способ производства пищевых эмульсий

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПИЩЕВЫХ ЭМУЛЬСИЙ, включающий подготовку гидрофильной фазы, жировой фазы с внесением в нее поверхностно-активных веществ, смешивание фаз с образованием эмульсии, обработку эмульсии для ее гомогенизации и диспергирования, расфасовку, охлаждение целевого продукта, отличающийся тем, что обработку эмульсии проводят путем ее рециркулирования через гидроакустический или гидродинамический излучатель в условиях кавитации, при этом обработку эмульсии типа в/м проводят при 40 - 45^oС, а эмульсии типа м/в - при 75 - 85^oС.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что гидрофильная фаза содержит молоко.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что молоко гидрофильной фазы предварительно подвергают сквашиванию.

4. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что при подготовке гидрофильной фазы в нее дополнительно вносят стабилизатор для предотвращения коагуляции молочных белков.

5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что при подготовке гидрофильной фазы в нее дополнительно вносят сухое молоко, ароматизатор и вкусовые добавки.

6. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что при производстве пищевой эмульсии типа в/м охлаждение осуществляют перед расфасовкой.

7. Способ по любому их пп.1 - 5, отличающийся тем, что при производстве пищевых эмульсий типа м/в расфасовку проводят при 65 - 85^oС, а охлаждение целевого продукта осуществляют сразу после расфасовки в интенсивном режиме до 10 - 18^oС.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что при производстве пищевой эмульсии типа в/м обработку эмульсии проводят путем ее рециркуляции с числом циклов 2 - 4.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что при производстве пищевой эмульсии типа м/в обработку эмульсии проводят путем ее рециркуляции с числом циклов 4 или 5.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству пищевых эмульсий.

Известен способ получения пищевой эмульсии в производстве маргарина, предусматривающий подготовку жировой фазы путем расплавления жирового сырья, внесения в смесь жирового сырья поверхностно-активного вещества, красителя и других жирорастворимых добавок, подготовку молочной фазы с внесением в нее водорастворимых компонентов рецептуры, таких как поваренная соль и сахар, смешивание жировой и гидрофильной фаз с получением грубой дисперсии, обработку последней с получением тонкой эмульсии, переохлаждение эмульсии и ее расфасовку [1]

Недостатком традиционного способа является невысокая стабильность получаемого продукта в процессе его хранения, обусловленная неудовлетворительными показателями дисперсности.

Известно, что при производстве пищевых эмульсий для обеспечения более тонкого их диспергирования используют специальные устройства. В этом случае способ предусматривает обязательную обработку эмульсии в гомогенизаторе-диспергаторе [2]

Наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому результату является способ производства пищевой эмульсии, включающий подготовку гидрофильной фазы, в процессе которой осуществляют выделение пахты из целевого молока, подготовку жировой фазы с внесением в нее поверхностно-активного вещества моноглицеридов и каротина в качестве красителя, смешивание фаз в вотаторе до образования эмульсии типа в/м и перекачивание охлажденной до 4^оС эмульсии через специальное устройство для ее гомогенизации и диспергирования "Саvity Transfer Mixer" [3]

Недостатком данного способа является его узкая рецептурная направленность применимость для производства эмульсии типа в/м на основе гидрофильной фазы пахты.

Целью изобретения является повышение стабильности пищевых эмульсий различных типов: как в/м, так и м/в, и упрощение способа производства таких высокостабильных эмульсий.

Указанная цель достигается тем, что в способе производства пищевых эмульсий, включающем подготовку гидрофильной фазы, подготовку жировой фазы с внесением в нее поверхностно-активных веществ, смешивание фаз с образованием эмульсии, обработку эмульсии для ее гомогенизации и диспергирования, расфасовку целевого продукта, его охлаждение, обработку эмульсии проводят методом кавитации путем рециркуляции ее через гидроакустический и гидродинамический излучатель, при этом обработку эмульсий типа в/м проводят при температуре 40-45^оС, а эмульсий типа м/в при 75-85^оС.

В гидрофильную фазу может быть введено дополнительно молоко. Гидрофильная фаза может представлять собой молоко. При наличии в гидрофильной фазе молока при ее подготовке в нее дополнительно может быть внесен стабилизатор для предотвращения коагуляции молочных белков. Молоко может быть предварительно сквашено.

При подготовке гидрофильной фазы в нее дополнительно могут быть внесены сухое молоко, ароматизатор и водорастворимые вкусовые добавки.

При производстве пищевых эмульсий типа м/в расфасовку целевого продукта лучше проводить при 65-55^оС, а охлаждение его можно осуществлять сразу после расфасовки в интенсивном режиме до температуры 10-18^оС.

При производстве пищевых эмульсий типа в/м охлаждение можно осуществлять перед расфасовкой целевого продукта.

При производстве пищевых эмульсий типа м/в обработку эмульсии лучше проводить путем рециркулирования ее с числом циклов 4 или 5.

При производстве пищевых эмульсий типа в/м обработку путем рециркуляции лучше проводить с числом циклов от 2 до 4.

Обработка эмульсий с использованием для их гомогенизации и диспергирования специальных устройств известна [4 и 5]

Однако в каждом конкретном случае такие устройства применимы для определенного вида пищевой эмульсии, в данном случае для определенного типа эмульсии м/в, в/м.

Это связано с возможностью при подобной обработке обращения фаз эмульсии, что в свою очередь влечет за собой изменение свойств целевого продукта, в том числе, потребительских.

Обращение фаз эмульсии при производстве таких продуктов приводит к тому, что характер, "узнаваемость" продукта, привычные для потребителя, нивелируется. Более того, возникают трудности с последующий обработкой продукта, в частности при его расфасовке и последующем хранении.

В предложенном способе для гомогенизации и диспергирования эмульсии используют гидроакустический или гидродинамический излучатель.

Гидроакустический излучатель может представлять собой расположенную в сплошном корпусе камеру с входным отверстием, выходным щелевым соплом и вихревыми камерами. Поток пищевой эмульсии, нагнетаемый насосом под давлением 0,3-1,0 МПа, поступает по трубопроводу к входному отверстию излучателя и делится на три потока. В вихревых камерах два боковых потока формируют две зоны разряжения, обладающие эжекционным эффектом. Взаимодействие трех потоков приводит к образованию в жидкости упругих колебаний ультразвукового диапазона частот и формирование активной кавитационной зоны.

Эта кавитационная зона формируется на выходе из сопла гидроакустического излучателя в виде "факела". Для обеспечения оптимальных размеров "факела" и тем самым эффективной гомогенизации и диспергирования гидроакустический излучатель устанавливают внутри емкости на конце трубопровода для рециркуляции обрабатываемой эмульсии, на некотором расстоянии от стенок емкости и выпускного патрубка.

Частота возникающих при этом ультразвуковых колебаний находится в пределах 1-30 кГц и определяется геометрией излучателя, давлением от насоса и физико-химическими свойствами пищевой эмульсии.

Важно при этом поддерживать температуру эмульсии в определенном диапазоне температур. Для эмульсии типа м/в температуру эмульсии поддерживают в пределах 75-85^оС, а для эмульсий типа в/м 40-45^оС. Наряду с температурой для определенного типа эмульсии выбирают и продолжительность обработки эмульсии. Для гомогенизации и диспергирования эмульсий типа м/в предпочтительно проводить обработку эмульсии с числом циклов рециркуляции 4 или 5. Для эмульсий типа в/м предпочтительно осуществлять обработку с числом циклов рециркуляции от 2 до 4, во избежании обращения фаз эмульсии.

Обработанная таким образом эмульсия типа в/м может быть перед расфасовкой охлаждена. Причем расфасовку можно проводить как путем розлива в мелкие формы или глубокую тару, так и путем формования в брикеты. Это достигается за счет увеличения твердости эмульсий с высоким содержанием жира, обработанных описанным выше способом до 50 г/см (вместо обычных 30-40 г/см).

Расфасовку эмульсий типа м/в, в особенности низкожирных, проводят при 65-85^оС, а охлаждение осуществляют после расфасовки до 10-18^оС. При этом расфасовка низкожирных эмульсий облегчается тем, что твердость эмульсий типа м/в после подобной обработки понижается до 30 г/см (вместо обычных 40 г/см).

Стабильность эмульсий (определяемая методом центрифугирования), получаемых предложенным способом, для всех типов эмульсий с содержанием жира в диапазоне от 40 до 80% по сравнению с эмульсиями, полученными традиционным способом, увеличивается: для 80%-ных эмульсий отделение воды практически не наблюдается (по сравнению с отделением 20% воды в контрольном образце), а в 50%-ной эмульсии отделяется после центрифугирования до 8% воды (вместо 28% в контрольном образце).

Дисперсность обработанных предложенным способом эмульсий значительно повышается, при этом область максимального размера частиц сдвигается из области 200 мкм (при традиционной обработке 0 до 5-20 мкм, в зависимости от жирности эмульсии и ее типа. Причем при большей жирности эмульсии дисперсность ее, как правило, выше, т.е. размер частиц меньше.

Поскольку обработка эмульсии проводится при повышенных температурах, требуется проведение специальных приемов для защиты компонентов сложнорецептурных эмульсий и сохранения их физико-химических свойств.

Так, при наличии в гидрофильной фазе молока, в нее дополнительно вносят стабилизатор для предотвращения коагуляции молочных белков. Тот же прием используют в случае, если молоко гидрофильной фазы предварительно сквашивают.

Способ осуществляют следующим образом.

Готовят гидрофильную фазу пищевой эмульсии согласно рецептуре. Гидрофильная фаза представлять собой воду с растворенными в ней водорастворимыми вкусовыми добавками (соль, сахар), ароматизатором, при необходимости сухим молоком. При наличии в гидрофильной фазе молока, в нее дополнительно вносят стабилизатор для предотвращения коагуляции молочных белков. При необходимости, молоко предварительно сквашивают. Готовят жировую фазу путем расплавления предусмотренных рецептурой жиров и внесения в нее поверхностно-активных веществ, при необходимости, специальных гидроколлоидов и красителя.

В смеситель, оборудованный трубопроводом с насосом для рециркуляции эмульсии, на выходном конце которого внутри емкости установлен гидроакустический излучатель, с теплообменником для обеспечения в циркулируемой эмульсии требуемой температуры, загружают гидрофильную фазу.

При необходимости, подготовку гидрофильной фазы проводят в смесителе. Туда же загружают подготовленную жировую фазу и проводят их смешивание с получением грубой эмульсии. Затем включают насос и начинают рециркуляцию грубой эмульсии по трубопроводу. Уже на первом цикле эмульсия, проходя по трубопроводу с достаточно узким сечением и далее через теплообменник, нагревается до требуемой температуры. Температура обработки выбирается в зависимости от типа эмульсии и составляет для эмульсий типа м/в 75-85^оС, а для эмульсии типа в/м 40-45^оС. Число циклов при обработке эмульсии для эмульсий типа в/м составляет от 2 до 4, а для эмульсий м/в 4 или 5. Обработанную таким образом эмульсию направляют на расфасовку. При этом пищевую эмульсию типа м/в расфасовывают при температуре 65-85^оС, после чего сразу осуществляют ее охлаждение до 10-18^оС и направляют на хранение.

Эмульсии типа в/м охлаждают перед расфасовкой, при этом расфасовку осуществляют как в мелкие формы или глубокую тару, так и путем формования в брикеты.

П р и м е р 1. Готовят пищевой продукт, представляющий собой эмульсию типа м/в. Молоко, предназначенное для скашивания, пастеризуют, затем заквашивают до кислотности 50 град Т. Стабилизатор для предотвращения коагуляции молочных белков в количестве 1,5% к массе готового продукта вносят в емкость для сквашенного молока. Сухое молоко, сахар, соль, краситель, ароматизатор и другие необходимые сыпучие добавки вносят в сквашенное молоко при перемешивании до получения однородной массы при 45-50^оС. Рафинированный дезодорированный саломас с температурой 40-45^оС смешивают с поверхностно-активным веществом дистиллированными моноглицеридами, взятыми в количестве 0,3% к массе готового продукта, и подают в смеситель, оборудованный системой рециркуляции с гидроакустическим излучателем и теплообменником. В смеситель подают подготовленную гидрофильную фазу сквашенное молоко. Количества жировой и гидрофильной фаз составляют соответственно 40 и 60 мас.ч.

После предварительного перемешивания образованную грубую дисперсию насосом подают на рециркуляцию через теплообменник и гидроакустический излучатель. Проходя через теплообменник на первом цикле масса нагревается до 80^оС. При указанной температуре проводят 5 циклов обработки эмульсии на гидроакустическом излучателе. После обработки готовую эмульсию подают на расфасовку в формы. Расфасовку проводят при температуре 70^оС. После расфасовки формы с пищевой эмульсией помещают в холодильную камеру для быстрого охлаждения до 10^оС.

П р и м е р 2.Готовят пищевую эмульсию типа в/м низкожирный молочный маргарин с содержанием жира 60, 25% Готовят гидрофильную фазу. Для этого воду, сквашенное молоко с растворенным в нем сахаром, солью и другими водорастворимыми добавками помещают в смеситель, оборудованный рециркуляционным трубопроводом с гидродинамическим излучателем и теплообменником. Затем в смеситель загружают расплавленную жировую фазу с предварительно внесенными в нее поверхностно-активными веществами. После перемешивания с помощью мешалки полученную грубую дисперсию подвергают рециркуляции при 42^оС.

Рециркуляцию осуществляют в 3 цикла. Готовую эмульсию охлаждают, после чего расфасовывают в брикеты и направляют на хранение.