способ производства сухого молока, диетического продукта, кулинарного изделия или кофейной смеси

Формула изобретения

1. Способ производства порошкообразного пищевого продукта, такого, как сухое молоко, диетический продукт, концентраты для супа или соуса и кофейная смесь, предусматривающий введение жира в их состав, отличающийся тем, что жир в состав указанных продуктов вводят при растворении эмульгатора в воде, полученный при этом раствор смешивают с липидной фазой и гомогенизируют так, чтобы получить стабильную эмульсию, имеющую содержание жира 50-70%, содержание воды менее 35% и содержание эмульгатора 1-5%, а затем указанную эмульсию смешивают с порошкообразной композицией, выбранной из группы, состоящей из сухого молока, основы для диетического продукта, концентрата для супа, концентрата для соуса и кофейной смеси, при соотношении порошок:эмульсия 1:1-6:1, после чего смесь с содержанием воды не более 12% высушивают с получением порошка, имеющего содержание воды 2-5%.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют липидную фазу, представляющую собой животный или растительный жир или животное или растительное масло, такие, как молочный жир, пальмовое масло или соевое масло.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что эмульгатор выбирают из группы, состоящей из казеината калия или натрия, сухого обезжиренного молока и сладкой сухой пахты при их содержании менее 5%.

4. Способ по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что гомогенизацию осуществляют в коллоидной мельнице или в гомогенизаторе при максимальном давлении 300 бар.

5. Способ по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что смешивание указанной порошкообразной композиции с эмульсией осуществляют в агломерационной камере.

6. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что сухое молоко получают из смеси сухого обезжиренного молока и сухой пахты.

7. Способ по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что смешивают 70% пальмового масла с 27% воды, содержащей 3% казеината калия, гомогенизируют указанную смесь и смешивают 33% такой эмульсии с 44% обезжиренного молока и 23% сухой пахты в агломерационной камере, а затем высушивают смесь в псевдоожиженном слое так, чтобы получить содержание воды в порошке порядка 3%.

8. Сухое молоко, полученное способом по п.1, отличающееся тем, что оно имеет содержание жира менее 30% и значение смачиваемости 6-12 с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу производства восстановленного сухого молока, диетического продукта, кулинарного изделия или кофейной смеси.

Восстановленное сухое молоко обычно получают посредством растворения в воде всех порошковых составляющих. Добавляют масла или жидкие жиры, после чего смесь гомогенизируют, выпаривают и подвергают распылительной сушке. Это означает, что нежирная фракция такого продукта дважды подвергается сушке.

Задача настоящего изобретения заключается в устранении этапа повторной распылительной сушки, поскольку это очень дорогостоящий процесс. Ранее предпринимались различные попытки устранить этап повторной распылительной сушки. Так, патент США 4318932 относится к способу производства быстрорастворимого сухого молока, в котором приготовленная на основе молочных сливок эмульсия смешивается с материалом молочного порошка в специальной агломерационной камере. В соответствии с этим способом необходимо осуществлять гомогенизацию при высоком давлении для осуществления процесса в агломерационной камере, которая разработана специально для этого процесса. Более того, указанный способ не позволяет получать при его использовании порошковый продукт с содержанием жира более 12%, что ограничивает его использование липидной фазой, которая имеет чисто молочное происхождение.

Патент США 2911300 также относится к способу приготовления восстановленного сухого молока. Основная проблема, которая возникает при осуществлении этого способа, заключается в том, что молочный порошок должен быть вначале обработан специальным образом перед приготовлением смеси с липидной фазой, а это требует наличия специальной установки для агломерирования молочного порошка, и, более того, после смешивания с эмульсией повышается содержание воды, что требует значительной энергии для высушивания.

Задача настоящего изобретения состоит в разработке способа, который можно было бы осуществлять с использованием обычных установок, не прибегая к распылительной сушке, которая на настоящем этапе развития техники рассматривается как дорогостоящий процесс, и чтобы при этом физические параметры процесса, осуществляемого в рамках указанного способа, были достаточно мягкими для производимого продукта. Кроме того, задачей настоящего изобретения является возможность получения восстановленного порошка с содержанием жира более 15%, что позволяет не ограничивать разработанный способ липидной фазой, имеющей чисто молочное происхождение. Способ по настоящему изобретению позволяет получать порошок, который при восстановлении в воде не приводит к появлению на ее поверхности жира и который соответственно обладает хорошими восстановительными характеристиками.

Настоящее изобретение относится к способу производства восстановленного сухого молока, диетического продукта, кулинарного изделия и кофейной смеси, в состав которых включают жир при растворении эмульгатора в воде, полученный при этом раствор смешивают с липидной фазой и гомогенизируют так, чтобы получить стабильную эмульсию, имеющую содержание жира от 50 до 70%, содержание воды менее 35%, а содержание эмульгатора от 1 до 5%, затем указанную эмульсию смешивают с композицией, выбранной из группы, состоящей из сухого молока, полуфабриката диетического продукта, порошкообразного концентрата для супа, порошкообразного концентрата для соуса и порошка кофейной смеси, далее смесь высушивают с получением порошка, который имеет содержание воды в диапазоне от 2 до 5%.

Термин "сухое молоко" в контексте настоящего описания относится к порошку обезжиренного молока, содержащему белки, углеводы, например молочные углеводы. Можно также использовать, сами по себе или в виде смеси, молочный порошок со сниженным содержанием жира, сухую молочную сыворотку, молочные сливки, немолочный забеливатель. Такие порошки-концентраты могут также содержать экзогенные углеводы, такие как моно- и дисахарид, например мальтодекстрин. Молочные сливки могут представлять собой смесь сухого обезжиренного молока, мальтодекстрина, молочной сыворотки и казеината; возможно также приготовление молочных сливок с наличием в них одного или более вышеупомянутых компонентов. Термин "диетический продукт" в контексте настоящего описания относится к следующим составляющим, взятым поодиночке или в виде смеси: сухое обезжиренное молоко, сухая молочная сыворотка, деминерализованный сывороточный порошок, а также неорганические соли и витамины. В качестве конкретного примера диетического продукта можно назвать порошок, применяемый для приготовления детского питания. Термин "порошкообразный концентрат для супа" в контексте настоящего описания относится к порошку, основой которого может быть крахмал, молочный порошок, вкусовые вещества, соль, обезвоженные овощи и жир. Порошкообразный концентрат для соуса в контексте настоящего описания имеет тот же состав, что и порошкообразный концентрат для супа, но имеет в отличие от последнего большее содержание крахмала. Порошок на кофейной основе в контексте настоящего описания относится к смеси быстрорастворимого кофе с углеводом, таким как мальтодекстрин и молочный порошок, а также сухая молочная сыворотка и казеинаты.

В рамках настоящего изобретения важен процесс приготовления эмульсии с высоким содержанием липидов (одного или нескольких) с помощью эмульгатора и воды. Существенно, чтобы удалось при этом в достаточной мере снизить в смеси содержание воды в порядке убывания значения этого параметра в следующем ряду: молочный порошок, основа для диетического продукта, порошкообразный концентрат для супа, порошкообразный концентрат для соуса или порошок на основе кофе, что позволило бы рассмотреть применение другого процесса высушивания, отличного от распылительной сушки.

Для приготовления эмульсии может использоваться либо животный, либо растительный жир или же животное или растительное масло, такие как молочный жир, пальмовое масло или соевое масло. Если используется жир, который при комнатной температуре находится в твердом состоянии, его следует нагреть для того, чтобы перемешать с сочетанием воды и эмульгатора. В случае масла такую смесь готовят при комнатной температуре.

Используют предпочтительно молочный эмульгатор, а именно: казеинат калия или натрия, порошок сепарированного молока или сладкий порошок пахты при содержании их в диапазоне от 1 до 5%. Можно также в процессе приготовления эмульсии вместе с основным эмульгатором добавлять лактозу или другой углевод.

Как уже упоминалось, для приготовления эмульсии используют от 50 до 70% липидной фазы, от 1 до 5% эмульгатора и менее 35% воды. Перед смешиванием с липидной фазой можно также добавлять экзогенный углевод. Дает хорошие результаты также проведение лецитинизации эмульсии.

Гомогенизацию эмульсии проводят в коллоидной мельнице или в гомогенизаторе при максимальном давлении в 300 бар. Предпочтительно указанную процедуру осуществляют в гомогенизаторе.

Было обнаружено, что вполне стабильная эмульсия может быть получена при таком высоком содержании жира и таком слабом эмульгаторе, которые характерны для порошка обезжиренного молока или казеинатов. Средний размер частиц в эмульсии составляет менее 1 микрона. Эмульсию можно получать в ходе непрерывного процесса или в периодическом режиме. Если процесс осуществляется непрерывно, подаваемый материал корректируют в зависимости от значения требуемого отношения порошок/эмульсия, которое определяется параметрами агломерационной системы.

Полученную таким образом эмульсию смешивают с молочным порошком, основой для диетического продукта, порошкообразным концентратом для супа, порошкообразным концентратом для соуса или порошком на кофейной основе со значением весового соотношения порошок/эмульсия в диапазоне от 1:1 до 6:1. Указанное перемешивание может быть осуществлено непосредственно в смесителе, в камере, соединенной с агломерационной башней или без нее, а также в ходе сушки или после сушки. Было отмечено, что перемешивание предпочтительно осуществляют в агломерационной камере. Тип используемой в этом случае агломерационной камеры не существенен, можно, например, использовать агломерационную камеру с вращающимися ножами, равно как и камеру, вообще не имеющую каких-либо движущихся частей. Процесс может осуществляться как с использованием пара, так и без пара, но предпочтительно без пара.

В случае перемешивания с применением агломерационной камеры пропускная способность такой процедуры определяется размерами указанной камеры.

Сушку осуществляют либо с применением техники псевдоожиженного слоя, либо в агломерационной камере, или же при объединении обеих указанных технологий.

Когда порошок высушивают до обычного содержания воды от 2 до 4%, осуществляют традиционное просеивание частиц и тонкоизмельченный продукт затем повторно направляют в цикл.

Смешиваемый с эмульсией молочный порошок может представлять собой сухое обезжиренное молоко или смесь сухого обезжиренного молока с сухой пахтой или это может быть порошок, содержащий сухое молоко, сухую сыворотку, лактозу или другие молочные ингредиенты в сочетании с питательными микрокомпонентами, такими как микроэлементы и витамины.

В одном конкретном варианте реализации настоящего изобретения смешивают 70% пальмового масла с 27% воды, содержащей 3% казеината калия, при температуре немного более 40С и указанную смесь гомогенизируют и смешивают 33% такой предварительной эмульсии с 44% обезжиренного молока и 23% сухой пахты в агломерационной камере, затем смесь высушивают в псевдоожиженном слое так, чтобы получить содержание воды в порошке порядка 3%.

В смеси, подготовленной для высушивания, содержание воды не должно превышать 12%, а содержание липидов в готовом продукте должно быть выше 15%. Содержание липидов в готовом порошке составляет предпочтительно от 15 до 30%.

При осуществлении способа по настоящему изобретению можно получать стандартные порошковые молочные продукты с использованием оборудования, которое не является дорогостоящим. При восстановлении таких порошков в воде не отмечается образования на поверхности плавающей жировой пленки. По методу настоящего изобретения используются только эмульгаторы на молочной основе, хотя в случае применения липидной фазы в нее можно вводить липиды немолочного происхождения.

Если согласно способу по настоящему изобретению используют основу для диетического продукта, порошкообразный концентрат для супа, порошкообразный концентрат для соуса и порошок на основе кофе, эмульсию готовят по методу, описанному выше, с использованием того же самого эмульгатора, т.е. молочного эмульгатора. Смешивание эмульсии и порошка также осуществляют в агломерационной камере при том же значении коэффициента эмульсия/порошок.

Устройство, применяемое для осуществления указанного способа, состоит из известных элементов. Вначале осуществляют перемешивание различных порошков, таких как сухое обезжиренное молоко и сухая пахта с помощью коммерчески доступного смесителя. Измерение нужных параметров в смеси осуществляют с помощью двухвинтовой измерительной системы. Однако могут быть использованы и другие системы.

При изготовлении эмульсии насос подает смесь липида/воды/ эмульгатора на коллоидную мельницу или в гомогенизатор.

Перемешивание эмульсии с порошком осуществляют предпочтительно в агломерационной камере. Последняя может относиться к типу камеры с вращающимися ножами, вращение которых происходит со скоростью от 1700 до 3500 оборотов в минуту. Эмульсию вводят через сопло под давлением порядка 5 бар. Можно, однако, использовать камеру без каких-либо движущихся частей. Такие различные агломерационные камеры известны в технике. Как уже упоминалось ранее, можно осуществлять лецитинизацию в ходе агломерирования или позже.

Смесь предпочтительно высушивают в системе с псевдоожиженным слоем, например в системе с вращающимися псевдоожиженным слоем, или в соответствии с любой другой известной технологией сушки.

Настоящее изобретение относится также к продукту, получаемому согласно рассматриваемому способу, а более конкретно к восстановленному сухому молоку. Такой готовый для использования порошок содержит менее 30% липидов, что обеспечивает смачиваемость порошка в пределах от 6 до 12 секунд. В контексте настоящего описания термин "смачиваемость" означает время, необходимое для погружения 22 г порошка по настоящему изобретению в воду при 40С. Значение, используемое в настоящем изобретении для его определения в случае обычного порошка, представляет собой время погружения, равное 40 секундам.

Далее приведены примеры осуществления изобретения.

Пример 1

3 кг обезжиренного сухого молока растворяют в 27 кг воды в течение примерно 5 минут. Температура воды должна быть выше температуры плавления пальмового масла, а именно 40С. К указанному перемешанному раствору добавляют 70 кг жидкого пальмового масла так, чтобы получить предварительную эмульсию с крупными жировыми глобулами. Смесь прокачивают через гомогенизатор, и давление медленно повышают до 200 бар.

Эмульсия готова для введения в агломерационную камеру. Процесс осуществляют таким образом, чтобы расход составлял 200 кг/час порошкового концентрата (что включает 35% сухой пахты на 65% сухого обезжиренного молока) и 80 кг/час эмульсии при их одновременном введении. Сушку осуществляют в псевдоожиженном слое при температуре 80С.

Получают порошок, который характеризуется содержанием воды в 4,39% и содержанием жира в 21,9%. Удельный вес порошка составляет 500 г/л. При разведении в воде на ее поверхности не отмечается появления видимого жира.

Пример 2

Процесс осуществляют по процедуре предшествующего примера, за тем исключением, что вместо сухого обезжиренного молока в качестве эмульгатора используют казеинат калия. Растворяют в воде 5 кг казеината калия и 10 кг лактозы при перемешивании в течение 5 минут. Указанный раствор смешивают с 55 кг ожиженного пальмового масла и смесь гомогенизируют, как было указано выше.

Процесс осуществляют таким образом, чтобы расход составлял 200 кг/час порошкового концентрата (что включает 35% сухой пахты на 65% сухого обезжиренного молока) и 80 кг/час эмульсии при их одновременном введении. Сушку осуществляют в псевдоожиженном слое при температуре 80С.

Содержание влаги в порошке составляет 2,8%, содержание липидов составляет 20%, и удельный вес порошка составляет 500 г/л. При разведении продукта в воде на ее поверхности не отмечается появления видимого жира.

Пример 3

Растворяют 3 кг казеината калия в 27 кг воды, к этому перемешанному раствору медленно добавляют 70 кг кукурузного масла и сливочного масла (соотношение 4:1) и далее, как указано выше, гомогенизируют смесь.

Отдельно готовят смесь порошков, включающую 64 кг деминерализованной сухой сыворотки, 9 кг сухого обезжиренного молока, 11 кг лактозы и 2 кг казеината калия. Агломерирование осуществляют далее с применением того же устройства, что и в предшествующих примерах с расходом порошка в 200 кг/ час и эмульсии в 110 кг/час.

Пример 4

Растворяют в 30 кг воды при перемешивании в течение 5 минут 5 кг казеината калия и 10 кг лактозы, к этому перемешанному раствору медленно добавляют 55 кг кукурузного масла и сливочного масла (соотношение 4:1) и далее, как указано выше, гомогенизируют смесь.

Отдельно готовят смесь порошков, включающую 120 кг сухого обезжиренного молока, 90 кг лактозы и 0,9 кг микрокомпонентов (смесь микроэлементов и витаминов). Агломерирование осуществляют далее с применением системы с фиксированными компонентами. Эмульсию распыляют на периферию системы на падающий поток порошка с параметрами расхода: порошка - 200 кг/час и эмульсии - 150 кг/час.