CS8804627A3 - Process for drying water-containing foodstuffs or beverages - Google Patents

Description

Předloženy' vynález se týká způsobu ?\<tfíwy potravin.denaturorárritmcpři sušení při zroseny elf" teplo fá^L1

Potraviny obsahující proteiny nebo látlcy příbuzníproteinům odvozená z buněčných, stěn se obtížně konservují su-šením pří teplotách nad teplotou, místnosti tak, aby s-i zacho-valy původní kvalitu. Například neodstředěné mléko obsahujeřadu. proteinů, včetně' kyselinou srážitelných íosíoproteinů/ka-se inu, Imunoglobulinů^ laktoglobulinů a albuminu. Tyto pro-teiny mají tendenci, se denaturovat, jestliže se čerstvé? mlékozahřívá’, například vznikem charakteristického škraloupu, kte-rý se vytváří na horkem mléku. Sušením mléčných koncentrátůrozprašováním, se tyto proteiny degradují, přičemž poskytují práškový produkt, který se pa rekonstituci nepodobá, úplně'čerstvému mlékuS Kromě' toho^ že má horší chuí^ ztrácí schop-nost srážet, se· působením renlnu a má. snahu koaguLovat v pří- tomnosti velmi horká vodyí Při. sušení mléka rozprašováním je známo·, že kon- centráty slazená sacharosou způsobují mnoho potíží, protožemimořádná viskosita a ·* lepkavost ’r způsobují to, že se kon- centrát přlchycuje. k povrchu sušičky»

Obdobně vejce, zejména celá vejce, obsahují, řadu z lipidů a llpoprotelnů, která se denaturují teplemZ Jednímz hlavních problémů způsobených denaturací vaječného protei-nu je to, že vejce- při rekonstituci ztrácí svou schopnostbýtl vyšleháno do stabilní pěny.. Navíc porušení proteinová struktury také' zničí přírodní emulsi a tuk #se odděluje veformě jednotlivých kapiček» Sušenu vej'ce nemůže proto být re-konstituováno vodou za vzniku ryzí vejci podobné látky· K na-držení šlehatelnosti rekonstituovaných vajec bylo navrženopřidávání rušných. látek, zejména polyfosfátů a povrchově' ak—tivních látek. Bylo navrženo přidávat zdroj sachrosy ne-bo dextrosy, jako je kukuřičný sirup nebo pevné látky a kuku-řičného sirupu / UtS. patent č. 3' 152 140 Z'» Sacharosyfee při—

lO dává překvapivě vysoké množs^tfí Μ io čímž vzniká extrem- ně sladká látka» Toho lze použít u vajec zpracovávaných na koláče a cukrářské výrobky, avšak je to zcela nepoužitelnév ostatních případech»

Další problém degradace se vyskytuje při přípravěinstantní kávy, kdy- se pevná rozemletá, káva extrahuje přivyšších. teplotách. Z například 12.cj°C Z vodou, za vzniku extrak-tu* který obvykla obsahuje 30- až 50 % pevných látek, kterýse potom suší rozprašováním do formy prášku» Obsah proteinuv konečném prášku je okolo 14 Vysoká teplota extrakce anásledující sušení rozprašováním nevyhnutelně vede k produk-tu, který má ostrou hořkou-chuí ve srovnáni s- čerstvě mletoukávou extrahovanou pod: lOO^C. Tato ostrá chiát je ze jména po-zorovatelná v případech, kdy se káva. konzumuje černá»

Další problém se sušením, nastává u past a pyréz ovoce a rostlinných látek, které mají charakteristickou,buněčnou strukturu, jako například rajčatové pyré. Suší-ll

í·^ vjjýy'· s >b ίλ/. Uk.,<v

se rajčatové pyré' při zvýšených teplotách', buněčná strukturase znící a produkt. lze rekonstituovat pouze jako pastu, kte-rá postrádá charakteristickou rajčatovou strukturu* Navíc sesrrsemTnr získají pevné rajčatová produkty, které ztrácí barvua karamelisují*.

Ovocné štávy se také- obtížně účinné suší, častoztrácejí svou charakteristickou čerstvost a címS· " Instant-ní sušená pomerančová š'£áva například je považována, za hor-ší než j’© čerstvá štáva nebo š£áva v kartonech»

Nyní bylo nalezeno, že k potravinám, obsahujícímprotein lze. před. zpracováním teplem a sušením přidat určitýcukr s tím, že protein je ve větší míře chráněn před denatu—raci a tak rekonstituovaný produkt se mnohem více podobá pů-vodnímu materiálu* Obdobně lze tento cukr přidávat, do- ονοο- ν a podz^1 přičemž se zachová ných. a zeleninových, pyre aČerstvost a struktura původní látky* V tomto ohlodu. j’e· při-dávaný cukr,mnohem více účinnější než sacharosa nebo glukosa^přičemž se. produkt nestává příliš sladkým* -Kjudmfitm pí odlozeneno' 'vya^ezurpey^w vdd/^-absahťfjících, pot.

;eplote najfl teplo—do potjzfeZvánlává treha" 1-a-D-glukopyranosi<ř .který byl "nalezen. v určitých organismech jak rostlinného takči5copis- tjfo místnosti, Έ>bo nápojů, které A-A.i;

Předmětem předloženého vynálezu je způsob suěení voduobsahujících potravin nebo nápojů obsahujících teplem degrado-vatelný materiál při teplotě nad teplotou místnosti známýmitechnikami k sušení poravin, který spočívá v tom, že teplemdegradovatelný materiál se stabilizuje-přidáním trehalosy dopotraviny nebo nápoje v množství od 0,5 do 15 % hmot^

Trehalosa, X-D-glukopyranosyl-o(-ri-glukopyranosid, jepřírodně se vyskytující neredukující disacharid, který bylnalezen v určitých organismech jak rostlinného tak živočiš-

ného původu a který je resistemtní vůči susení* Tyto organis-my- zahrnu jí ártemia šalina,, Selaginella lepidopbylla a pekař-ské’ kvasníoe / Saeeharomyees cerevisiae Z® Nyní bylo nalfeze- no, ze přidáním trehalosy k potravinám, obsahujícím proteiny,také' lze tyto nejen susit, ale (test zahřívat na zcela vysoké teplo-ty, anlz by doělo k jejich. zřetelné denaturaci» Obecné' lzetrehalosu přidávat k potravinám, v množství odpovídajícímuhmotnostnímu poměru: trehalosy k proteinu, například 1 : 2,3az 1 : 13. S výhodou je hmotnostní poměr- od 1 : 2,3 do 1. : 7,3*Tak například neodstředěné mléko obsahuje 3,3 % proteinu alze· ho účinné stabilísovat přídavkem 0,3 S? hmot·' trehalosyv hmotnostním poměru 1 : ^,β» Celé vejce obsahující 12:,3 %proteinu, lze stabilísovat přídavkem 3 až 3 % hmot* trehalosy,v hmotnostním poměru. 1 : 2,3 az 1 : 4* Dále lze připravitkávové eutrakty obsahující pevné látky, vřetně 1 nebo 2 %trehalosy a. přibližný’ hmotnostní poměr je 1 t T az I t 14^vztaženo na obsah proteinu^ V případech, kdy obsah proteinu je malý a/hebo na—snadno měřitelný. a/nebo je třeba zachovat. buněčnou strukturu',například u obočných pyre, přidává se trehalosa v hmotnostnímpoměru trehalosa k netukovým pevným látkám 1 : 5 az 1 : 100*ze jména 1 : 7 až I : 3» lato rozmezí jsou také aplikovatelná u. potravin, jako jsou vejce a mtékoí V případě θ', 3 % treha-losy v neodstředěném mléku obsahujícím 3,3 % proteinu, s celko-vým obsahem, netukových pevných látek asi S 9Í, je hmotnostní poměr trehalosy k netukovým pevným látkám 1 : 15. ΤΓ trehalosypři 3 % v celých, vejcích s obsahem asi 25 % pevných látek Jepoměr 1 r. 8,7. V sušené kávy ve- formě pevné' látky obsahující1 nebo 2 1’ trehalasy Je. poměr 1 : 50 δΐ 1 : ICO. Štávy a pyrémohou obsahovat, od 1. do 15" % hmot^estalegl trehalosy.

Další výhodou: přídavku trehalosy Je překvapivě to1,že rychlost rehydratace Je mnohem vyšší, než u kontrolního vzorku, a než u v^zorků obsahujících sacharosu. následující příklady blíže ilustruji předložený vynálezů P ř í k 1 a č 1.

Plnotučné mléko. Čerstvé pasteurisované ne odstře děné" mléko se zahustia suší rozprašováním v přítomnosti 0,5 % trehalosy, vztaženona hmotnost, neodst ředěného mléka» Ze stejného mléka se Itéel 'připraví, kontrolní neošetřený vzorek mléka.

Tkehalosa sa přidává do. mléka. za. Jednoduchého ml— cháni. Vzorek se. zahusti na standardní asi 3 Cil mléčnou su- ... ..... .. ......... ..... . ... .. .. šinu, přičemž se. v tomto případě'' použije vakuový rotační od—pařovák při teplotě kolony od 4-0¾ do SCrCl

Vzniklý koncentrát se umístí do rozprašovací sušič-ky a teplotou v komoře X75^C až 2O5^CT. Teploty u vývodu jsou

\/ O . O v rozmezí S^C až sd^CT.

Sebraný prásek se rehydrstuje. přidáním, dostatečné-ho: množstvu studeno vody, až se dosáhne stavu čerstvého mlé-ka. Bylo· zjištěno, že vzorek obsahující trehalosu se mnohemsnadněji znovu smáčí než vzorek kontrolní. Vzorek obsahující'trehalosu má organoleptické vlastnosti čerstvého mléka. Tomuže být označeno jako ,r čistý " mléčný charakteris- tický znak. Struktura jeKontrolní vzorek se více také více intergrovaná a homogenníipodobal běžnému rekonstituovanému prasuu. o zjištěno se vs obsahující trehalosu, má při zahřívání charakteristické aroma zahřívaného čerstvéhomléka a.tvoří na povrchu **' škraloup Tb je důkazem přítomnos· ti. mléčných proteinů laktalbuminu a laktoglobulinu. Tentow škraloup ” nebyl pozorován u. kontrolního vzorku, což. doka-zuj"©:, že- tyto mléčné proteiny byly denaturovány. E ř í k 1 a d 2

Slepičí vejce Čerstvé celé slepičí vejce, je obzvláště citlivéJ. k dehydrataci za vyšší teploty, například při sušení rozpra-šováním. Vzniklý produkt je zřetelně horší ve vzhledu, a organoleptických vlastnostech oproti, původnímu materiálu.· V tmoto pokusu se přidá 1 hmot. trehalosa k čerst-vému celému slepičinu vejci. Vejce a. trehalosa se šlehají zavzniku stejnomčmé směsi.

Směs se nastříká na skleněnou susíc-í česku a suší v se v teplovzčušná sušárně. Teplota Je oč 45^1 do TCpC. Pri-takď z\ praví, se heevaššl vzorky vajec bez trehalosy a. suší se vedletestovaných: vzorků Jako kontrola. Vzorky se: suší tak dlouho,as se odtraní veškerá vlhkost a zbudou pouze vejce v pevneformě'. Konečná vysušená vaječná koláče se rozemelou, čímžvznikne- Jemný prášek , který se snadno rekonstituuje.

Práškk se potom rehydratuje studenou, vodou, tak^aby se dosáhlo teoretického složení původního: vejce. Bylozjištěno, že vzorek: obsahující trehalosu přechází mnohem snad-něji, v Jemnou homogenní dispersi.

Vaječná roztoky byly testovány dvěma, způsoby : 1/ Příprava " míchaného " vajíčka

Vzorky obsahující JO g~ vaječného, roztoku smícha-ného- s- 20 g čerstvého mléka se umístí do 6 JO Ví mikrovlnnétrouby a pečou se 2. minuty na plný výkon, přičemž se vzor--ky v 30 sekundových intervalech míchají.

Testované vzorky obsahující trehalosu mají vůni avzhled, podobný čerstvým míchaným .vajíčkůnjk Proteiny snadno- konzulu Jí a vytváří výrobek Jemného příjemnéhovzhledu světle žluté barvy. Kontrolní vzorky nekoagulují 9 úplně a. vzniká výrobek: šedého gumovitého, vzhledu, který mánepříjemnou vůni a nepříjemné jídelní vlastnosti* 2/ Příprav^ yorkshirakého· pudinkového šlehaného, těsta Těsto sestává z 40 g vaječného, roztoku, 40 g hladkémouky, 100 g čerstvého, mléka a 2 g soli* Těsto se. nsle je na. předehřátý ploch a peče se 20 minut. při. 20CyC spolu s kontrolním těstem připraveným z neo—Setřených sušených va jec*

PecíSí podmínky byly stejné pro všechny vzorky.Potové pudinky byljr zkoušeny na nadýchenost, objem a- vzhled. Vzorky obsahující trehalosu měly větší objem a mno-hem pravidelnější tvar. Jídelní vlastnosti jsou lepší nez ukontrolních vzorků.

Zavez

Tyto výsledky ukazují,hže proteiny v kontrolním a vzorku byly v podstatě den^turovány, zatímco proteinová, akti-vita, vzorku s trehalosou byla mnohem, bližší aktivitě čerst-vých. vajec. Příklad 3. Káva

Pražené kávové boby se «potom horká voda a trehalosa, [naecal se jemně rozemelou, přidá sesměs podrobí entrakci roz-

<L pustných látj^fe- při. 12(^C. Nerozpustné’ pevné látky se potomodstraní a zbude roztok obsahující mezi 30 až 55" ií pevnýchlátek v závislosti.na účinnosti extrakčního procesu»

Roztok se nastříká na skleněné sušicí desky a sušíse v teplovzdušné’ sušárně! Teplota je od 4^0 do áC^C"! Při-praví se vzorky kávy bez trehalosy a. suší se vedle zkoušenýchvzorku jako kontrola» Připraví se vzorky obsahující trehalosuv množství mezi. 0,5 a 5 % hmot», vztaženo na hmotnost, roze-mleté' kávy, před extrakcí! Vysušena vzorky se potom rekonsti-tuují za vzniku, pitelného kávového roztoku, a ohodnotí se spo- lu s kontrolním vzorkem! V případě kontrolního vzorku se ex—trakcí a sušením připraví tmavý roztok, kte$ý má velmi hoř-*kou ehu&amp;! Vzorky obsahující trehalosu jsou světlejší barvy- amají mnohem méně pachuti a jsou méně? hořká! I když přídavektrehalosy je poměrně dobrý v množství 0,5 °£> , yrzovQlz a jjjá jevelmi dobrý a je ve skutečnosti nezřetelně; lepší než vzoreks vyšším obsahem trehalosy!

Jako v’ ostatních, pokusech vzorek s trehalosou jev celkové" chuti mnohem více podobný vzorku látky před suše-ním než' je kontrolní vzorek! Nebyl dělán žádný pokus, kterýmby se- identifikovaly sloučeniny způsobující " hořkou " chuío

Rajčata

Rajčatový prásek sušený rozpraš ováním Je v průmyslupotravin široce rozšířeni Tvoří základ řady suchých směsí akartónových produktů - polévek , omáček, Jídel v nádobách,nápojů a různých pomocných produktů pro vařeníi

Rekonstituovaný sušený materiál Je zžetelnŠ horšíznež Jsou produkty uchovávané za "" vlhka **', například konser-vovaní a mražená koncentráty, pasteurisovane nebo aseptickyuchovávaní koncentráty, džusy nebo pasty i

Sušený materiál běžně dostupný nezachovává při re—konstituci buněčnou strukturu nebo barvu typickou pro produkt,skladovaný za " vlhka To lze také říci o rafinovaných adrahých, produktech, získaných vakuovým sušením vymraž ovánímZ lyofilisací Z. V tomto pokusu bylo použito suroví mražení italskérajčatoví pyrí s obsahem, pevných látek Z T.-SÍS Z 28 % hmot.^

Rajčata se, nechají rozmrznout a připraví se vzorkyobsahující trehalosu v množství mezi 1 a 5Ž hmotí/hmoť^přičemž trehalosa se přidává v suché formě ks zváženému vzor-ku rajčatÍ Rýrí se nastříká na sklenění sušící desky © suší se v- toplovzdušní sušárně! Teploty se pohybují od JCvCÍ do Ýo · m. loora Eřipraví se Itéal vzorky rajčat bos tregalosy a. susí se- vedle, testovaných vzorků Jako kontrola» Vysušení vzorky serekonstituují na původní obsah, pevných látek^ Náročný sušící postup způsobí, že produkty ztráce-jí barvu, většina vzorků Ja tmavě červená až Čcrn£» Avšak

obsahuje—li. vzore!: trehalosy, barva se zlepši». Při re- hydrataci také úplně7 zachovává buněčnou nebo třírozměrovou ' C ’ ChuťY, moleloulámí struk^turu původního materiálu»' 1-05¾¾ Je také" zachováno ", vzorek Je méně". karamelisován než kontrola»

Kontrolní luřzorek pri rehydrataci tvoří temně čer-venou; kaši. s nápadnou karamelis ovanou, chutí» Nepodobá se vžádném případě' surovému materiálu» Příklad 5

Slepicí vejce / srovnání / Výhody, které přináší použití trehalosy, byly srov-návány s přídavkem disacharidu / sacharosa / a mmosac^aridu/ dfcxtrosa /7

Ryly připraveny, vzorky obsahující určitá množství,směsi slepicích vajec s přídavkem 7 % hmot» sacharosy, deu«trosy a trehalosy»

Tyto tři oddělené vzorky se nastříkají na skleněnésušící desky a suší se v teplovzdušné sušárně» Teploty bylyod 4^?^ do 70^1. Zároveň byly připraveny vzorky vajec bezpřídavků. Jakékoliv látky a sušeny vedle zkoušených vzorkůJako kontrola.' Vzorky se suší až na 27 % původní hmotnosti,teoreticky se odstraní veškerá vlhkost. / čerstvé slepičí vejceobsahuje. 74,8 % vody - viz : MeCance a Widdwsan, vyd» A „A.Paul a D.Á.T* Southgate» E.M.S.O. 4»vyd» /» 43 -X -

Po Ochlazení se vzorky vysušených vagec rozemelou;na Jemný prášek a rehydratují se studenou vodou až na původ-ní výchozí hmotnost· Vzorky, ss nechají hydrát ovát 1 minutu apotom se lehce: šlehají, aby se vyzkoušela jejich schopnostpěnění. Všechny vzorky obsahující. tri cukry snadno pěnilypři šlehání? Všechny měly viskosnější a n integrovaný " vzhledve srovnání s kontrolou, přičemž vzorek s trehalosou byl vtomto ohledu nejlepsí.

Kontrolní vzorek měl světlejší barvu, byl nerovno-měrně' vysrážen a vůbec nepěnil.' Všechny vzorky byly testovány jako " míchaná. ’r va-jíčka.

Ke vzorkům se přidá 10 % hmot. Čerstvého mléka.Každý Vzorek se potom peče v mikjřovlnné troubě / 610 Ví Z napoloviční výkon celkově. 90 sekund za. přerušování pro míchánípri 30, 45, 60, TO a SG sekundách.'

Kont rol hí vzorek, nekoaguluje. úplně a má velmi tuhouneste jnoněmou strukturu se silným aroma ” pečených vajec "íChuS je typická pro. ’r zpracovaný " va ječný produkt.

Vzorky obsahující sacharosu a dextrosu. mají obajemnější strukturu a jsou stejnoměrněji vy barveny· Oba všakmají nepříjemné aroma ,r pečených vajec· " a mají nadbytečnou" sladkou " chuE.. Vzorek s trehalosou ma podobnou jemnoustrukturu a stejnoměrnou barvu. Jasný rozdíl má však v aroma τ^τ —Γ·

a- chat i. Ochutnavači je vzorek © trehalosou spontánně', hodnocenjako vzorek ,r přírodní ,r a čerstvá chuti». Celková churB. jelehká a příjemná oproti ostrá spálené chuti kontroly nebo" pečeného " aroma ostatních vzorků» Přiklaď končení." rát pomerančová síávy obsahující hmot» pevných pomerančových, částeček a lý %. hmot· trehalosy se susírozprašováním / te^plota vzduchu na přívodu 17^0 * teplota,vzduchu u vývodu CO az s(°c, rychlost rozprašování 40 000otáček/min.^ Pro vyhodnocení se zředí 1 díl suchého prásku6 díly vody» Vzorky obsahující, trehalosu se- rehydratují mno- hem snadně ji. než kontrolní vzorky obsahující matCLodextrin ja-ř' - . Uka' . / ko nosiči Mají Itežl lepší vzhled: a chuti

Claims (2)

15 -X-

N τ O V E NÁROKŮ

1. Způsob sušení vodu obsahujících potravin nebo nápojů, obsahujících teplena degradovatelný materiál při teplotě nadteplotou místnosti známými technikami k sušení potravin,vyznačující se tím, že teplem degradovatelný materiál se stabi-lizuje přidáním trehalosy do potraviny nebo nápoje v množství od 0,5 do 15 % hmot·/ /? / ^ · < - __2.’ Způsob podle bodu 1, vyznačující se tímj) JSr potravina nebo nápoj jsou proteinového charakteru a trehalosa se přidáváv hmotnostním poměru trehalosa k proteinu 1 í 2,5 až 1 s 15. — --3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že trehalosa se přidává v hmotnostním poměru trehalosa k proteinu 1 : 2,5až 1 s 1,75. — -4^ Způsob podle bodu 1·, vyznačující se tím1,, že se jako potravina nebo nápoj použije mléko nebo vejce· —.—- 5? Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako