CZ281793B6

CZ281793B6 - Způsob rozpouštění alfaglukan obsahujícího potravinového produktu

Info

Publication number: CZ281793B6
Application number: CZ94910A
Authority: CZ
Inventors: Philip Adam Camburn
Original assignee: Smithkline Beecham Plc
Priority date: 1991-10-17
Filing date: 1992-10-13
Publication date: 1997-01-15
Also published as: ZA927958B; NZ244747A; JPH07500014A; HU9401097D0; EP0608289A1; SG49929A1; SK42994A3; AU2695692A; GB9122109D0; TW233250B; HUT68599A; CZ91094A3; WO1993007769A3; AU657580B2; IN174170B; CA2121480A1; US5552175A; PL169901B1; WO1993007769A2

Abstract

Způsob rozpuštění alfaglukan obsahujícího potravinového produktu zahrnuje zpracování uhlohydrát obsahujícího materiálu s obsahem vlhkosti menším než 40 % hmot. v extrudačním přístroji pod náročnými podmínkami mechanického rozrušování a střihu. Pokud je uhlohydrátem alfaglukan, pak rozpustná alfaglukanová složka extrudátu má poměr množství alfaglukanu se stupněm polymerace větším než 50 ku množství alfaglukanu se stupněm polymerace menším než 50 větší než 1 a skutečná rozpustnost potravinového produktu po rozemletí je ve vodě větší než 55 % hmotnostních. ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká nápojových výrobků například sladových nápojů. Vynález se zejména týká způsobu výroby takových výrobků a nových výrobků vyráběných tímto způsobem.

Dosavadní stav techniky

Práškové nápojové výrobky jsou celosvětově užívány například jako nápoje před spaním a/nebo jako výživné nápoje. Jedním z nejznámějších je sladový nápojový výrobek prodávaný pod ochrannou známkou Horlicks. Tyto výrobky jsou charakterizovány jemnou chutí a konzistencí a mají ideální rozpustnost ve vodě nebo mléce přidaném konzumentem. Podrobné způsoby výroby nápojů Horlicks jsou po mnoho let uchovávány v tajnosti, ale je známo, že jsou připravovány z obilovin, jejichž škrob je zcela rozpustný sladovými enzymy získanými z naklíčeného ječmene. Způsob dále zahrnuje míšení rozpuštěného produktu s mléčnými produkty, cukrem a jinými příměsmi, vaření a sušení.

Známé způsoby přípravy práškových nápojových výrobků jsou nejen složité, ale jejich nevýhodou je také, že jsou drahé, protože je použito velké množství vody, které musí být zahříváním odstraněno za účelem vytvoření práškového výrobku.

V potravinářském průmyslu je široce používané vytlačovací vaření, zejména při výrobě krmiv pro domácí zvířata, potravin pro rychlou přípravu a vloček. V těchto známých vytlačovacích způsobech výroby je rozpustnost konečného výrobku v tekutinách, jako je voda, nežádoucí, protože je obecné důležité, aby tento konečný výrobek zůstal v tekutině částicový a křehký. Tyto výrobní způsoby směřují k výrobě směsi želatinových granulí (stravitelných ale nerozpustných) a rozptýlených a fragmentovaných škrobových molekul (rozpustných a stravitelných) jak uvádí Gomez, Μ. H. a Aguilera, J. M. v J. Food Sci. (1984) 49, 40-43. To se také týká pojív, u kterých je vysoká schopnost rozpouštění škodlivá (viz. US patentový spis č. 3159505). Je také důležité, aby se konečný výrobek nestal ve vlhkém vzduchu lepkavým a měkkým, což je problém spojený s hygroskopicitou konečného výrobku.

Extrudační vaření je také používáno pro výrobu předželatinované instantní mouky (jak je například uvedeno v britském patentovém spisu GB 919906) a škrobů, které mají dobré bobtnací vlastnosti ve studené vodě. U takových výrobků zůstává granulový charakter přírodního škrobu většinou neporušený, za účelem zajištěni těchto bobtnacich a zahušťovacích vlastností. Tento výrobek není doopravdy rozpustný ve vodě, ačkoliv termín rozpustný je v této souvislosti často nesprávně používán (viz. například US patentový spis č. 4465702). Výraz instantní znamená, že není požadováno vaření, neznamená tedy, že výrobek je rozpustný ve vodě.

Pro výše uvedené aplikace je třeba omezit mechanickou náročnost a rozptylování škrobu vytlačovacího procesu. Proto byla vé

-1CZ 281793 B6 nována malá pozornost použití vytlačovacího vaření při výrobě výrobků, u kterých je zvláště požadována vysoká schopnost rozpouštění .

Francouzská patentová přihláška č. 2268473 (Institut National de la Recherche Agronomique) odhaluje schopnost extrudovaného bramborového škrobu poskytovat zvýšenou schopnost rozpouštění při nízké rychlosti šneku, vysoké teplotě a nízkém obsahu vlhkosti. Hlavním rysem tohoto známého způsobu je, že do extrudačního přístroje je přiváděno přídavné teplo. Navíc se tento dokument netýká výroby nápojů z tohoto extrudovaného materiálu ani neobsahuje aplikaci extrudačního vaření při výrobě nápojů z jiných zdrojů, jako jsou obilninové mouky. Ve skutečnosti, při zpracování podle této přihlášky, byly obilninové škroby určeny pro poskytnuti výrobku s hmotnostní rozpustností menší než 50% bez zjevné strukturální degradace. Tatáž publikace obsahuje výrobu nových přísad vytvořených tímto způsobem. Tyto přísady jsou charakterizovány tím, že jsou rozpustné v 80% etanolu a mají stupeň polymerace mezi 1 a 14. Nevýhodou těchto výrobků je, že jsou hygroskopické, což vyžaduje jejich prodej v obalech odolných proti vlhkosti.

Podstata vynálezu

Vynález je založen na zjištění, že požadovaná zlepšení mohou být při výrobě nápojových výrobků použitím vytlačovacích technik dosažena tak, že přiváděný materiál je vystaven náročnému mechanickému rozrušováni a střihu při vysoké rychlosti šneku, například použitím mnoha střihových úseků. Zejména obsah škrobu přiváděného materiálu je zcela rozpustitelný díky značnému rozptylování a náročnému střihu při vysokých rychlostech šneku.

Bylo také zjištěno, že, vhodným použitím šroubové konstrukce vytlačovacího přístroje a vytlačovacích parametrů za účelem maximalizace rozptylu a fragmentace, je možné vytvořit nový výrobek s požadovanými funkčními vlastnostmi, jako je vysoká rozpustnost v kapalinách (zvláště ve vodě), nízká viskozita, jemná chuť a konzistence. Konzistence je obvykle přisuzována přítomnosti dextrinů s vyšším stupněm polymerace (to jest se stupněm polymerace vyšším než 14).

Podstatu vynálezu tvoří způsob rozpouštění alfaglukan obsahujícího potravinového produktu, který zahrnuje zpracováni alfaglukan obsahujícího materiálu s hmotnostním obsahem vlhkosti menším než 40 % v extrudačním zařízení pod podmínkami mechanického rozrušování a střihu tak, že rozpustná alfaglukanová složka extrudátu má poměr množství alfaglukanu se stupněm polymerace větším než 50 ku množství alfaglukanu se stupněm polymerace menším než 50 větší než 1, a tak, že rozpustnost potravinového produktu při 30 ’C po rozemletí je ve vodě větší než 55 % hmotnostních.

Podstatu vynálezu tvoří rovněž alfaglukan obsahující extrudovaný výrobek, v němž poměr množství rozpustného alfaglukanu se stupněm polymerace větším než 50 ku množství rozpustného alfaglukanu se stupněm polymerace menším než 50 je větší než 1 a jeho rozpustnost ve vodě při 30 ’C je s výhodou větší než 80 % hmotnostních.

Výhodné je vytlačovací přístroj šnekové zařízení s nejméně

-2CZ 281793 B6 dvěma střihovými úseky. V jednom výhodném provedení je vytlačovací přístroj dvojšnekové zařízení. Vhodným výhodným dvojšnekovým zařízením je přístroj se souhlasně rotujícími, zcela se prolínajícími a samočinně se otírajícími šnekovými elementy. Může být vhodné použít přístroj vyráběný firmou APV-Baker (Peterborough, U. K.), Búhler Uzwil (Switzerland) nebo Werner a Pfleiderer GmbH (Stuttgart, W. Germany). Může být také použit přístroj s jedním šnekovým elementem.

Obvykle bude rychlost šneku v rozsahu od 300 do 1 000 ot/min a vytlačovací průměr v rozsahu od 0,5 do 5 mm. Ve výhodné provedení je vytlačovací deska extrudačního zařízení odstraněna tak, extrudační válec má otevřený konec.

V průběhu extrudování je vhodná teplota v rozsahu 150 - 250 ’C, výhodné v rozsahu 190 - 210 ’C. Je výhodné, aby způsob byl prováděn autogenním vytlačováním (to znamená bez podpory přidavného vnějšího zdroje tepla). Teplota vyvíjená během vytlačování je známkou náročnosti procesu a odpovídá stupni energetické disipace. Obvykle je v průběhu extrudování vyvíjen tlak v rozsahu od 0,7 MPa do 14 MPa, běžně 2,1 MPa až 10,5 MPa.

Je zřejmé, že náročnost podmínek, při kterých bude vytlačování prováděno, se při výrobě požadovaných výrobků může měnit, a bude, mezi jiným, záviset na druhu extrudačního zařízení.

Podle vynálezu není vytlačování závislé na zvláštních chemických nebo biochemických podmínkách (včetně enzymatických) vytlačovaného vzorku. Zejména není nutné provádět proces při kyselých podmínkách nebo za přítomnosti enzymů.

Ve zvláštním provedení vynálezu je vytvořen způsob přípravy nápojových složek, který zahrnuje zpracování škrob obsahujícího potravinového produktu v extrudačním přístroji při nízkém obsahu vlhkosti a při dostatečně náročných podmínkách mechanického rozrušování pro poskytnutí extrudátu, který má, pokud je proces prováděn za nepřítomnosti přídavných sladidel, dextrózový ekvivalent menší než 8 a po rozemletí skutečnou rozpustnost ve vodě větší než 55 % hmotnostních. Takový výrobek je odlišný od mnoha dříve extrudovaných škrob obsahujících produktů v tom, že množství rozpuštěného škrobu se blíží 100 %. Odborník si snadno uvědomí jiná použití, než pro výrobu práškových nápojů, způsobu podle vynálezu a výrobků vyráběných tímto způsobem.

Důležitou výhodou způsobu podle vynálezu je jeho ekonomika, protože náklady na odstranění vody pro získání vhodného produktu jsou zredukovány nebo zcela eliminovány. Způsob podle vynálezu je také jednodušší než dosud známé způsoby výroby práškových nápojů a může být použit pro vytvoření výrobků s novými a zajímavými příchutěmi.

Zvláště užitečná vlastnost předmětu vynálezu je schopnost výroby nesladkého extrudátu, přičemž tento extrudát působí jako výplňové činidlo v lahodných nápojích. Měření sladkosti je dáno hodnotou dextrózového ekvivalentu (DE hodnota). Hodnoty dextrózového ekvivalentu mohou být například vypočteny na základě určení ferikyanidového čísla (Schoch, T. J. v Methods in Carbohydrate Chemistry, vol. 4. R. L. Whistler ed., Academie Press lne., New

-3CZ 281793 B6

York. p64 (1964 ) ) .

Dalšími výhodami způsobu podle vynálezu jsou zvýšený rozsah rozpustnosti, viskózní vlastnosti a ekonomika vytváření příchutí.

Odborník v oboru snadno nahlédne, že šneková konstrukce, šneková rychlost, konstrukce vytlačovací desky nebo jiného prostředku použitého pro vytlačování, rychlost přivádění a obsah vlhkosti škrob obsahujícího potravinového produktu přiváděného do extrudačního zařízení mohly a měly by být vybírány pro optimalizaci rozptylováni/rozdélování škrobu viskózní disipací energie motoru při vysokých střihových rychlostech. Při takových podmínkách je škrob zároveň rozpouštěn a rozptylované makromolekuly poskytují schopnost rozpouštění, navíc stupeň makromolekulám! degradace může být upravován pro poskytnutí makrodextrinů střední až vysoké molekulární hmotnosti (to jest se stupněm polymerace převážně mezi 50 a 50 000). Takové makrodextriny jsou charakterizovány vysokou rozpustností ve vodé a vytvářením roztoků s nízkou viskozitou, které poskytují vhodnou konzistencí a chuť.

Ve výhodném provedení obsahuje způsob podle vynálezu přídavný krok mletí extrudátu běžným způsobem tak, že je získán nápojový prášek.

Po rozemletí má extrudát získaný způsobem podle vynálezu skutečnou rozpustnost ve vodě větší než 55 % hmotnostních, výhodně větší rozpustnost ve vodě než 70 % hmotnostních a typicky rozpustnost ve vodě 80 % hmotnostních nebo větší. Výše uvedená hodnota skutečné rozpustnosti je získána po jemném rozptýlení materiálu ve vodé, odstředění a analýze rozpuštěného materiálu v povrchovém roztoku sušením. Tato metoda určení rozpustnosti, na rozdíl od dříve užívaných určení rozpustnosti ve vodé (viz. například US patentový spis č.4465702), neobsahuje krok vysokorychlostního míchání, který by mohl způsobit další rozrušeni struktury nabobtnalých granuli a uměle zvýšit rozpustnost. Metoda výše popsaná by měla poskytovat přesnější určení skutečné rozpustnosti .

Vodný roztok má obvykle nízkou viskozitu, výhodně pod 100 mPas, výhodněji pod 5 mPas při 70 ’C pro 6% roztok.

Ve výhodném provedení způsobu podle vynálezu jsou přidávány pomocné prostředky. Pomocné prostředky mohou zahrnovat příměsi, které ovlivňuji pH, oxidačně redukční potenciál, enzymovou aktivitu, vázání vodíku a/nebo další vlastnosti prostředí nebo mezimolekulárních vztahů uvnitř extrudačního přístroje. Pomocné prostředky mohou zahrnovat jedno nebo více antioxidačních činidel (například kyselinu askorbovou, askorbový palmitát a tokoferol), oxid siřičitý, soli kovů, kyseliny, alkálie a povrchově aktivní činidla jako je lecitin a škrobové plastifikátory například chlorid vápenatý. Jedním výhodným pomocným prostředkem je kyselina fosforečná. Mohou být použity další kyseliny jako je například kyselina citrónová. Je výhodné používat kyselinu citrónovou, protože vykazuje zvýšenou schopnost odlučování.

Použití kyselin pro ředění kyselinami v extrudačních procesech je popsáno v Kervinen, R., Suortti, T., Olkku, J. a Linko,

-4CZ 281793 B6

P. Lebensmittel-wissenschaft und Technologie (1985) 18, 52 - 59 a v Faubion, J. Μ., Hoseney, R. C. a Seib, P. A. Cereal Foods World (1982) 27 (5), 212 - 216.

Přestože je způsob podle vynálezu charakterizován tím, že dříve popsané výhody způsobu podle vynálezu mohou být získány při nepřítomnosti kyseliny, mohou být kyseliny, jako je kyselina citrónová nebo kyselina fosforečná, použity pro zabránění přehřátí, ke kterému může dojít při podmínkách náročného mechanického střihu. Tyto kyseliny mohou být také použity pro odlučování polyvalentních kationtů, které by mohly působit jako oxidační katalyzátory.

Pro odborníka v oboru jsou zřejmé vhodné techniky analýzy extrudátu, které například zahrnují chromatografii prostupujícího gelu (GPC). Obecně může být použit jakýkoliv vhodný chromatografický systém (například používající vodný GPC nebo jiné vhodné polymethakrylátové gely) kombinovaný s vhodným detekčním systémem. Vhodný analytický systém a postup je popsán v příkladech níže. Chromatografie prostupujícího gelu společné rozptylem světla pod malým úhlem může být také použita pro vyjádření molekulární velikosti rozpustné části extrudátu ve větším detailu. Analytické ultraodstřeďování může být také použito pro vyjádření molekulární hmotnosti extrudátu. Další vhodné techniky jsou mimo jiné popsány v Harding, S. E. (1991) Advances in Carbohydrate Analysis, 1, 63 - 144.

Rozměrovou vylučovací chromatografií může být zobrazeno, že rozpustná část extrudátu vytvořeného způsobem podle vynálezu má střední až velkou molekulární velikost, což je mezi předželatinovaným škrobem a enzymaticky hydrolyžovaným škrobem.

Dalším předmětem vynálezu jsou nové výrobky získané použitím způsobu podle vynálezu.

Bylo zjištěno, že při obvyklých extrudačních podmínkách je poměr alfaglukanu se stupněm polymerace větším než 50 ku alfaglukanu se stupněm polymerace menším než 50 (dále uváděn jako poměr K_ft50) vždy větší než 1. Tento poměr K_<50 je tedy charakteristickým pro extrudované makrodextriny.

Jednou výhodou vynálezu je, že díky své střední molekulární velikosti jsou makrodextriny plné stravitelné, ale zároveň jsou v souladu s obecnými zdravotními doporučeními pro výměnu komplexních uhlohydrátů při dietě. Další výhodou je, že tyto makrodextriny nejsou hygroskopické a proto nevznikají problémy s uskladněním, které mohou být spojeny s dextriny s nižší molekulární hmotností, jako jsou dextriny vyráběné enzymickou nebo kyselinovou degradací.

Pro způsob podle vynálezu zahrnují vhodné škrob/alfaglukan obsahující potravinové produkty s nízkým obsahem vlhkosti jakékoliv obilovinové, bramborové nebo luštěninové mouky nebo jejich škroby.

Výhodně je před nebo po extrudaci škrob obsahující potravinový produkt upravován párou nebo jinými způsoby (například před

-5CZ 281793 B6 želatinizací). Úprava párou může být použita pro deaktivaci lipidy ničích enzymů, které by mohly podporovat žluknutí. Výhodně mohou být také před nebo po extrudaci přidávány příměsi do upraveného nebo neupraveného škrob obsahujícího potravinového produktu.

Překvapivé bylo zjištěno, že způsob podle vynálezu je schopen poskytovat složky práškových nápojů s požadovanými vlastnostmi, zejména s vysokou rozpustností ve vodě, ze zdrojů, jako je pšeničná mouka, které byly dosud považovány za obtížně rozpustíte lné nebo degradovatelné extrudaci.

Proto je ve výhodném provedení vynálezu škrob nesoucím potravinovým produktem obilovinová mouka (například z pšenice nebo z ječmene). Při použití obilovínových mouk je -výhodné, abý neobsahovaly otruby, které jsou odstraněny standardními způsoby mletí.

Předmětem vynálezu je také složka práškových nápojů získaná z obilovinové mouky a vyrobená extrudaci, přičemž po rozemletí má tato složka skutečnou rozpustnost ve vodě větší než 55 % hmotnostních.

Zde používaný termín nízký obsah vlhkosti znamená, že 0 až 40 % hmotnostních škrob obsahujícího potravinového produktu je voda, výhodné 15 až 20 % hmotnostních. V ideálním případě je obsah vlhkosti takový, že nevyžaduje sušení před nebo po jakémkoliv mlecím kroku.

Výhodně je složka práškového nápoje připravovaná způsobem podle vynálezu aromatizována. To je obvykle provedeno přidáním přírodně aromatizovaných potravin, jako je kakao, a/nebo aromatizovaných příměsí. Tak, podle jednoho provedení vynálezu, může být aroma vytvořeno v průběhu zpracování způsobem podle vynálezu přidáním aromatizujících příměsí, například cukrů, aminokyselin, proteinů a tuků. V jiném provedení vynálezu je škrob obsahující potravinový produkt předem aromatizovaný materiál, který je případné extrudován za přítomnosti aromatizujících příměsi, jak je popsáno výše.

Ve výhodném provedení obsahuje předem aromatizovaný materiál sladovou obilovinovou mouku, takže je získán sladový nápojový výrobek, výhodně sladový nápojový prášek.

Je zřejmé, že další příměsi mohou být případně přidány v průběhu zpracováni způsobem podle vynálezu nebo do konečné práškové složky nápoje, například sladidla, doplňková vláknina, proteiny, tuky, vitamíny a minerály. Přidané tukové nebo proteinové příměsi použité ve způsobu zpracování podle vynálezu z důvodů výživy, zlepšení aroma a konzistence mohou být stejné jako v tradičních způsobech zpracování a mohou být získány například z mléka, vajec nebo rostlinných zdrojů. Příměsi ztrácející živiny při vyšších teplotách jsou přidávány v pozdní fázi extrudace nebo jsou přidávány po extrudaci mícháním za sucha.

Vynález je dále popsán na příkladech a připojených schematických výkresech (nejsou v měřítku).

-6CZ 281793 B6

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 je řez extrudačním válcem extrudačního přístroje,

Obr. 2 je řez jiným uspořádáním extrudačního přístroje,

Obr. 3a je pohled na hnětači lopatky ve střihovém úseku podle obr. 1,

Obr. 3b je o 90’ pootočený pohled na hnětači lopatky ve střihovém úseku podle obr. 1,

Obr. 4 je pohled na šnekové prvky ve střihovém úseku podle obr. 2,

Obr. 5 zobrazuje chromatografický profil komerčního vzorku enzymaticky hydrolyzovaných bramborových dextrinů,

Obr. 6 zobrazuje chromatografický profil extrudovaného sladového nápoje (z obilovin).

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je řez extrudačním válcem 1 extrudačního přístroje se vstupním otvorem 2 pro pevné látky a vstupem 3 pro tekutiny. Centrální šnek (nevyšrafován) sestává z několika různých prvků koaxiálně připevněných na hexagonální hnací hřídel 10 a zajištěných šroubovým uzávěrem 9· Šnek sestává z vpřed hnacích šnekových prvků 4, zhuštěných vpřed hnacích šnekových prvků 5 a několika vysokostřihových pracovních úseků 6. sestávajících ze zpět hnacích hnětačích lopatek (viz obr. 3a a obr. 3b) vzájemné posunutých o 60’. Při použiti jsou pevné látky přiváděny vstupním otvorem 2 a výrobek je vytlačován vytlačovací deskou a otvorem 8.

Obr. 2 zobrazuje podobné uspořádáni jako obr. 1 až na to, že vysokostřihové pracovní části 7 sestávají ze střídavé zpět a vpřed hnacích šnekových prvků (viz obr. 4) namísto ze zpět hnacích hnětačích lopatek a vytlačovací desky a otvoru 8.

Ve výhodném provedení způsobu podle vynálezu je vstupem 3 čerpána do extrudačního přístroje voda s rychlostí postačující pro dosažení obsahu vlhkosti přiváděné látky 18 % (mokrý základ) při rychlosti přivádění pevných látek 150 kg/hod. Šneková rychlost je udržována na 450 ot/min a přiváděná látka je vytlačována autogenně (to jest bez vnějšího zdroje tepla) dvěma válcovými formami s průměrem 2 mm a s délkou 4 mm. Výrobek opouštějící formy vytváří, díky vypařování páry, tenké vlákno, které je prostřednictvím rotačních čepelí přilehlých k čelu vytlačovací desky a otvoru 8. řezáno na tablety s rozměrem vhodným pro další použití .

Příklad 1

Práškový základ nápoje byl připraven následujícím způsobem. Komerční sladová pšenice byla rozemleta ve válcovém mlýnu na sladovou pšeničnou mouku s přibližně 80% vymletím. Sladová pšeničná mouka pak byla smíchána s dalšími příměsmi v následujících poměrech:

-7CZ 281793 B6

72% vymletá sušenková mouka 86,7 % sladová pšeničná mouka 5,0 % odstředěné sušené mléko 7,5 % kyselina citrónová 0,75 % kyselina askorbová 0,05 %

Směs pak byla dávkována do plnicí zóny APV (dříve Baker-Perkins) MPF50 MK2 dvojšnekového extrudačního přístroje uspořádaného jak je schematicky naznačeno na obr. 1 (není v měřítku). Při běžné autogenní extrudaci jsou udržovány následující ustálené podmínky:

extrudační tlak 2,94 MPa extrudační teplota 194 °C vstupní měrná mech, energie 0,124 kWh/kg

Obsah vlhkosti tablet byl zredukován odpařováním vody metodou flash-off a následným ochlazením na 7 - 8 %. Tento obsah vlhkosti může být dále snížen sušením při 75-80 °C ve vířivé sušičce na 5 %. Vysušené tablety jsou poté mlety na rozměr menší než 200 mikronů.

Výsledný prášek je sladový nápojový materiál s vynikající chutí, nízkou sypnou hmotností (0,1 g/ml), ale s vynikajícími funkčními vlastnostmi:

skutečná rozpustnost ve vodě 80% při 30 ’C viskozita 6% roztoku 4 mPas při 70 ’C

Příklad 2

Práškový sladový nápoj byl připraven následujícím způsobem:

Smés sladové pšeničné mouky, 72% vymleté sušenkové mouky, odstředěného sušeného mléka a kyseliny askorbové byla vytvořena shodné jako v přikladu 1 až na to, že kyselina citrónová byla nahrazena kyselinou fosforečnou, která byla přiváděna do vstupu 3 pro tekutiny.

Směs pak byla dávkována do plnící zóny Bůhler DNDG62 dvojšnekového extrudačního přístroje uspořádaného jak je schematicky naznačeno na obr. 2 (není v měřítku).

Roztok kyseliny fosforečné ve vodě byl čerpán do extrudačního přístroje vstupem 3 rychlostí vypočítanou pro poskytnutí 0,75% obsahu kyseliny fosforečné a celkového obsahu vlhkosti 19 % při rychlosti přivádění pevných látek 245 kg/h, šneková rychlost byla udržována na 450 ot/min a přiváděná látka byla vytlačována autogenně. Po průchodu posledním vysokostřihovým pracovním úsekem přiváděná látka v důsledku odpařování vlhkosti expandovala a pak byla opět stlačena prostřednictvím následujících šnekových prvků. To způsobilo účinné oddělení výrobku a páry. Výrobek opouštěl extrudační válec spodním otvorem ve formě nespojených snadno manipulovatelných segmentů s podobným profilem jako šnekové prvky. Pára opouštěla extrudační válec vrchním otvorem a byla vypouštěna do ovzduší. Pro úpravu výrobků nebyl vyžadován stříhací přístroj.

-8CZ 281793 B6

Při autogenní extrudaci byly udržovány následující ustálené podmínky:

maximální teplota' maximální tlak vstupní měrná mech, energie

188 C

1,4 MPa

0,145 kWh/kg

Obsah vlhkosti byl snížen vypařováním metodou flash-off a následným ochlazením na 5 - 6 %. Výrobek byl poté mlet pro poskytnutí prášku s rozměrem částic menším než 200 mikronů a s následujícími funkčními vlastnostmi:

skutečná rozpustnost ve vodě viskozita 6% roztoku sypná hmotnost

74% při 30 ’C

4,5 mPas při 70 “C

0,7 g/ml nerály s následujícími

Prášek byl poté dále smíchán s cukrem, sušeným mlékem a mi poměry:

práškový extrudát cukr (sacharóza) odstředěné sušené chlorid sodný hydrogenuhlič i tan mléko draselný

Taková směs může být smíchána s vodou nebo mlékem na jemný sladový nápoj s příjemnou chutí.

Příklad 3

Práškový čokoládový sladový nápoj byl vytvořen podle popisu v příkladu 2 až na to, že pevné látky přiváděné do extrudačního přístroje byly předem smíchány následujícím způsobem:

72% vymletá sušenková mouka sladová pšeničná mouka kakao

Roztok kyseliny fosforečné ve vodě byl čerpán do extrudačního přístroje vstupem 3, rychlostí vypočítanou pro poskytnutí 0,75% obsahu kyseliny fosforečné a celkového obsahu vlhkosti 19 % při rychlosti přivádění pevných látek 245 kg/h.

Přiváděný materiál byl autogenně extrudován podle popisu v příkladu 2, ochlazen a rozemlet na jemný prášek s následujícími funkčními vlastnostmi:

skutečná rozpustnost ve vodě viskozita 6% roztoku sypná hmotnost	74% při 30 °C 4,5 mPas při 70 °C 0,5 g/ml
Prášek byl dále smíchán s dalšími poměry:	příměsmi s následujícími
práškový extrudát sladová pšeničná mouka cukr	30,0 % 10,0 % 38,0 %

-9CZ 281793 B6 odstředěné sušené mléko 15,0 % kakao 7,0 %

Výsledná směs může být míchána s vodou nebo mlékem na čokoládový sladový nápoj s příjemnou chutí.

Příklad 4

Práškový kávový sladový nápoj byl vytvořen podle popisu v příkladu 3 až na to, že pevné látky přiváděné do extrudačního přístroje byly předem smíchány následujícím způsobem:

72% vymletá sušenková mouka sladová pšeničná mouka káva	85.5 % 7.5 % 7 %
Směs byla extrudována a mleta podle popisu a následné míchána za sucha s dalšími příměsmi v poměrech:	v příkladu 3 následuj ících
práškový extrudát cukr polo-instantní odstředěné sušené mléko chlorid sodný hydrogenuhličitan draselný	50,0 % 29,1 % 20,0 % 0,5 % 0,4 %

Výsledná směs může být míchána s vodou nebo mlékem na sladový nápoj s kávovým aroma.

Příklad 5

Práškový sladový nápoj byl připraven podle popisu v příkladu 2 až na to, že počet vysokostřihových úseku byl snížen na dva. Pevné látky přiváděné do extrudačního přístroje byly předem smíchány následujícím způsobem:

tapiokový škrob 90,0 % sladová pšeničná mouka 5,0 % cukr 5,0 %

Směs byla předem smáčena prostřednictvím jemného postřikování vodou v průběhu míšení. Další voda byla čerpána do extrudačního přístroje rychlostí postačující pro poskytnutí celkového obsahu vlhkosti během extrudace 19 % při rychlosti přivádění pevných látek 100 kg/h.

Při autogenní extrudaci byly udržovány následující ustálené podmínky:

maximální teplota 148 ’C vstupní měrná mech, energie 0,158 kWh/kg

Výsledný extrudát byl ochlazen a mlet na jemný prášek s následuj ícími vlastnostmi:

skutečná rozpustnost ve vodě 88%

-10CZ 281793 B6 viskozita 6% roztoku ^«650

6,7 mPas

Prášek byl dále smíchán s dalšími příměsmi s následujícími poměry:

práškový extrudát sladová pšeničná mouka cukr odstředěné sušené mléko syrovátkový prášek minerály/aromatické příměsi

41,0 %

18,0 %

17.5 %

12.5 %

8,0 %

3,0 %

Výsledná směs může být míchána s vodou nebo mlékem na vynikající sladový nápoj s jemnou konzistencí. Konečný smíchaný prášek vykazuje poměr K^₅₀ rovný 13.

Přiklad 6

Extrudáty byly analyzovány podle následujícího postupu.

g suchého vzorku byl vložen do 100 ml vařící destilované vody a jemně míchán po dobu 10 minut. Pevné látky byly odděleny bud filtrací (Whatman GFF filtrační papír, Whatman Ltd, Maidstone, Kent), nebo odstřelováním a roztok byl podroben chromatografii na gelu používající systém pracující se čtyřmi sloupci sestávajícími z jednoho úvodního sloupce a tří Waters separačních sloupců (od fy Millipore Waters, UK), které byly naplněny Ultrahydrogelem (vodný GPC): Sloupec 1; Waters 1000, Sloupec 2; Waters 500, a Sloupec 3; Waters 250. Všechny sloupce byly dlouhé 300 mm. Použitý detekční systém byl refraktometr Waters 410. Analýza vrcholů byla provedena použitím softwarového vybaveni Waters baseline 810 s možností GPC.

Systém byl kalibrován použitím kalibračních standardů s molekulární hmotnosti v rozsahu od 738 do 853,009 (například Pullulan standards získaný od Polymer Labs), které byly tvořeny 0,1 M bromidu lithného ve vodě. Vzorky (150 μ,Ι) eluovány použitím 0,1 M bromidu lithného ve vodě. Izokratická rychlost rozpouštědla byla 0,8 ml za minutu.

Vytvořené chromatografické profily byly analyzovány a plocha pod křivkami byla vypočtena automatickým počítačovým systémem integrace pro určení množství přítomného materiálu s určitou molekulární velikostí.

Obr. 5 a obr. 6 zobrazují profily vzorků. Obr. 5 zobrazuje komerční vzorek enzymaticky hydrolyžovaných bramborových dextrinú a obr. 6 zobrazuje extrudovaný sladový nápoj (obilovinový). Molekulární velikost byla vztažena na stupeň polymerace předpokládající molekulární hmotnost 8 000 pro přiblížení stupni polymerace 50. Byl určen poměr množství rozpustného materiálu se stupněm polymerace větším než 50 ku množství materiálu se stupněm polymerace menším než 50.

Výsledky pro takto analyzované vzorky jsou zobrazeny v tabulce 1 níže.

-11CZ 281793 B6

Tabulka 1

VzorekK^ enzymaticky hydrolyzovaný bramborový dextrin0,026 enzymaticky hydrolyzovaný sladový nápoj0,11 extrudovaný obilovinový základ6,69 extrudovaný sladový nápoj3,54

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob rozpouštěni alfaglukan obsahujícího potravinového produktu, vyznačující se tím, že zahrnuje zpracování alfaglukan obsahujícího materiálu s hmotnostním obsahem vlhkosti menším než 40 % v extrudačním zařízení pod podmínkami mechanického rozrušování a střihu tak, že rozpustná alfaglukanová složka extrudátu má poměr množství alfaglukanu se stupněm polymerace větším než 50 ku množství alfaglukanu se stupněm polymerace menším než 50 větší než 1, a tak, že rozpustnost potravinového produktu při 30 ’C po rozemletí je ve vodě větší než 55 % hmotnostních.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že extrudační zařízení je šnekový přístroj s alespoň dvěma střihovými úseky.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že extrudační zařízení je dvojšnekový přístroj.
4. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že probíhá v kyselém prostředí .
5. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že šneková rychlost je v rozsahu od 300 do 1 000 ot/min.
6. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 2 až 5, vyznačující se tím, že se realizuje při použití extrudačního válce s otevřeným koncem.
7. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že teplota vyvíjená v průběhu extrudace je v rozsahu 150 až 250 ’C.
8. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se realizuje autogenním vytlačováním.
9. Způsob podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že v extrudačním zařízení probíhá v přítomnosti kyseliny citrónové.

-12CZ 281793 B6
10. Alfaglukan obsahující extrudovaný výrobek získaný způsobem definovaným kterýmkoliv z předcházejících nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že poměr množství rozpustného alfaglukanu se stupněm polymerace větším než 50 ku množství rozpustného alfaglukanu se stupněm polymerace menším než 50 je větší než 1.
11. Alfaglukan obsahující extrudovaný výrobek podle nároku 10, vyznačující se tím, že jeho rozpustnost ve vodě při 30 ’C je větší než 80 % hmotnostních.
12. Alfaglukan obsahující extrudovaný výrobek podle nároků 10 nebo 11, vyznačující se tím, že alfaglukan obsahující extrudovaný výrobek je mouka nebo škrob z obiloviny, brambor, řepy nebo luštěniny.
13. Alfaglukan obsahující extrudovaný výrobek podle nároků 11 nebo 12, vyznačující se tím, že jde o složku pro přípravu nápojů.
14. Alfaglukan obsahující extrudovaný výrobek podle nároku 13, vyznačující se tím, že jde o sladovou obilninovou mouku.