RU1816199C

RU1816199C - Способ сушки жидких и водосодержащих пищевых продуктов

Info

Publication number: RU1816199C
Application number: SU894613801A
Authority: RU
Inventors: Джозеф Розер Брюс
Original assignee: Квадрант Биоресорсиз Лимитед
Priority date: 1987-06-29
Filing date: 1989-02-27
Publication date: 1993-05-15
Also published as: AU614977B2; GB2206273B; HUT50603A; EP0297887A1; DK174996B1; IE881961L; FI94826C; YU45505B; JPH02503864A; FI890935A0; PL273380A1; DK92389A; DK92389D0; CS8804627A3; JPH0581232B2; ZA884617B; FI94826B; IE60308B1; ATE75105T1; CN1030343A

Abstract

Использование: пищева промышленность , защита пищевых продуктов от денатурации в процессе сушки при повышенных температурах. Сущность изобретени : способ заключаетс в воздействии на продукт температурой 45-100&deg;С, а при распылительной сушке температурой 170-205&deg;С, при этом перед сушкой в продукт ввод т трега- лозу в количестве 0,5-15 мае. %. 2 з.п. ф-лы.

Description

Изобретение относитс к пищевой промышленности и касаетс защиты пищевых продуктов от денатурации при сушке при повышенных температурах.

Пищевые продукты, содержащие белки или относ щиес к белкам вещества, выделенные из клеточных оболочек, трудно предохранить путем сушки при температурах выше комнатной с сохранением их первоначального качества. Так например, цельное молоко содержит р д белков, включающих осаждаемые кислотой фосфо-белки (казенны , иммуноглобулины, лактоглобулины и альбумин). Эти белки имеют тенденцию к денатурации при нагреве свежего молока, что приводит, например, к характерной пенке , образующейс в гор чем молоке; Сушка распылением молочных концентратов разрушает эти белки, обеспечива в результате порошкообразный продукт, который при восстановлении в нем влагосодержани далек от свежего молока. Он имеет худший запах, тер ет свою способность отворажи- ватьс с помощью сычужного фермента и имеет тенденцию коагулироватьс в присутствии очень гор чей воды.

При сушке распылением молока концентраты , подслащенные сахарозой, как известно, вызывают еще большие затруднени , поскольку чрезмерна в зкость и клейкость привод т к склеиванию концентрата с поверхност ми сушилки.

Аналогичным образом йца, особенно цельные йца, содержат р д липидов и ли- попротеинов, которые станов тс денатури- рованными при нагревании. Одна из основных проблем, вызванных денатурацией ичного белка, это то, что йцо с восстановленным влагосодержанием тер ет способность взбиватьс в устойчивую пену, Кроме того, разрушение белковой структуры приводит также к разрушению естественней эмульсии, и жир отдел етс в виде дискретных капель. Таким образом, высушенное йцо не может восстановить свое влагосодержание водой с образованием вещества типа естественного йца. Были предложены различные добавки дл того, чтобы сохранить взбивающий порошок восстановленного йца, обычно это полифосфаты и поверхностно-активные вещества. Предлагалось также источник сахарозы или

(Л

С

со

«л

о

о ю

со

декстрозы, такой как кукурузна патрка или суха кукурузна патока. Сахароза вводитс в чрезвычайно высоком количестве. 10% которого обеспечивает чрезвычайно сладкое вещество. Это допустимо, если йцо должно быть использовано дл изготовлени кексов и кондитерских изделий, но совершенно недопустимо в других случа х.

Следующа проблема разложени имеет место при изготовлении быстрорастворимого кофе, когда измельченное сухое кофе экстрагируетс при высоких температурах (например, 120°С) водой с образованием экстракта, с содержанием твердых веществ обычно 30-60%, который затем подвергаетс сушке распылением с образованием сухого порошка. Содержание белка в конечном порошке составл ет примерно 14%. Высокотемпературна экстракци и последующа сушка распылением неизбежно привод т к образованию продукта, который имеет непри тный горький аромат по сравнению со свежеизмельченным кофе, экстрагированным при температуре ниже 100°С. Эти непри тные ароматы особенно ощутимы, если кофе потребл етс как черный кофе.

Следующа проблема сушки включает повидла и пюре из фруктов и овощных культуре характерной клеточной структурой, например томатное пюре. Если то;матнре пюре высушиваетс при повышенных температурах , то клеточна структура разрушаетс и данный продукт может быть восстановлен лишь как паста, в которой отсутствует характерна томатна консистенци . Кроме того, сушка приводит к обесцвечиванию и карамелизации твердых веществ томата.

Фруктовые соки также трудно эффективно высушивать, очень часто они тер ют их характерную свежесть и аромат. Так например , быстро высушенный апельсиновый сок хуже свежего или заключенного в картонные коробки сока. ;

Автор изобретени обнаружил, что может быть введен один лишь сахар в белковые пищевые продукты до их обработки нагреванием и сушки, в результате чего белок будет в значительной степени защищен от денатурации, и ввиду этого восстановленный продукт будет значительно ближе к исходному продукту. Аналогичным образом этот сахар может быть введен во фруктовые и овощные пюре и соки и другие продукты с сохранением свежести и структуры исходного продукта.

В этом отношении вводимый сахар более эффективен, чем сахароза или глюкоза, и не придает продукту специфическую сладость .

Согласно насто щему изобретению предусматриваетс способ сушки водосо- держащего пищевого продукта или напитка при температуре выше комнатной,

путем ввода трёгалозы в данный пищевой продукт или напиток, который подвергаетс сушке.

Трегалоза, оН глюкопиранозил- -0- глюкопиранозид, представл ет собой вещество естественного происхождени , не восстанавливающее дисахарид, который присутствует в некоторых организмах, как ; растительных, так и животных, который стоек при сушке. Эти организмы включают ар5 темии (Artemla Sailna), восстановленные растени (Selaglnella lepldophylla) и хлебопекарные дрожжи (Saccharomyces cerevlslae). Было установлено, что введение трёгалозы в белковые пищевые продукты

0 позвол ет не только их высушивать, но и нагревать при достаточно высоких температурах без значительной денатурации. Обычно трегалоза должна вводитьс в пищевые продукты в количестве, обеспечивающем

5 весовое отношение трегалоза : белок, со ставл ющее, например, 1:2,5-1:15. Это весовое отношение Должно составл ть предпочтительно от 1:2,5 до 1:7,5. Так, например , цельное молоко содержит 3,3%

0 белка и может быть эффективно стабилизировано путем ввода 0,5 вес. % трёгалозы, в весовом отношении 1:6,6. Цельной йцо, содержащее 12,3% белка, может быть стабилизировано путем ввода 3-5 вес. %

5 трёгалозы, в весовом отношении примерно от1:2,5до 1:4. Могут быть получены экстракты кофе, включающие твердые вещества, с содержанием 1 или 2% трёгалозы: примерно в весовом отношении от 1:7 до 1:14 а

0 расчете от содержани белка.

В случае, когда содержание белка небольшое и/или трудно измеримо и/или, когда должна быть предохранена клеточна структура, например, в случае фруктового

5 пюре, трегалоза может быть введена в таком количестве, чтобы весовое отношение трегалоза ; нежировые твёрдые вещества составл ло от 1:5 до 1:100, особенно от 1:5 до 1:3. Эти пределы действительны также

0 дл пищевых продуктов, таких как йца и молоко. В случае содержани 0,5% трёгалозы в цельном молоке с содержанием 3,3% белка, общее содержание нежировых твердых веществ составл ет примерно 8%, что

5 дает весовое отношение трегалоза : нежировыетвердые вещества, равное 1:16. Трегалоза концентрацией 3% в цельном йце с содержанием твердых веществ примерно 26% дает весовое отношение 1:8,7. Сухие твердые вещества кофе с содержанием 1

или 2% трегалозы имеют весовое отношение от 1:50 до 1:100. Соки и пюре могут содержать от 1 до 15 мае. % трегалозы.

Дополнительное преимущество ввода трегалозы заключаетс в том, что скорость повторной гидратации значительно увеличена по сравнению с контрольными образцами и образцами, содержащими сахарозу. Далее насто щее изобретение иллюстрируетс следующими примерами.

Пример 1. Цельное молоко. Свежепастеризованное цельное молоко может быть концентрировано и высушено распылением в присутствии трегалозы с содержанием ее 0,5% от массы цельного молока. Из этой же самой партии молока был приготовлен не подвергнутый обработке контрольный образец. .,

Трегалозу. вводили в молоко, осуществл простое перемешивание. Образец концентрировалс до промышленного стандарта с содержанием примерно 30% твердых сухих веществ молока, с использованием в данном случае вакуумного выпарного аппарата с поднимающейс пленкой раствора с температурным столбом 40- 80°С. .. .. . . . . - ... . ;/ -: : Полученный концентрат подавалс в распылительную сушилку с температурой в камере 175-205°С. Температура на выходе составл ла в пределах от 85 до 98°С.

Скапливаемый порошок вторично гид- ратировалс путем ввода достаточно холод- ной воды до достижени состо ни свежего молока. Отмечено, что образец, содержа- щий трегалозу, более легко повторно смачиваетс , чем контрольный образец. Образец трегалозы обладает органолептическими свойствами свежего молока. Он может быть описан как чистый молочный продукт. Его консиетенци более цельна и однородна . Контрольный образец был более близок к обычному восстановленному порошку.

Наблюдалось, что при нагревании содержащий трегалозу образец имел харак- терный. аромат нагреваемого свежего молока и происходило образование поверхностной пенки. Это вл етс доказательством присутстви молочных белков лактальбумина и лактоглобулина. Эта пен- ка не обнаруживалась в контрольном образце , что говорит о том. что эти молочные белки были денатурированы.

Пример 2. Куриные йца. Свежее цельное куриное йцо особенно чувстви- тельно к высокотемпературной дегидратации , например, к сушке распылением. Полученный продукт по своему качеству и органолептичееким свойствам значительно хуже исходного сырого продукта.

В данном эксперименте в свежее цельное куриное йцо вводили 3% (мае.) трегалозы . Это достигалось путем взбивани йца и трегалозы с образованием однородной смеси.

Смесь наносилась на стекл нные сушильные пластины и высушивалась в сушильной печи с нагретым воздухом. Температура составл ла 45-50°С. Приготавливались образцы йца без трегалозы и высушивались аналогично испытательным образцам, и таким образом, получались контрольные образцы. Эти образцы высушивались до тех пор, пока не удалась вс влага и не оставались лишь твердые сухие вещества йца. Конечные высушенные ичные хлопь измельчались с образованием тонкого порошка , который легко восстанавливалс .

Эти порошки затем снова гидратирова- лисьхолодной водой с восстановлением теоретического весового отношени твердых веществ естественного йца. Следует отметить , что образец, содержащий трегалозу, более легко превращаетс в однородную гомогенную дисперсию.

Яичные растворы испытывались двум пут ми:

1. Приготовление омлета.

Образцы, содержащие 50 г ичного раствора , смешанные с 20 г свежего молока, помещались в микроволновое устройство (650 Вт) и подвергались в течение 2 минут тепловой обработке на полной мощности, при этом осуществл лось перемешивание образцов с интервалами через 30 секунд.

: Испытательный образец, содержащий трегалозу, имел аромат и консистенцию, близкие к аромату и консистенции свежего омлета. Белки легко коагулировались с образованием м гкой при тной консистенции с бледно-желтым цветом. Контрольный образец полностью не коагулировалс , в результате чего получалс серый продукт резйнообрэзной консистенции, который имел непри тные аромат и вкусовые качест- ,ва. . . . - . :

2. Приготовление взбитого теста Иорк- ширского пудинга.

Приготавливали взбитое тесто, содержащее 40 г ичного раствора, 40 г обыкновенной пшеничной муки, 100 г свежего молока и 2 г соли.

Взбитое тесто вливали в предварительно нагретый противень и выпекали в течение 20 минут при 200°С вместе с контрольным взбитым тестом, приготовленным из необработанного высушенного йца. Необходимо тщательно следить за тем, чтобы услови выпекзни были одинаковыми дл всех образцов .

Окончательно приготовленные пудинги исследовались на разрыхление, объемность и консистенцию. Образцы, содержащие трегалозу, имели повышенную объемность

-и более равномерную форму. Съедобное качество было лучше, чем у контрольного образца .

Данные результаты показывают, что белки, содержащиес в контрольном образце , были в значительной степени денатурированы , в то врем как активность белка образца трегалозы была значительно ближе к активности свежего йца.

Пример 3. Кофе. Обжаренные кофейные зерна подвергали тонкому измельчению , добавл ли гор чую воду и трегалозу, затем всю эту смесь подвергали воздействию температуры 120°С дл экстракции растворимых твердых веществ. Затем нерастворимые твердые вещества удал лись , и в результате оставалс раствор, содержащий от 30 до 55% твердых веществ в зависимости от эффективности процесса экстракции .

Раствор наносили на стекл нные сушильные пластины и высушивали в сушильной печи нагретым воздухом. Температура составл ла от 45 до 50°С. Приготавливали образцы кофе без трегалозы и высушивали их аналогично испытательным образцам, получа контрольные образцы.

Приготавливались образцы, содержащие трегалозу в количестве от 0,5 до 5 мае. % от веса измельченного кофе до процесса экстракции. Высушенные образцы затем восстанавливали по влажности с образованием пригодного дл пить раствора кофе, и осуществл ли их оценку вместе с контрольным образцом. Используемые процессы экстракции и сушки позвол ли получить темный раствор с очень горьким вкусом у контрольного образца. Образцы, содержащие трегалозу, были светлее по цвету со

значительно более слабым остаточным привкусом с вно менее горьким вкусом. Хот достаточно было содержание трегалозы 0,5%, образец с концентрацией 1% показывал очень хорошие качества и фактически был незначительно лучше образцов с более высокими концентраци ми трегалозы .

Как в других экспериментах, образец трегалозы был значительно ближе к исход- . ному предварительно высушенному материалу в отношении общих вкусовых характеристик, чем контрольный образец, В данном испытании не было сделано никаких . попыток идентификации соединений, ответ- дтвенных за наблюдающийс горький вкус.

Приме р 4. Томаты; Высушенный распылением томатный порошок широко используетс в пищевой промышленности. Он составл ет основу дл р да продуктов в

форме сухих смесей, упакованных в мешки и картон - супов, соусов, запеканок из овощей и м са, напитков и различных используемых дл варки средств.: . Высушенный материал с восстановлен0 ной влажностью значительно хуже продуктов мокрого консервировани , например консервированных и замороженных концентратов , пастеризованных или асептически обработанных концентратов, соков или

5 паст.: .

Существующий высушенный продукт при восстановлении его влажности не восстанавливает клеточную структуру или цвет, типичные дл продуктов мокрого консер0 вировани . Еще более видоизмененным .и дорогосто щим вл етс продукт, полученный путем вакуумной сушки с замораживанием (подвергнутый лиофилизации).

В данном эксперименте использова5 лось томатное пюре из свежезамороженных италь нских помидор с содержанием твердых веществ (T.S.S.) 20 мае. %.

Томаты подвергались оттаиванию, и приготавливали образцы с содержанием

0 трегалозы в количестве 1-5 (мае.) %, при этом трегалозу легко вводили в сухой форме во взвешенный томатный образец, Пюре наносилось на стекл нные сушильные пластины и высушивалось в сушильной печи с

5 нагретым воздухом. Температура составл ла 50-100°С. Приготавливались образцы томата без трегалозы и высушивались аналогично испытательным образцам, это были контрольные образцы. Высушенные

0 образцы восстанавливались до получени исходного содержани твердых веществ.

Жесткость режима используемого способа сушки приводила к тому, что данные продукты тер ли свой цвет, большинство

5 образцов приобретали цвет от темно-красного до черного. Однако образец, содержащий 5% трегалозы, наилучшим образом сохран л цвет. Кроме того, при гидратации полностью восстанавливалась клеточна

0 или 3-мерна молекул рна структура исходного продукта. Аромат также сохран лс с меньшей карамелизацией, чем у контрольных образцов.

Контрольный образец при гидратации

5 образовывал темно-красную суспензию с вным карамелизированным ароматом. Он никак не напоминал исходный продукт.

П р и м е р 5. Куриные йца (сравнительный пример). Преимущества, достигаемые при использовании трегалозы, сравнивали с

возможными дл данного использовани дисахаридом (сахарозой) и моносахаридом (декстрозой), ....

Приготавливались образцы из взболтанного куриного йца с добавлением 5 мае, % сахарозы, декстрозы и трегалозы. Эти три отдельных образца наносились на стеклённые сушильные пластины и высушивались в сушильной печи с нагретым воздухом. Температура составл ла 40-50°С. Приготавли- вались образцы йца без указанных добавок и высушивались аналогично испытательным образцам, это были контрольные образцы. Эти образцы высушивались до тех пор, пока не оставалось 25% от первона- чального веса, теоретически с удалением всей влаги (свежее цельное куриное йцо содержит 74,8% воды).

Каждый высушенный образец йца после охлаждени измельчалс в тонкий поро- шок и снова гидратировалс холодной водой до получени исходного первоначального веса. Образцы гидратировались в течение одной минуты и затем слегка взбивались дл проверки их пенообразую- щей способности.

Все три содержащих сахар образца легко образовали пену при их взбивании. Все они были более в зкими и имели более целостный вид, чем контрольный образец, и в этом отношении образец с трегалозой име наилучшие качества.V ;

Контрольный образец по цвету был бледнее, имел неравномерные осаждени i/r совсем не образовыва пены.

Все образцы затем испытывались в .формеомлета. .. -;..:.....V; : :- 2 . : . ;V;

В образцы добавл ли 10 мае. % свежего молока. Затем каждый образец подвергалс теплово0 обработке в микроволновой уста- новке (650 Вт) при включений на половин- ну«о мощность, общей продолжитс ьностью 90 секунд, с прерыванием дл перемешива- ни образца 20, 45, 60, 70 и 80 с.

Контрольный образец не подвергалс полной коагул ции и имел очень плотную неоднородную консистенции с сильным ароматом вареного йца1 . Этот аромат был

типичен дл переработанного ичного продукта.

Образцы, содержащие сахарозу и декстрозу , имели более м гкую консистенцию и были более равномерными по цвету. Однако оба эти образца все еще имели непри тный аромат вареного йца и были чрезвычайно сладкими на вкус. Образец с трегалозой, характеристики которого самопроизвольно описывались с помощью дегустационного прибора, имел аромат естественного или свежего йца. Общий аромат был слабым и при тным в противоположность сильному аромату вареного йца контрольного образца или аромату вареного йца других образцов,

Пример 6. Концентрат апельсинового сока с содержанием 7,5 мае. % твердых частиц апельсина и 15 вес, % трегалозы подвергалс сушке распылением (температура .воздуха на входе Т70°С; температура воздуха на выходе 80-84°С; скорость распылител 40000 об/мин). Дл оценки высушенный порошок разбавл ли водой 1 ч.на 6 ч. Содержащие трега озу образцы снова гидратировались значительно легче, чем контрольные образцы, содержащие мальтодекетрин в качестве носител . Они имели лучший внешний вид и лучший запах.

Claims

Формула изобретени / 1. Способ сушки жидких и водосодержа- щих пищевых продуктов, заключающийс в воздействии на продукты температурой 45- 100°С или при распылительной сушке - температурой 170-205°С, отличающийс тем, что, с целью улучшени качества, вкуса и предотвращени деградации протеина в продукте под воздействием тепла, перед сушкой в продукт ввод т трегалозу в количестве 0,5-15 мае. %..
2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с тем, что дл белковых продуктов трегзлозу ввод т при массовом соотношении трегало- ;за: белок в пределах 1:2.5-1:15.
3. Способ по п. 2, отличающийс тем, что трегалозу ввод т при массовом соотношении трегалоза : белок в пределах : 1:2,5-1:7,5.