CZ298899A3 - Fruktanový prostředek mající nízkou hustotu - Google Patents

Abstract

Fruktanovýprostředek s nízkou hustotou, kteráje rovna nebo menší než 0,35 g/ml. Vprostředkuje přímo s fruktanem asociovánajednanebo více složekvybraných ze skupiny zahrnující maltodextriny, glukan, sacharosu, polyoly avysoce intenzivní sladidla Prostředek vykazuje okamžitou dispergaci ve vodnémprostředí.

Description

Fruktanový prostředek mající nízkou hustotu

Oblast techniky

Vynález se týká rozprašováním sušených fruktanových prostředků mající nízkou hustotu, které s výhodou vykazují okamžitou dispergaci ve vodném prostředí. Dále se vynález týká prostředků obsahujících fruktanové prostředky. Vynález se také týká způsobu přípravy těchto prostředků a jejich použití.

Dosavadní stav techniky

Patent US-4 303 684 popisuje rychle rozpustné sladidlové prostředky, způsob jejich přípravy a vylepšení suchých nápojových směsí jejich použitím. Sladidlový prostředek má nízkou hustotu a obsahuje dokonalou směs od 5 do 85 % fruktosy, od 5 do 60 % částečně hydrolyzovaného škrobu a od 0 do 80 % sacharosy, přičemž všechny procentické obsahy jsou vztaženy na hmotnost suchého prostředku a jednotlivé složky směsi jsou sušeny společně. Způsob přípravy těchto prostředků zahrnuje:

- přípravu vodného roztoku obsahujícího látky popsané výše, přičemž všechny procentické obsahy jsou vztaženy na hmotnost suchého prostředku,

- dispergování plynu do roztoku, a

- sušení roztoku za takových podmínek, při kterých je získán pórovitý produkt mající požadovanou hustotu.

Získaný sladidlový prostředek má široké pole využití, které zahrnuje jakékoli použití v suchých potravinových směsích, v kterých se normálně používá sacharosa.

Tyto prostředky mohou být použity v suché směsi pro přípravu nápoje, zejména nápoje syceného oxidem uhličitým.

Britský patent GB-2 216 387 popisuje sladidlové prostředky vyrobené z holosféroidů nebo částí těchto sféroidů mikrokrystalické sacharosy, zpravidla nanesené na krystalickou sacharosu, přičemž tyto sladidlové prostředky mohou obsahovat jedno nebo více vysoce intenzivních sladidel.

Tyto sladidlové prostředky se připravují rozprašovacím sušením sacharosového sirupu se současným vstřikováním inertního stlačeného plynu a obvykle stykem rozprášeného sirupu v průběhu rozprašovacího sušícího kroku a/nebo po skončení tohoto kroku s krystaly sacharosy.

S výhodou je obsaženo vysoce intenzivní sladidlo v sušeném sirupu nebo je k prostředku přidáno až v aglomeračním kroku.

Získaná sladidla jsou charakteristické nízkou hustotou a mohou být použity k nahrazení obyčejné granulované sacharosy v poměru lžíce sladidlového prostředku za lžíci granulované sacharosy.

Tyto prostředky jsou také používány jako cukerné nosiče vhodné sypné hustoty, které jsou bezprašné, nejsou snadno erodovány a mají vlastnosti, které jsou nezbytné pro využití v potravinách, avšak ponechávají si některé vizuální charakteristiky krystalického cukru, zejména světlý vzhled nebo jiskru.

Tyto produkty mají vysoký obsah sacharosy nebo vysoce kalorických sacharidů, které představují různé nevýhody pro spotřebitele.

I přestože jsou v současnosti vyžadovány méně energeticky bohaté potraviny, je stále konzumováno příliš mnoho cukru a nedostatečné množství vláknin.

Proto je stále velká potřeba potravinových prostředků, které jsou vyvážené částečnou nebo úplnou náhradou cukru cukernými náhražkami, přičemž tyto náhražky mají chuť a fyzikální vlastnosti stejné jako tradiční potravinové prostředky.

Tyto cukerné náhražky byly vyvinuty pro náhradu cukru v různých produktech z přírodních produktů jako jsou např. fruktany, zejména inulin, levan a frukto-oligosacharidy. Fruktany jako inulin nebo frukto-oligosacharidy jsou dobře známy pro jejich vliv na zlepšení zdraví, zejména pro jejich prospěšné výživové vlastnosti podporující obnovení střevní flóry (zejména bifidobakteria sp.), snížení hladiny cholesterolu v těle a pro poskytnutí dobrého vlákninového efektu. Navíc jsou tyto fruktany nízkokalorické.

Dále je z evropské patentové přihlášky EP - 0 692 252 známo, že inulin nebo frukto-oligosacharidy nebo jejich deriváty mohou být použity v potravinách nebo léčivech pro prevenci a/nebo léčbu rakoviny.

Dále je znám rozpustný čekankový extrakt připravený rozprašovacím sušením extraktu z pražených čekankových kořenů, které obsahují přibližně 22,5 % hmotnosti frukto-oligosacharidů (vyráběný a komercionalizovaný firmou Leroux, Francie), a je vhodný pro aplikace do různých potravinových prostředků.

Inulin a frukto-oligosacharidy jsou dražší než sacharosa, což limituje všeobecné použití spotřebiteli. Avšak, pro zlepšení zdraví spotřebitelů, je denní příjem malé dávky těchto fruktanů nezbytný.

• ·

• · • · • · ·

Popis vynálezu

Cíle vynálezu

Předkládaný vynález si klade za cíl poskytnout fruktanový prostředek o nízké hustotě, který lze snadno porcovat, dávkovat nebo dispergovat.

Další cíl předkládaného vynálezu se týká prostředku obsahujícího takovýto fruktanový prostředek.

Dále je cílem vynálezu poskytnout lepší nosič pro vysoce intenzivní sladidla, který nemá nedostatky dosud používaných nosičů, který je nízkokalorický, prospěšný zdraví a nemá nepříjemnou pachuť.

Specifickým cílem vynálezu je poskytnout prostředek, který vykazuje okamžitou dispergaci ve vodném prostředí.

Dalším cílem předkládaného vynálezu je poskytnout prostředek, který může být použit jako náhrada za obvyklé zbytňovací činidla jako je například glukan, ale který nemá žádnou nepříjemnou chuť nebo pachuť.

Souhrn vynálezu

Předkládaný vynález se týká rozprašováním sušeného fruktanového prostředku o nízké hustotě, tj. prostředku s hustotou (sypnou) rovné nebo menší než 0,35 g/ml, výhodně od 0,08 do 0,30 g/ml, s výhodou 0,1 až 0,2 g/ml. Fruktanový prostředek může obsahovat jeden nebo více homodispersních fruktanů a/nebo polydispersních fruktanů nebo jakoukoli jejich směs.

S výhodnou jsou fruktany, které mohou být lineární nebo větvené, vybrány ze skupiny zahrnující inulin z nepražených zdrojů, levan, frukto-oligosacharidy a/nebo jejich deriváty.

Deriváty inulinu, levanu, frukto-oligosacharidů jsou deriváty zahrnující chemickou modifikaci, při které jsou fruktosyl-fruktosové vazby zachovány a chemická modifikace probíhá na jedné nebo více než třech volných OH skupinách fruktosy, resp. těch které jsou vázány k C₂, C₃ nebo C₆ atomům páteřní molekuly fruktosy. Tato chemická modifikace volných OH skupin může být provedena například esterifikací, a to například takovou, která je popsána v mezinárodní patentové přihlášce WO96/01849.

Tyto deriváty jsou s výhodou derivátami popsanými v dokumentu EP-0657106 a EP-0440074.

V souladu s výhodným provedením je prostředek podle tohoto vynálezu prostředkem, kdy s fruktanem je přímo asociována jedna nebo více složek vybraných ze skupiny zahrnující maltodextriny, glukan, sacharosu, polyoly a vysoce intenzivní sladidla. Vysoce intenzivní sladidlo je s výhodou vybráno ze skupiny zahrnující aspartam, acesulfame-K, sucralosu, sacharin, steviosid, cyklamat, alitam, NHDC, Sweetener 2000 (Nutrasweet Company) nebo jejich směsi.

V prostředcích je hmotnostní poměr fruktanu k jedné nebo více složkám vybraných ze skupiny zahrnující maltodextriny, glukan, sacharosu a polyoly s výhodou v rozsahu od 99/1 do 1/99, zatímco vysoce intenzivní sladidla nebo směs vysoce intenzivních sladidel může být obsažena v koncentracích od 0,01% do 20%, s výhodou od 0,05% do 10%, a ještě výhodněji od 0,1 % do 5 % (hmotnostní % je vztaženo k celkové hmotnosti tohoto prostředku, která činí 100 %).

Další aspekt předkládaného vynálezu se týká aglomerováného prostředku obsahujícího jeden z výše popsaných fruktanových prostředků, který vykazuje vlastnosti okamžité dispergace ve vodném prostředí.

V tomto případě je termínem vlastnosti okamžité dispergace míněn fakt, že tento prostředek se stává ihned (a proto tedy okamžitě) dispergovaným při styku s vodným prostředím v koncentračních rozmezích pod a stejně dobře i nad jeho rozpustností.

S výhodou je tento prostředek, který vykazuje vlastnosti okamžité dispergace ve vodném prostředí, aglomerováným prostředkem, který je s výhodou získán způsobem popsaným v mezinárodní patentové přihlášce WO94/19973 zahrnuté dále odkazem. S výhodou by to měl být způsob, který je popsaný v mezinárodní patentové přihlášce WO94/19973 v nároku 4.

Výrazem aglomerovaný prostředek je míněn produkt, který je výsledkem aglomerace provedené na produktu již v práškové formě, aby se zvýšila velikost částic tohoto práškového produktu (jakým je například fruktanový prostředek o nízké hustotě podle předkládaného vynálezu).

Další aspekt předkládaného vynálezu se týká způsobu přípravy rozprašováním sušeného fruktanového prostředku podle tohoto vynálezu, který zahrnuje následující kroky:

- přípravu suspenze fruktanu nebo směsi fruktanů ve vodném prostředí, volitelně v přítomnosti jedné nebo více složek vybraných ze skupiny zahrnující maltodextriny, glukan, sacharosu, polyoly a vysoce intenzivní sladidla,

- dispergování inertního plynu (např. CO2) do suspenze, a

- sušení suspenze rozprašováním za podmínek poskytujících fruktanový prostředek mající požadovanou hustotu (sypnou) rovnu nebo menší než 0,35 g/ml, výhodněji od 0,08 do 0,30 g/ml, a ještě výhodněji od 0,1 do 0,2 g/ml.

Tato suspenze fruktanu nebo směsi fruktanů ve vodném prostředí má koncentraci fruktanu od 10 do 80 %hmot. suché fruktanové substance a jeho teplota je držena pod rozpustností fruktanu nebo směsi fruktanů.

999 • 99

Aby byl získán prostředek dle tohoto vynálezu, který vykazuje vlastnosti okamžité dispergace ve vodném prostředí, zahrnuje tento způsob přípravy dodatečné kroky;

- úpravu fruktanového prostředku v práškové nebo granulované formě s pomocí vody v kapalné fázi, vodném roztoku nebo suspenzi fruktanu a/nebo jedné nebo více výše definovaných dalších složek s jedním nebo více těmito dalšími složky v práškové formě, nebo s vodou v plynné fázi v aglomerační komoře v přítomnosti horkého vzduchu a případně vodní páry za vzniku aglomerovaného prostředku, a

- chlazení a prosévání aglomerovaného prostředku tak, aby měl produkt vhodnou velikost částic, zatímco částice prostředku, které jsou příliš jemné nebo nadměme veliké jsou recyklovány.

Následné kroky způsobu přípravy jsou popsány detailně v mezinárodní patentové přihlášce WO94/19973 zahrnuté dále referencí.

Další aspekt předkládaného vynálezu se týká použití tohoto fruktanového prostředku o nízké hustotě podle tohoto vynálezu pro přípravu potravin, krmiv nebo součásti pro přípravu potravinového nebo krmného prostředku, který má zajímavé výživové vlastnosti, jako je například náhrada cukru v poměru lžíce za lžíci nebo použití jako stolního sladidla. Fruktanový prostředek o nízké hustotě podle tohoto vynálezu může být také použit jako nosič pro různé produkty jako jsou například vysoce intenzivní sladidla, léky, příchutě, barviva a enzymy.

Pro ilustraci je předkládaný vynález dále detailně popsán na příkladu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Příprava fruktanového prostředku majícího nízkou sypnou hustotu

Suspenze obsahující 39 %hmot. suchého fiuktanu RAFTILINE® ST (inulin z čekanky, s průměrným stupněm polymerizace (DP) 10, vyráběný firmou ORAFTI, Belgie) ve vodě byla připravena vmícháním fruktanu do vody o teplotě 60 °C a následným zahříváním na teplotu 50 až 55 °C. Následně byl k suspenzi přidán CO2 (5,2 g CO₂ na kg suspenze). Pak byla suspenze dávkována do fluidní rozprašovací sušárny typu MSD-20, v kterém je hlavní vzduch vháněn skrz strop okolo rozprašovacích trysek. Dávkovači systém zahrnuje zásobník z kterého jde nástřik skrz malou Mono pumpu a jednotku ve které je přidán CO₂ do potrubí k velké Mono pumpě po které je nástřik atomizován pomocí vysokotlaké trysky.

• ·

·· ·· • · · · • · · · • ··· ··· • · ·· ··

Pro rozprašovací sušení byly použity následující podmínky:

- teploty:

- vstupní vzduch (Tin): 227-230 °C

- výstupní vzduch (T_0Ut): 107-110 °C

- vstupní vzduch statické fluidní vrstvy (Tsfb in)·' 58-67 °C

- prášek ve statické fluidní vrstvě (Tsfb powder): 69-71 °C

- atomizační tlak: 22.10⁵ Pa (22 bar)

Po opuštění statické fluidní vrstvy (SFB) prochází prášek dvě 0,3 m² vibrační fluidní vrstvy k dalšímu sušení a finálnímu chlazení před balením.

Takto byl získán rozprašováním vysušený produkt, jehož sypná hustota byla 0,19 g/ml a 0,21 g/ml (lOOkrát sklepáno).

V těchto dvou vibračních fluidizerech (SFB jednotky) byl průtok vzduchu nastaven tak, aby byly jemné částice vyfouknuty a znovu zavedeny do proudu vstřikovací trysky.

Průmyslová využitelnost

Fruktanové prostředky tohoto vynálezu jsou použitelné jako náhrady klasických sladidel nebo nosiče různých prostředků. Oproti klasickým sladidlům jsou však fruktanové prostředky tohoto vynálezu přínosem pro zdraví spotřebitelů.

Claims (11)

1. Rozprašováním sušený fruktanový prostředek, vyznačující se tím, že má hustotu (sypnou) rovnu nebo menší než 0,35 g/ml.

2. Prostředek podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se t í m, že má hustotu (sypnou) mezi 0,08 a 0,3 g/ml, výhodněji mezi 0,1 a 0,2 g/ml.

3. Prostředek podle nároku 1 nebo 2, v y z n a č u j í c í se t í m, že obsahuje jeden nebo ' více homodispersních fruktanů, jeden nebo více polydispersních fruktanů nebo jejich směsi.

4. Prostředek podle nároku 3,vyznačuj ící se tím, že fruktan je vybrán ze skupiny zahrnující inulin z nepraženého inulinového zdroje, levan, frukto-oligosacharidy a/nebo jejich deriváty.

5. Prostředek podle jakéhokoli z předcházejících nároků 1 až 4, vyznačuj ící se t í m, že s fruktanem je přímo asociována jedna nebo více složek vybraných ze skupiny zahrnující maltodextriny, glukan, polyoly, sacharosu a vysoce intenzivní sladidla.

6. Prostředek podle nároku 5, v y z n a č u j í c í se t í m, že vysoce intenzivní sladidlo je vybráno ze skupiny zahrnující aspartam, acesulfame-K, sucralosu, sacharin, steviosid, cyklamat, alitam, NHDC, Sweetener 2000 nebo jejich směsi.

7. Prostředek podle jakéhokoli z předcházejících nároků 1 až 6, vyznačuj ící se t í m, že vykazuje vlastnosti okamžité dispergace ve vodném prostředí.

8. Způsob přípravy prostředku podle jakéhokoli z předcházejících nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že zahrnuje následující kroky:

- přípravu suspenze fruktanu nebo směsi fruktanů ve vodném prostředí volitelně v přítomnosti jedné nebo více složek vybraných ze skupiny zahrnující maltodextriny, glukan, sacharosu, polyoly a vysoce intenzivní sladidla,

- dispergování inertního plynu (např. CO₂) do suspenze, a

- sušení suspenze rozprašováním za podmínek poskytujících fruktanový prostředek mající požadovanou hustotu (sypnou) rovnu nebo menší než 0,35 g/ml.

9. Způsob přípravy podle nároku 8, pro přípravu prostředku podle nároku 7, vyznačující se tím, že dále zahrnuje kroky:

- úpravu polyfruktanového prostředku v práškové nebo granulované formě s to · · ··· ··· pomocí vody v kapalné fázi, vodném roztoku nebo suspenzi fruktanu a/nebo jedné nebo více dalších složek vybraných ze skupiny zahrnující maltodextriny, glukan, sacharosu, polyoly a vysoce intenzivní sladidla, nebo s jedním nebo více těmito dalšími složkami v práškové formě, nebo s vodou v plynné fázi v aglomerační komoře v přítomnosti horkého vzduchu a případně vodní páry za vzniku aglomerovaného prostředku, a

- chlazení a prosévání aglomerovaného prostředku tak, aby měl produkt · vhodnou velikost částic, zatímco částice prostředku, které jsou příliš jemné ' nebo nadměrně veliké jsou recyklovány.

10. Použití prostředku podle jakéhokoli z nároků 1 až 7 pro přípravu potravin, krmiv nebo součásti pro přípravu potravinového nebo krmného prostředku.

11. Použití rozprašováním sušeného fruktanového prostředku podle jakéhokoli z nároků 1 až 4 jako nosiče pro vysoce intenzivní sladidlo, léky, příchutě, barviva a/nebo enzymy.