FI94826C - Menetelmä vettä sisältävän elintarvikkeen tai virvoitusjuoman kuivaamiseksi - Google Patents

Description

94826

Menetelmä vettä sisältävän elintarvikkeen tai virvoitusjuoman kuivaamiseksi Förfarande för torkning av vattenhaltiga livsmedel eller läskedrycker 5

Keksinnön kohteena on menetelmä vettä sisältävän elintarvikkeen tai virvoitusjuoman kuivaamiseksi ympäristön lämpötilaa korkeammassa lämpö-10 tilassa, joka mainittu elintarvike tai virvoitusjuoma käsittää kahviuutetta, hedelmä- tai vihannesmehua, -mehutiivistettä, -tahnaa tai -sosetta.

Oheinen keksintö kohdistuu elintarvikkeen suojaamiseen denaturoitumi-15 seita sitä korkeissa lämpötiloissa kuivattaessa.

Soluseinämistä peräisin olevia proteiineja tai proteiinien kaltaisia materiaaleja sisältäviä elintarvikkeita on vaikeata säilöä kuivaamalla ympäristön lämpötilaa suuremmissa lämpötiloissa siten, että niiden 20 alkuperäinen laatu säilyisi. Esimerkiksi kokomaito sisältää joukon proteiineja kuten hapolla saostuvia fosfoproteiineja/kaseiineja, im-munoglobuliineja, laktoglobuliineja ja albumiinia. Nämä proteiinit pyrkivät denaturoitvunaan, kun tuoretta maitoa kuumennetaan, joka kuumentaminen aiheuttaa esimerkiksi kuuman maidon pinnalle muodostuvan 25 tunnusomaisen keton. Maitotiivisteiden sumutuskuivaaminen johtaa näiden proteiinien hajoamiseen ja tuottaa jauhemaista tuotetta, joka veteen uudestaan sekoitettuna ei muistuta kovin hyvin tuoretta maitoa. Sen sijaan sen aromi on huonompi, sitä ei saada juoksettumaan renniinillä ja se pyrkii koaguloitumaan hyvin kuuman veden läsnäollessa.

30

Sakkaroosilla makeutettujen tiivisteiden tiedetään aiheuttavan vieläkin suurempia vaikeuksia maidon sumutuskuivauksessa, koska suurempi viskositeetti ja tahmeus saavat tiivisteen tarttumaan kuivurin pinnoille.

35 Samoin munat, erityisesti kokomuna, sisältävät joukon lipidejä ja lipoproteiineja, jotka denaturoituvat kuumennettaessa. Yksi huomattavimmista munaproteiinien denaturoitumiseen liittyvistä ongelmista on se, ettei veteen uudestaan sekoitettua munaa voida enää vatkata pysyväksi 2 94826 vaahdoksi. Lisäksi proteiinirakenteen hajoaminen rikkoo myös luonnollisen emulsion ja rasva erottuu pieninä erillisinä pisaroina. Täten kuivattua munaa ei voida sekoittaa uudestaan veteen siten, että saataisiin aidosti munan kaltaista materiaalia. Alalla ollaan ehdotettu erilaisia 5 lisäaineita, tyypillisesti polyfosfaatteja ja pinta-aktiivisia aineita, jotka säilyttäisivät veteen uudestaan sekoitetun munan vatkautumisky-vyn. Samoin ollaan ehdotettu sakkaroosin tai dekstroosilähteen kuten maissisiirapin tai maissisiirapin kiintoaineiden lisäämistä (US-patenttijulkaisu 3 162 540). Sakkaroosia ollaan lisätty yllättävän suuriksi 10 10 %:n pitoisuuksiksi, jotka johtavat erittäin makeaan materiaaliin.

Tämä on hyväksyttävää, mikäli munaa on tarkoitus käyttää kakkujen ja konditoriatuotteiden valmistamiseen, tämän makeuden ollessa täysin mahdoton muissa sovellutuksissa.

15 Muunlainen hajoamisongelma liittyy murukahvin ("instant-kahvin") tuotantoon, jossa jauhetun kahvin kiintoaineet uutetaan suurissa lämpötiloissa (esim. 120 °C) vedellä, jolloin saadaan tyypillisesti 30-60 % kiintoaineita sisältävä uute, joka sumutuskuivataan jauheen muodostamiseksi. Lopullisen jauheen proteiinipitoisuus on noin 14 %. Uuttaminen 20 korkeassa lämpötilassa ja sen jälkeen toteutettava sumutuskuivaaminen johtavat väistämättä tuotteeseen, jonka aromi on pistävän kitkerä verrattuna juuri jauhettuun kahviin, joka on uutettu alle 100 eC:n lämpötilassa. Tämä pistävä aromi on erityisen selvä, mikäli kahvi nautitaan mustana.

- 25

Muunlaisia kuivausongelmia liittyy hedelmä- ja vihannesmateriaalia olevien, solurakenteeltaan tyypillisten tahnojen ja soseiden, esimerkiksi tomaattisoseen, kuivaamiseen. Mikäli tomaattisose kuivataan korkeassa lämpötilassa, sen solurakenne hajoaa, jolloin veteen sekoitettu-30 na saadaan tahnaa, jolta puuttuu tomaatille tyypillinen rakenne. Lisäk-.· si kuivaamisen seurauksena tomaatin kiintoaineet muuttavat väriään ja karame11isoituvat.

Samoin hedelmämehujen tehokas kuivaaminen on vaikeata, mehujen menet-35 täessä usein niille tyypillisen raikkauden ja aromin. Esimerkiksi kui- ii i i8:i nm ιι·«ΐ 3 94826 vattua appelsiinimehujauhetta pidetään yleisesti heikompilaatuisena tuoreeseen mehuun tai tölkkimehuun verrattuna.

Keksinnön puitteissa ollaan nyt todettu, että erästä erityistä sokeria 5 voidaan sisällyttää proteiineja sisältäviin elintarvikkeisiin ennen niiden lämpökäsittelyä ja kuivaamista, jolloin proteiinit saadaan suurelta osalta suojatuiksi denaturoitumiselta siten, että veteen uudestaan sekoitettu tuote muistuttaa paljon paremmin alkuperäistä materiaalia. Tätä sokeria voidaan samoin sisällyttää hedelmä- ja vihannessosei- 10 siin ja -mehuihin ja muihin vastaaviin tuotteisiin, jolloin alkuperäisen tuotteen raikkaus ja rakenne saadaan säilymään. Tämä lisätty sokeri on tässä suhteessa huomattavasti tehokkaampaa kuin sakkaroosi tai glukoosi tuotetta kuitenkaan erityisen makeaksi tekemättä.

15 Oheisen keksinnön mukaisesti aikaan saadaan menetelmä vettä sisältävän elintarvikkeen tai virvoitusjuoman kuivaamiseksi ympäristön lämpötilaa korkeammassa lämpötilassa sisällyttämällä trehaloosia kuivattavaan elintarvikkeeseen tai virvoitusjuomaan pitoisuudeksi, joka on 0,5-15 paino-%.

20

Trehaloosi, a-D-glukopyranosyyli-a-D-glukopyranosidi, on luonnossa esiintyvä ei-pelkistävä disakkaridi, jota todetaan eräissä kuivaamista kestävissä kasvi- ja eläinorganismeissa. Näitä organismeja ovat esimerkiksi eräiden suolavedessä elävien katkarapujen (Artemia salina) rakku-*· 25 lat, ylösnousemuskasvi (Selaginella lepidophvlla') ja leivinhiiva (Sac- charomvces cerevisiae'). Keksinnön puitteissa todettiin, että trehaloo-sin lisääminen proteiineja sisältäviin elintarvikkeisiin ei ainoastaan tee mahdolliseksi niiden kuivaamisen vaan myös kuumentamisen sangen korkeissa lämpötiloissa ilman merkittävää denaturoitumista. Trehaloosia 30 tulisi lisätä elintarvikkeeseen niin paljon, että trehaloosin ja prote-- ·, iinin painosuhteeksi saadaan esimerkiksi 1:2,5 - 1:15. Tämän painosuh teen tulisi olla edullisesti 1:2,5 - 1:7,5. Voidaan myös valmistaa kahviuutteita, joiden kiintoaineesta 1 tai 2 % on trehaloosia, jolloin proteiinipitoisuuteen perustuva summittainen painosuhde on 1:7 - 1:14.

35 4 94826

Niissä tapauksissa, joissa proteiinipitoisuus on pieni ja/tai sen mittaaminen on vaikeata ja/tai solurakenne on saatava säilymään, esimerkiksi hedelmäsoseiden tapauksessa, trehaloosia voidaan lisätä siten, että trehaloosin ja rasvattoman kiintoaineen välinen painosuhde on 5 1:5 - 1:100, erityisesti 1:5 - 1:3. 1 tai 2 % trehaloosia sisältävässä kuivatun kahvin kiintoaineessa mainittu suhde on 1:50 - 1:100. Mehut ja soseet voivat sisältää 1-15 paino-% trehaloosia.

Trehaloosin sisällyttämiseen liittyvä lisäetu on se, että yllättävästi 10 sekoittuminen veteen on paljon nopeampaa verrattuna vertailunäytteisiin ja sakkaroosia sisältäviin näytteisiin.

Seuraavat esimerkit havainnollistavat keksintöä edelleen: 15 Esimerkki 1 Kahvi

Paahdetut kahvinpavut jauhettiin hienoksi jauheeksi, johon lisättiin 20 vettä ja trehaloosia, minkä jälkeen tämän seoksen lämpötila nostettiin arvoon 120 eC liukoisten kiintoaineiden uuttamiseksi. Sitten liukenemattomat kiintoaineet poistettiin, jolloin saatiin liuos, joka sisälsi 30-55 % kiintoainetta riippuen uuttoprosessin tehokkuudesta.

·· 25 Tämä liuos levitettiin lasisten kuivauslevyjen päälle ja sitä kuivat tiin kuivaavassa lämminilmauunissa. Lämpötilat olivat alueella 45-50 eC. Kahvinäytteitä käsiteltiin myös ilman trehaloosia ja nämä näytteet kuivattiin vertailuina yhdessä testinäytteiden kanssa.

30 Ennen uuttoa valmistettiin näytteet, jotka sisälsivät trehaloosia 0,5-5 « ·. % jauhetun kahvin painosta. Kuivatut näytteet sekoitettiin veteen juo tavan kahvijuoman valmistamiseksi ja ne arvioitiin yhdessä vertai-lunäytteen kanssa. Käytetyt uutto- ja kuivausmenetelmät tuottivat tumman liuoksen, jossa oli selvää kitkerää makua vertailunäytteen tapauk-35 sessa. Trehaloosia sisältävät näytteet olivat vaaleampia ja niissä oli huomattavasti vähemmän jälkimakua ja kitkerää sivumakua. Trehaloosin 5 94826 vaikutus pitoisuutena 0,5 % oli kohtuullisen hyvä ja 1 % trehaloosia sisältävä näyte oli erittäin hyvä ja itse asiassa ei merkittävästi parempi kuin suurempia pitoisuuksia trehaloosia sisältäneet näytteet.

5 Kuten muissakin kokeissa, trehaloosia sisältänyt näyte muistutti koko-naismakuprofiililtaan paremmin alkuperäistä, etukäteen kuivattua materiaalia kuin vertailunäyte. Tässä kokeessa ei yritetty tunnistaa niitä yhdisteitä, jotka aiheuttivat esiintyneen kirkerän aromin ja maun.

10 Esimerkki 2

Tomaatti

Sumutuskuivattua tomaattijauhetta käytetään laajasti elintarviketeol-15 lisuudessa. Se toimii perustana lukuisissa kuivajauhepusseinä ja -laatikkoina myytävissä tuotteissa kuten keitoissa, kastikkeissa, pata-ruuissa, juomissa ja erilaisissa ruuanvalmistuksen aputuotteissa.

Veteen sekoitettu kuiva materiaali on merkittävästi huonompaa kuin 20 märkänä säilötty tuote, kuten esimerkiksi säilykepurkkiin pakattu tiiviste, pakastettu tiiviste, pastöroitu tai aseptisesti jalostettu tiiviste, mehu tai tahna.

Märkänä säilötylle tuotteelle tyypillinen solurakenne ja väri eivät 25 palaudu sekoitettaessa tällä hetkellä saatavaa kuivattua materiaalia veteen. Tämä sama voidaan todeta kehittyneemmästä ja kalliimmasta tuotteesta, joka on saatu vakuumissa pakastekuivaarnalla (lyofilisoimalla).

Tässä kokeessa käytettiin raakaa pakastettua italialaista tomaattiso-30 setta, jonka kiintoainepitoisuus oli 28 paino-%.

# ' «

Tomaattisoseen annettiin sulaa ja siitä valmistettiin näytteitä, jotka sisälsivät trehaloosia 1-5 paino-% (w/w). Trehaloosi saatiin sisällytetyksi helposti kuivana punnittuun tomaattinäyteeseen. Sose levitettiin 35 lasisille kuivauslevyille ja sitä kuivattiin kuivaavassa lämminilmau-unissa. Lämpötila oli alueella 50-100 °C. Tomaattisoseesta valmistet- 6 94826 tiin näytteitä ilman trehaloosia, ja ne kuivattiin vertailuina yhdessä testinäytteiden kanssa. Kuivatut näytteet sekoitettiin veteen siten, että päästiin alkuperäiseen kuiva-ainepitoisuuteen.

5 Käytetyn kuivausmenetelmän rajuus johti siihen, että tuotteiden väri oli vääristynyt, useimpien näytteiden ollessa väriltään tumman punaisesta mustaan. Kuitenkin 5 % trehaloosia sisältänyt näyte oli säilyttänyt parhaiten värinsä. Samoin kun se sekoitettiin veteen, alkuperäisen materiaalin solurakenne tai 3-ulotteinen molekyylirakenne palautui 10 täydellisesti. Myös aromi oli säilynyt siten, että se oli vähemmän karamellisoitunut vertailuun verrattuna.

Vertailunäyte tuotti veteen sekoitettuna tumman punaista lietettä, jonka aromi oli selvä karamellisoitunut. Se ei muistuttanut raakamate-15 riaalia millään tavalla.

Esimerkki 3

Appelsiinimehutiiviste, joka sisälsi 7,5 paino-% appelsiinin kiintoai-20 netta ja 15 paino-% trehaloosia, sumutuskuivattiin (ilman sisäänmenon lämpötila 170 “C, ilman ulostulon lämpötila 80-84 eC; sumuttimen nopeus 40 000 kierrosta minuutissa). Arviointia varten kuivattu jauhe laimennettiin suhteessa 1 osa jauhetta 6 osaan vettä. Trehaloosia sisältäneet näytteet sekoittuivat veteen paljon helpommin kuin vertailunäytteet, 25 jotka sisälsivät kantajana maltodekstriiniä. Niiden ulkonäkö ja aromi oli parempi.

*

Claims (2)

1. 94826