содержание воды, установленное в соответствии с настоящим изобретением в матриксном материале, например, меньше 10 масс.%, обеспечивает отсутствие последующей кристаллизации и таким образом образования структур с угловатыми поверхностями при типичной и/или назначенной температуре применения, хранения или употребления, поскольку температура стеклования установлена так, что не превышается период времени, подходящий для кристаллизации.
Такие периоды времени могут составлять, например, несколько часов, в зависимости от системы вещества и разницы температуры между действительной температурой аморфного матрикса и температурой стеклования.
Было установлено, что в дополнение к возможной последующей кристаллизации размягчение матриксного материала, в частности, на поверхности частицы также ответственно за взаимодействие частиц друг с другом.
На клейкость поверхности влияет содержание воды, активность воды, температура на поверхности частицы и температура стеклования, а также химический состав частицы.
При реологическом анализе смесей частиц, содержащем аморфный матриксный материал и триглицериды, было установлено, что вязкость исходно снижается в зависимости от температуры и вновь возрастает при превышении определенной критической температуры. Эта критическая температура может быть связана с температурой стеклования и называется реологически характеризуемой температурой стеклования (Tg,rhe). Это примерно на 10-20°С выше температуры стеклования, определенной посредством ДСК.
Температура, преобладающая на поверхности, является решающей для клейкости. При условиях изотермического равновесия температура поверхности является такой же, как температура сердцевины частицы. Однако с учетом неравновесных состояний температура поверхности может быть выше температуры сердцевины частицы в результате трения, так что клейкость может возникать на поверхности, хотя средняя температура частицы еще не достигает критической температуры Tg,rhe.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения последующей кристаллизации, так же как и клейкости, противодействует достаточное содержание, предпочтительно по меньшей мере 10 масс. %, биополимеров с длинной цепью, например, смеси декстрозы/сахарозы, имеющей декстрозный эквивалент ДЭ 19.
Здесь и далее декстроза означает смесь моно-полисахаридов. Полисахариды являются молекулами, содержащими по меньшей мере два моносахарида.
Сахароза содержит одну молекулу глюкозы и одну молекулу фруктозы.
Таким образом, при одном и том же содержании воды смеси декстрозы/сахарозы имеют температуру стеклования Tg, которая повышается при снижении декстрозного эквивалента при определенном содержании декстрозы, повышении содержания олигосахаридных молекул, и увеличении длины цепи олигосахаридных молекул.
В примерах использования было установлено, что при содержании минимум 15 масс. % ДЭ19 или минимум 30 масс.% ДЭ34, на основе безводной сахарной фазы или биополимерной фазы, температура стеклования Tg является достаточно высокой для стабилизации содержания воды до 10 масс.%. Предпочтительно, матриксный материал сферической частицы имеет температуру стеклования более 30°С, предпочтительно от 30 до 40°С, особо предпочтительно больше 40°С. Таким образом, частицы можно дальше применять и/или хранить устойчивым образом при температурах до температуры стеклования, то есть при температурах по меньшей мере до 30°С, в частности, в качестве компонента пищевой суспензии или съедобной массы.
Встроенные вещества, присутствующие в матриксном материале, позволяют объединять сферические частицы с подходящими ингредиентами и композиционным порошком, который можно смешать, например, в непрерывной жидкой фазе, для получения непосредственно таким способом. Таким способом можно получить текучую пищевую суспензию.
Размер, вкусовые свойства и/или содержание питательных веществ в сферических частицах можно установить целенаправленным образом. Таким образом обеспечивается композиционный порошок, с которым можно получить пищевую суспензию и/или съедобную массу, которая обладает определенным сенсорным качеством и которая, например, одновременно имеет сниженную калорийность и/или обогащена придающими вкус и/или питательными компонентами.
Предпочтительно, сферическая частица содержит матриксный материал по меньшей мере до 5 об.%, более предпочтительно по меньшей мере до 10 об.% , более предпочтительно по меньшей мере до 30 об.%, более предпочтительно по меньшей мере до 50 об.% .
Предпочтительно, сферическая частица содержит матриксный материал по меньшей мере до 50 масс.%, более предпочтительно по меньшей мере до 60 масс.%.
Встроенные таким способом вещества могут полностью находиться в матриксном материале и не ухудшать поверхность или структуру поверхности сферической частицы.
Встроенные вещества предпочтительно присутствуют в матриксном материале в тонкоизмельченной форме и имеют, в частности, максимальную протяженность в пространстве до 30 мкм.
Предпочтительно, сферическая частица содержит по меньшей мере 0,1 масс. % встроенных веществ и/или по меньшей мере 0,1 об. % встроенных веществ.
Предпочтительно, сферическая частица содержит максимум 60 масс. % и/или максимум 60 об. % твердых, жидких или газообразных встроенных веществ при комнатной температуре.
Сферическая частица предпочтительно имеет диаметр меньше 500 мкм, более предпочтительно меньше 100 мкм, и еще более предпочтительно меньше 50 мкм. Сферические частицы этого размера можно легко смешать с другими массами, в частности смешать в жидкостях.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения матриксный материал имеет активность воды меньше 0,7, в частности меньше 0,6, и предпочтительно меньше 0,55, в частности от 0,05 до 0,45. Активность воды определяют в настоящей заявке как отношение парциального давления пара и давления насыщенного пара при комнатной температуре (20°С) при нормальном давлении (1,023 гПа). Активность воды является мерой воды, свободно находящейся в материале. Только это содержание активно вовлекается в обмен со средой и имеет большое значение, например, в отношении микробиологического срока годности. Однако в то же самое время активность воды также оказывает существенное влияние на химические свойства продуктов питания.
С учетом связанной температуры стеклования сферические частицы, имеющие такую активность воды, не демонстрируют значительных эффектов последующей кристаллизации или клейкости, в частности, если температура хранения ниже значения температуры стеклования, а относительная влажность атмосферы хранения в случае не упакованного продукта близка к активности воды или ниже ее.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения биополимер из сферической частицы содержит по меньшей мере один сахар из следующей группы, состоящей из сахара, имеющего декстрозный эквивалент больше 20; сахарозы, декстрозы, полидекстрозы, мальтодекстрина, маннозы, рамнозы, мальтозы, лактозы, фруктозы, полифруктозы, лактоизомальтита, тагатозы, сахарина, аспартама, ацесульфама, цикламата, неогесперидина, неотама, сукралозы, стевиозида, тауматина; или сахароспиртов, например, таких как сорбит, ксилит, маннит, мальтит, эритрит или изомальт, и/или их комбинаций.
Предпочтительно, матриксный материал содержит сахар, имеющий декстрозный эквивалент более 20, или состоит из него.
Предпочтительно, компоненты из какао, молочные компоненты, жиры, вкусоароматические вещества и/или питательные компоненты, например витамины или полифенолы, встроены в матриксный материал.
Компоненты из какао означают жир, полученный из какао-бобов или частей какао-бобов, какао-порошок или какао, то есть продукт из очищенных, лущеных и обжаренных какао-бобов, измельченных до порошка, который содержит по меньшей мере 20% масла какао, на основе массы сухого вещества, и самое большее 9% воды, какао-порошок с низким или сниженным содержанием жира, какао с низким или сниженным содержанием жира, высоко обезжиренный какао-порошок, высоко обезжиренное какао, то есть какао-порошок, содержащий менее 20% масла какао, на основе массы сухого вещества, а также волокнистое вещество какао, полученное из оболочки какао-бобов.
В настоящей заявке жир означает компонент, выбранный из следующей группы: растительные жиры, в частности масло какао или компоненты масла какао, животные жиры, в частности молочный жир или компоненты молочного жира, синтетические жиры, заменители масла какао, заменители жиров масла какао, эквиваленты масла какао в соответствии с Директивой 2000/36/ЕС, Приложение II.
В настоящей заявке молочный компонент означает компонент, полученный из молока, в частности, сухой молочной массы от частично или полностью обезвоженного цельного молока, частично или полностью обезжиренного молока, не содержащего лактозы молока, или молока со сниженным содержанием лактозы, сливок, частично или полностью обезвоженных сливок, не содержащих лактозы сливок или сливок со сниженным содержанием лактозы, масла или молочного жира, например молочного порошка.
Предпочтительно, существенные компоненты, в частности не жировые компоненты, из типичного шоколадного продукта и/или типичной шоколадной начинки продукта, в соответствии с Директивой 2000/36/ЕС, Приложение I, включены в сферическую частицу.
В дополнение или альтернативно, сферическая композиционная частица может содержать один или несколько из следующих компонентов: витамины, минералы, структурообразующие агенты, пищевые или непищевые волокна, кусочки фруктов, кусочки овощей, кусочки орехов, кусочки сердцевины фруктов, мясные кусочки, рыбные кусочки, кусочки ракообразных, частицы какао, компоненты какао, молоко, молочные компоненты, фруктовый сок или фруктовое пюре, овощной сок или овощное пюре, кофейный экстракт или кофейный ароматизатор, чайный экстракт или чайный ароматизатор, экстракт какао или ароматизатор какао, красители, экстракты красителей, синтетические подсластители, приправы, искусственные вкусоароматические средства, и идентичные натуральным вкусоароматические средства, фармацевтически активные вещества и другие вещества, важные в физиологии питания.
Компоненты, придающие последнему съедобному продукту определенное вкусовое направление и/или придающие определенные функциональности, могут быть добавлены к сферической композиционной частице.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения частица имеет плотность от 0,1 до 2,5 г/см3. Плотность сферической частицы, в частности низкое значение плотности, можно установить посредством включения пузырьков газа или пены в матриксный материал. Значения высокой плотности обеспечиваются включением минеральных компонентов.
Плотность может быть измерена обычным пикнометром, с которым, например, применяется гидриол.SOD24, додецилолеат (С30Н58О2). Альтернативно, можно применять гелиевый пикнометр, обеспечивающий те же самые значения плотности для частиц в соответствии с настоящим изобретением.
Таким образом, задача решается посредством агломерата сферических частиц, как описано выше, у которого контролируют размер, форму и пористость.
Агломерат в соответствии с настоящим изобретением является сферической частицей, имеющей круглую поверхность, состоящую из поверхностей отдельных сферических частиц, и в целом сформированную до степени больше 70% от выпуклых частей поверхности. Агломерат имеет сферичность больше 0,5, предпочтительно больше 0,8.
Пористость, то есть содержание полого объема пространства агломерата сферических частиц в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно составляет меньше 40%, особо предпочтительно меньше 25%.
Предпочтительные критерии диаметра и формы агломератов в соответствии с настоящим изобретением для сферических частиц, по существу, соответствуют тем, что описаны выше для индивидуальных частиц.
Предпочтительно, агломерат содержит меньше 20 сферических частиц.
Задача, на которой основано настоящее изобретение, далее решается посредством способа получения сферических частиц, как описано выше, или агломератов, как описано выше.
Для этого на первом этапе вначале обеспечивают раствор биополимера, например, предпочтительно путем полного растворения компонентов биополимера, в частности, из сахарных компонентов, предпочтительно имеющих декстрозный эквивалент больше 20, факультативно, дополнительно компонентов функционализирующих веществ, например таких, как поверхностно-активные вещества, предпочтительно в водной жидкой фазе. Водная жидкая фаза может состоять только из воды. Однако она может также содержать молоко, молочные компоненты, фруктовый сок, овощной сок, кофе, кофейные экстракты, чай и/или чайные экстракты. Водная жидкая фаза должна быть тщательно гомогенизирована.
Раствор биополимера предпочтительно построен так, что последующее формование и разделение обеспечивает матриксный материал, содержащий аморфно отвержденный сахар, имеющий декстрозный эквивалент больше 20 или состоящий из него.
Альтернативно, можно применять жидкие растворы сахаров, например, таких как глюкозный сироп или сахарная меласса, которые затем доводят, например, путем разбавления водой, до содержания сухого вещества, необходимого для способа распыления.
Первый этап проводят, например, в контейнере для перемешивания с кондиционируемой температурой.
На втором факультативном этапе твердые частицы и/или объемы жидкости и/или объемы газа добавляют в раствор. Факультативно добавляют эмульгатор для улучшения качества диспергирования.
Жидкость может быть факультативно аэрирована, то есть через нее пропускают газ и/или пенообразующий агент, такой как ПЭГ или молочные белки, так, чтобы могла формироваться пена.
Второй этап проводят, например, на мембранном эмульгирующем/пенообразующем устройстве и/или роторно-статорном диспергаторе с контролируемым вращением.
На третьем этапе проводят процесс формования и разделения, в частности процесс образования капель. Предпочтительно, проводят распылительную сушку с контролируемым давлением и температурой для водной смеси или дисперсии, полученной на втором этапе. Процесс формирования капель можно проводить в процессе распыления с одно- или многокомпонентной форсункой, или альтернативно, посредством эмульгирования или посредством ротационного диска.
Капли водного раствора в масле можно также формировать посредством одно- или многокомпонентной форсунки, в которой высвобождение давления водной фазы проводят каким же способом, как в процессе распылительной сушки, хотя не вместе с газовой, но вместе с масляной фазой.
Контроль давления распыления учитывает разницу давления в распылительной форсунке. Она пропорциональна передаваемому сдвиговому стрессу, для которого критическое значение не должно быть превышено для поддержания структуры водной смеси или дисперсии, образуемой на втором этапе.
Контроль температуры обеспечивает проведение процесса при температуре, достаточно превышающей температуру стеклования непрерывной водной смеси, образующей матриксный материал из частицы, для достижения достаточно полного распада распыляемой струи и таким образом образования малых круглых распыляемых частиц, и впоследствии их отверждения посредством сушки.
Во время распылительной сушки водной непрерывной фазы или дисперсии, образованной на первом и/или втором этапе, остаточное содержание воды, активность воды и/или размер частиц устанавливают через давление распыления, давление атомизации, пропускной объемный поток, массовый поток дисперсии, газовый объемный поток, температуру дисперсии, температуру газа и давление и температуру распылительной камеры.
Сушка, которая является достаточно быстрой в соответствии с изобретением, и медленная кинетика кристаллизации, установленная для биополимера, обеспечивает отверждение прежде жидкой водной фазы (дисперсии) до стабильного, аморфного состояния, без значительной последующей кристаллизации.
Третий этап можно проводить в распылительной сушилке с регуляцией разницы давления распыления и контролем температуры/влажности сушащего воздуха.
Предпочтительно, обработку с контролируемым сдвиговым стрессом проводят путем контроля или регуляции разницы давления жидкости в однокомпонентных форсунках или разницы давления газа/жидкости в двухкомпонентных форсунках через распылительную форсунку в качестве регулируемой переменной, при сохранении постоянных параметров дисперсной структуры.
Частицы, которые могут быть свободно текучими, можно собрать, хранить и далее обрабатывать.
Условия хранения координируют по составу частиц. Если частицы имеют активность воды менее 0,3, или равновесное содержание воды в матриксе менее 10 масс.%, то частицы являются стабильными при комнатной температуре при нормальном давлении. В случае частиц с более высокой активностью воды и при долговременной стабилизации частиц, температура хранения может быть снижена, давление хранения повышено, и можно проводить удаление влаги из воздуха, последующую сушку, добавление высушивающего вещества и/или хранение в воздухо- или влагонепроницаемой упаковке.
Предпочтительно, частицы хранят при относительной влажности (отношение давления пара и насыщенного давления пара над водой, в воздухе соответствует относительной атмосферной влажности) меньше 0,4, и при температуре меньше 30°С, предпочтительно при относительной влажности меньше 0,33 и/или предпочтительно при комнатной температуре, например, 20°С.
Частицы можно хранить, например, в бункере и/или воздухо- и/или влагонепроницаемом мешке.
Задача, на которой основано настоящее изобретение, далее достигается посредством пищевой суспензии, где пищевая суспензия содержит, по существу, однородный материал-носитель, в который встроены сферические частицы. Материал-носитель может быть твердым или жидким. Он может быть в форме пасты, и может быть текучим и/или формуемым.
Предпочтительно, пищевая суспензия, по существу, содержит материал-носитель и сферические частицы, встроенные в него.
В контексте настоящей заявки, пищевая суспензия является полуфабрикатным продуктом, который может быть дополнительно обработан до съедобного продукта или готового продукта, факультативно также как компонент, например, в качестве начинки.
Сферические частицы находятся в корпускулярных сферических частицах, как описано выше, и/или агломератах, как описано выше. В соответствии с настоящим изобретением, сферические частицы содержат матриксный материал из аморфно отвержденного биополимера, например белка, в частности сывороточного белка. Предпочтительно, биополимером является сахар, более предпочтительно сахар, имеющий декстрозный эквивалент больше 20.
Предпочтительно, матриксный материал содержит сахар, имеющий декстрозный эквивалент больше 20, или состоящий из него.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения сферические частицы состоят из аморфно отвержденного сахара, имеющего декстрозный эквивалент больше 20.
Сферические частицы, в частности композиционные частицы, как описано выше, предпочтительно суспендированы в жировой непрерывной жидкости. Предпочтительно применяемыми жирами являются масло какао, молочный жир, другие растительные жиры, искусственные или синтетические жиры, другие животные жиры, заменители масла какао, жиры заменителей масла какао, эквиваленты масла какао, в соответствии с Директивой 2000/36/ЕС, Приложение II.
Предпочтительно, пищевая суспензия содержит сферические частицы, имеющие содержание более 5 об. %, предпочтительно больше 20 об. %, и более предпочтительно больше 35 об. %. Предпочтительно, объемное содержание фракции сферических композиционных частиц составляет от 5 до 85 об. %, более предпочтительно от 20 до 80 об. %, и еще более предпочтительно от 35 до 75 об. %.
Предпочтительно, сферические частицы и несущая масса присутствуют в массовом отношении от 0,01:1 до 100:1, предпочтительно от 0,01:1 до 5:1.
Свойства пищевой суспензии, в частности сенсорные свойства, такие как текстура, консистенция и вкус, безусловно, укрепляются сферическими частицами.
В предпочтительном варианте осуществления матриксный материал частиц имеет активность воды меньше 0,7, в частности, меньше 0,6, предпочтительно меньше 0,55, в частности, меньше 0,45.
Предпочтительно, матриксный материал биополимера имеет содержание воды меньше 10 масс. % (равновесное содержание влаги при 20°С).
Предпочтительно, биополимер состоит из сахара, более предпочтительно, сахара, имеющего декстрозный эквивалент больше 20, и/или содержит по меньшей мере один сахар из следующей группы: сахар с декстрозным эквивалентом больше 20, сахароза, декстроза, полидекстроза, мальтодекстрин, манноза, рамноза, мальтоза, лактоза, фруктоза, полифруктоза, лактоизомальт, тагатоза, сахарин, аспартам, ацесульфам, цикламат, неогесперидин, неотам, сукралоза, стевиозид, тауматин или сахароспирты, например, такие как сорбит, ксилит, маннит, мальтит, эритрит или изомальт, и/или их комбинации.
Предпочтительно, твердые частицы и/или объемы жидкости и/или объемы газа встроены в матриксный материал твердых частиц.
Предпочтительно, компонент какао, молочный компонент, жир, вкусоароматическое вещество, диетически важный дополнительный компонент или их комбинацию встраивают в матриксный материал сферической частицы.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения по меньшей мере 90% (на основе объема) сферических частиц имеют размер менее 500 мкм, предпочтительно меньше 100 мкм, еще более предпочтительно меньше 50 мкм. Предпочтительно, по меньшей мере 60%» (на основе объема) частиц имеют диаметр от 2 до 40 мкм, в частности, 80%» от объема частиц имеют размер больше 1 мкм.
Было установлено, что достаточно, чтобы частицы, из которых по меньшей мере 80% (на основе объема) имеют размер больше 2 мкм, являющиеся сферическими и содержащие матриксный материал из аморфно отвержденного биоматериала, присутствовали в пищевой суспензии. В частном варианте осуществления было установлено, что для текучих свойств предпочтительно, чтобы по меньшей мере 50% (на основе объема) из всех частиц были больше 5 мкм и сферическими, и/или по меньшей мере 5% (на основе объема) из всех частиц были больше 20 мкм и сферическими, в частности, по меньшей мере 3%, предпочтительно по меньшей мере 10%, были больше 30 мкм.
Предпочтительно, распределение по размеру сферических частиц имеют ширину распределения, описанную среднеквадратическим отклонением s=(x90,3-x10,3)/x50,3 меньше 20, предпочтительно меньше 5, и более предпочтительно меньше 3.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения материал-носитель является непрерывной В/М (вода в масле) или М/В/М эмульсией, имеющей содержание дисперсной субфазы 5-80 об. %, предпочтительно 20-70 об. %, и более предпочтительно 30-60 об. %.
Предпочтительно, жирная непрерывная жидкая фаза содержит дисперсные субфазы, например, воду и/или внутренние жировые капли в М/В/М эмульсиях, в которых включены компоненты вещества, определяющего качество, для влияния на аромат и/или вкус и/или диетические полезные эффекты.
Особо предпочтительно, материал-носитель является жировой непрерывной фазой, содержащей триглицериды, которые кристаллизуются при определенном содержании в температурном диапазоне 20-40°С, в частности, в значительной степени кристаллизуются при 20°С. Пищевая суспензия, имеющая такой материал-носитель, пригодна для получения высококачественного шоколадного продукта и/или начинки для заполненного начинкой шоколадного продукта.
В зависимости от содержания триглицеридов, получают жидкий, полутвердый или твердый продукт при условиях температуры хранения и/или употребления.
Особо предпочтительно, материал-носитель содержит масло какао или состоит из него.
Предпочтительно, помимо сферических частиц, другие гидрофильные или гидрофобные частицы, например сахарные частицы, в частности, кристаллы сахара, или высокоплавкие кристаллы жира, встроены в материал-носитель.
Материал-носитель предпочтительно является жировой непрерывной массой, и материал-носитель может содержать другие компоненты, например, витамины, минералы, структурообразующие агенты, пищевые или непищевые волокна, фруктовые кусочки, овощные кусочки, ореховые кусочки, кусочки сердцевины фруктов, мясные кусочки, рыбные кусочки, кусочки ракообразных, частицы какао, компоненты какао, молоко, молочные компоненты, фруктовый сок или фруктовое пюре, овощной сок или овощное пюре, кофейный экстракт или кофейный ароматизатор, чайный экстракт или чайный ароматизатор, экстракт какао или ароматизатор какао, краситель, экстракт красителя, синтетические подсластители, приправы, искусственные и/или идентичные натуральным вкусоароматические средства, фармацевтически активные вещества и другие вещества, важные в физиологии питания. Упомянутые компоненты могут также быть встроены в матриксный материал сферических частиц.
Предпочтительно, масса и/или число встроенных компонентов, не