пищевая композиция, включающая сывороточные белки и липиды, способ ее получения и применение

Формула изобретения

1. Пищевая композиция, включающая: а) белковый компонент, содержащий неденатурированный сывороточный белок в концентрации от 40 до 95% от общей концентрации белка, который представлен концентратом сывороточного белка, и/или концентратом сыворотки, и/или неконцентрированной сывороткой и/или их смесью, где показатель денатурации составляет от 50 до 99%; и других белков в концентрации менее 40% от общей концентрации белка, и b) липидный компонент в концентрации от 1 до 70% от общей массы композиции.

2. Композиция по п.1, где концентрация неденатурированного сывороточного белка в белковом источнике составляет не менее чем 50% от общей концентрации белкового компонента.

3. Композиция по п.1 или 2, где концентрация неденатурированного сывороточного белка в белковом источнике составляет не менее чем 60% от общей концентрации белкового компонента.

4. Композиция по п.1, где концентрация неденатурированного сывороточного белка в белковом источнике составляет не менее чем 70% от общей концентрации белкового компонента.

5. Композиция по п.1, где концентрация неденатурированного сывороточного белка в белковом источнике составляет не менее чем 75% от общей концентрации белкового компонента.

6. Композиция по п.1, где концентрация неденатурированного сывороточного белка в белковом источнике составляет не менее чем 80% от общей концентрации белкового компонента.

7. Композиция по п.1, где концентрация неденатурированного сывороточного белка в белковом источнике составляет не менее чем 85% от общей концентрации белкового компонента.

8. Композиция по п.1, где концентрация неденатурированного сывороточного белка в белковом источнике составляет не менее чем 90% от общей концентрации белкового компонента.

9. Композиция по п.1, где концентрация неденатурированного сывороточного белка в белковом источнике составляет не менее чем 95% от общей концентрации белкового компонента.

10. Композиция по п.1, где показатель денатурации отдельных сывороточных белков в композиции составляет выше 70%.

11. Композиция по п.1, где показатель денатурации отдельных сывороточных белков в композиции составляет выше 80%.

12. Композиция по п.1, где показатель денатурации отдельных сывороточных белков в композиции составляет выше 90%.

13. Композиция по п.1, где источник сывороточного белка представляет собой неконцентрированную сыворотку и сывороточный концентрат и/или концентрат сывороточного белка с содержанием сывороточного белка в сухом веществе от 20 до 90%, и/или сывороточный белковый изолят, и/или их смесь.

14. Композиция по п.1, где источник сывороточного белка представляет собой сывороточный концентрат и/или концентрат сывороточного белка с содержанием сывороточного белка в сухом веществе от 20 до 90%, и/или сывороточный белковый изолят, и/или их смесь.

15. Композиция по п.1, где источник сывороточного белка находится в жидкой или порошкообразной форме.

16. Композиция по п.1, где указанные другие белки выбирают из группы, состоящей из казеина, казеинатов, сухого молока, сухой пахты и/или растительного, овощного и/или морского белка, яичных белков или других животных белков, также как и микробных белков или их гидролизатов в жидкой и/или порошкообразной форме.

17. Композиция по п.1, где концентрация липидного компонента в композиции составляет не более чем 70% от общей массы композиции.

18. Композиция по п.1, где концентрация липидного компонента в композиции составляет от около 1 до 30% от общей массы композиции, присутствующей в жидкой или порошкообразной форме.

19. Композиция по п.1, где концентрация липидного компонента в композиции составляет от около 10 до 25% от общей массы композиции, присутствующей в жидкой или порошкообразной форме.

20. Композиция по п.1, где соотношение белки/липиды в композиции составляет от 0,3 до 30,0.

21. Композиция по п.1, где соотношение белки/липиды в композиции составляет от 0,3 до 4,0.

22. Композиция по п.1, где липидный компонент представляет собой любое пищевое масло или жир, включающий насыщенные, частично насыщенные, ненасыщенные жирные кислоты и/или их производные, и/или смеси из них.

23. Композиция по п.1, где липидный компонент имеет высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот или их производных.

24. Композиция по п.1, где липидный компонент представляет собой масло морского происхождения.

25. Композиция по п.1, где указанная композиция дополнительно включает эмульгаторы, углеводы, соли, антиоксиданты и/или ароматизаторы.

26. Способ получения композиции по п.1, включающий:

а) смешивание белкового и липидного компонентов с получением гомогенной смеси;

b) нагревание указанной смеси до температуры 60-70°С при умеренном перемешивании, с) транспортировку смеси со стадии b) в один или более скребковый теплообменник (SSHE) с градиентом скорости сдвига >400 s^-1, состоящий из нагревающей секции с температурой 72-110°С, и d) последующую выдержку в течение 1-10 мин, е) транспортировку смеси со стадии d) в один или более дополнительный скребковый теплообменник (SSHE) с градиентом скорости; сдвига >400 с^-1, состоящий из охлаждающей секции, с получением композиции с температурой на выходе из охлаждающей секции ниже 75°С, более предпочтительно ниже 50°С.

27. Способ по п.26, где температура в секции нагревания составляет 80-105°С.

28. Способ по п.26 и 27, где температура в секции нагревания составляет 80-105°С.

29. Способ по п.26, где градиент скорости сдвига >600 с^-1.

30. Способ по п.26, где градиент скорости сдвига 600-800 с ^-1.

31. Способ по п.26, где полученную композицию дополнительно охлаждают до температуры около 4°С.

32. Способ по п.26, где полученную композицию дополнительно подвергают обработке ультра высокой температурой (УВТ) сразу после выхода из охлаждающей секции.

33. Способ по п.26, где полученную композицию дополнительно подвергают обезвоживанию распылительной сушкой, сублимационной сушкой или сушкой в псевдоожиженном слое с получением порошка без необходимости введения какого-либо наполнителя и/или осушающего агента.

34. Применение композиции по любому из предшествующих пп.1-25 в пищевых продуктах или напитках, функциональных пищевых продуктах для здорового питания, пищевых продуктах для специальных диетических целей, молочных смесях для детского питания, лекарственных средствах и кормовых продуктах.

35. Применение композиции по любому из предшествующих пп.1-25 в качестве пищевых продуктов или напитков, функциональных пищевых продуктов для здорового питания, пищевых продуктов для специальных диетических целей, молочных смесей для детского питания, лекарственных средств и специальных кормовых продуктов.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к жидким и порошкообразным композициям, а также к эмульсиям, включающим сывороточные белки и липиды, а именно рыбий жир, подходящий для обогащения различных пищевых продуктов и напитков, например, полиненасыщенными жирными кислотами, такими как омега-3 жирные кислоты. Также композиция может употребляться сама по себе. Дополнительно настоящее изобретение относится к способу получения таких композиций и эмульсий.

Здесь и далее используются термины «эмульсия(и)» и «порошок(и)». Однако в объем понятия этих терминов входят «жидкая и порошкообразная композиция(и)». Дополнительно в объем понятия используемого здесь термина «композиция(и)» входят «жидкие и порошкообразные композиции, а также и эмульсии».

В объем понятия используемого здесь термина «липид» или «липидный компонент» входят масла, жиры, жирные кислоты или производные жирных кислот, такие как эфиры и триглицериды.

Уровень техники, предшествующий изобретению

Потребление определенных полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), главным образом с композициями пищевых продуктов или напитков, оказывает благотворное влияние на различные аспекты здоровья. Строгое научное доказательство положительного воздействия на здоровье омега-3 жирных кислот основывается на более чем 6000 опубликованных исследований. Предполагается, что диеты, богатые омега-3 полиненасыщенными жирными кислотами с очень длинными цепями (ЭПК и ДГК), помогают поддерживать работу сердца и сердечно-сосудистой системы, снижая уровни триглицеридов (жиров) в крови, поддерживая регуляцию давления крови и поддерживая нормальное сердцебиение. Дополнительно омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты продемонстрировали положительное воздействие на поддержание здорового состояния костей и связок, а именно за счет профилактики воспаления. Также растет количество доказательств в пользу того, что омега-3 ПНЖК оказывают благотворное воздействие на шизофрению, депрессию, болезнь Альцгеймера, при развитии неврологических и других физических расстройств. Омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты также играют важную роль в развитии плода во время беременности.

Омег-3 и омега-6 ПНЖК являются незаменимыми для здоровья и при использовании в качестве ингредиентов функциональных пищевых продуктов, обеспечивая множественное значительное положительное воздействие на другие пищевые продукты.

По мнению некоторых ученых, питание в западном полушарии имеет дисбаланс по омега-3 и омега-6 жирным кислотам с очень высокой пропорцией в сторону омега-6 жирных кислот. Следовательно, рекомендуется увеличить потребление омега-3 жирных кислот.

Таким образом, очень желательно обогащать пищевые продукты ПНЖК, а именно длинноцепочечными омега-3 жирными кислотами. Однако, несмотря на значительные усилия со стороны масложировой и пищевой промышленности, все еще существует потребность в получении пищевых продуктов и напитков с привлекательным вкусом вследствие окисления омега-3 жирных кислот и их источников, что ведет к образованию неприятного послевкусия и низкой стабильности при хранении.

В такого рода обогащении пищевых продуктов ключевым аспектом является высокое исходное качество с чистым сенсорным профилем источника ПНЖК. Основным источником омега-3 жирных кислот является рыбий жир (ДГК и ЭПК), полученный из различных источников, включая лосось, треску, менхаден и тунец, также как и морские водоросли (ДГК). Другие жиры и масла, получаемые из морских и растительных источников, также являются источниками ПЖНК.

Проблемой для рыбьего жира и продуктов, обогащенных рыбьим жиром, при их хранении и обработке является окисление липидов, вызывающее прогоркание.

Сообщается о таких неприятных побочных эффектах потребления рыбьего жира, как галитоз, отрыжка и «рыбный» запах при дыхании, от кожи и даже от мочи. Неприятное рыбное послевкусие из-за летучих продуктов окисления рыбного жира является препятствием для обогащения пищевых продуктов и напитков рыбьим жиром.

Главная задача пищевой промышленности заключается в преодолении нежелательных побочных эффектов, ассоциируемых, как правило, с использованием ПНЖК ингредиентов, таких как выраженный рыбный вкус и запах.

Вместе с тем сывороточный белок обладает подтвержденными питательными преимуществами. Сыворотка имеет наивысший биологический показатель по всем белкам, она содержит все незаменимые аминокислоты, необходимые для метаболизма человека, и позволяет нормально функционировать человеческому организму. Также в сыворотке содержатся высокие концентрации природных аминокислот с разветвленной цепью (АКРЦ). АКРЦ являются очень важным источником энергии при физических нагрузках и играют ключевую роль в синтезе белка. Это делает сывороточный белок наиболее популярным белком для атлетов и людей, занимающихся спортом.

Инкапсулирование рыбьего жира является одним из самых многообещающих способов предотвращения его окисления и появления прогорклого вкуса у пищевых продуктов, содержащих рыбий жир.

Кроме того, высокая степень подверженности таких омега-3 жирных кислот микроинкапсулированию в матрицу делает их подходящими для применения в пищевых продуктах. Например, как описывается в международной патентной заявке WO 9401001, относящейся к микроинкасулированию масла или жира, содержащего, по меньшей мере, 10% высоконенасыщенной жирной кислоты, посредством гомогенизации смеси масла и водного раствора казеината под давлением выше 200 бар. Полученную в результате эмульсию затем сушат с применением способов, известных, как per se, с получением легкосыпучих микрокапсул.

Кроме того, стабилизация этих омега-3 масел микроинкапсулированием дает возможность получить композиции, которые могут быть желательными для включения в различные пищевые продукты с различными целями, такими как удобство введения, совместимость с продуктом; защищенность при вторичной термической обработке, такой как выпекание и экструзия; предохранение ингредиентов от их взаимопроникновения (такого как, например, негативное взаимодействие ДГК с определенными искусственными красителями и ароматизаторами) и, главным образом, увеличение срока годности обогащенных пищевых продуктов.

В многочисленных способах, известных для микроинкапсулирования жиров, растительных белков, яичных или молочных, включая сывороточный белок, участвуют микроинкапсулирующие агенты.

Патентная заявка US, опубликованная под номером 2004/0062846, относится к кремовым композициям и способам их получения и применения. Эти композиции включают первичный (микроизмельченный) и вторичный ингредиент-компонент. Первичный микроизмельченный ингредиент-компонент включает 0,1-80% жирового/масляного компонента и 0,1-70% микроизмельченного белкового компонента. Вторичный ингредиент включает эмульгатор и агент-наполнитель. Указанные белковые источники представляют собой растительные белки, молочные белки, животные белки и их смеси. Способ получения кремовой композиции требует нагревания масла/жира до жидкого состояния, затем введения воды и перемешивания, дополнительного введения белка, который уже микроизмельчен, и затем двухэтапной гомогенизации первой при от 30 до 100 бар и второй при от 100 до 300 бар. Полученная композиция должна быть подвергнута одной (или более) стерилизации для придания микробиологической стабильности. Этот способ является трудоемким и дорогостоящим вследствие использования большого числа различных этапов и множества основных ингредиентов.

В международной патентной заявке WO 03/090560 описываются композиции из белка и жирной кислоты, применяемые в качестве композиций пищевого продукта или напитка. Композиции получают комбинированием белкового компонента с липидным компонентом с получением смеси белки/липиды, обработкой этой смеси в условиях, выбранных из группы, состоящей из: (а) условия с высоким градиентом скорости сдвига, (b) гомогенизация и их комбинации. Микроизмельчение не используется. В указанном способе введение эмульгаторов и минеральных веществ предпочтительно проводят во избежание разрушения масляных везикул во время гомогенизации.

Неожиданно было обнаружено, что одновременное микроизмельчение компонента сывороточного белка и липидного компонента позволяет получить композицию с высокой концентрацией жирной кислоты, которая стабильна, пастеризованную, привлекательную органолептически с длительным сроком хранения и, следовательно, с возможностью применения в различных целях, а именно как ингредиента в пищевых продуктах и напитках. Указанную композицию можно подвергать обработке УВТ (ультравысокой температурой), если необходимо. Кроме того, полученная композиция имеет высокое содержание сывороточного белка, что очень желательно для атлетов и людей, занимающихся спортом.

Краткое описание изобретения

Основной объект настоящего изобретения относится к простому способу получения композиции из липидов и белков, не требующему различных дополнительных добавок, таких как углеводы, эмульгаторы, агенты-наполнители, антиоксиданты и тому подобное.

Другой объект настоящего изобретения относится к композиции из липидов и белков, привлекательной органолептически как сама по себе, так и при введении в пищевые продукты или напитки.

Другой объект настоящего изобретения относится к композиции из липидов и белков с приемлемой длительностью срока хранения; со стабильным вкусом, запахом, стабильной к окислению и микробному росту; и стабильной к расслоению и со стабильной вязкостью (то есть физически стабильной).

Получение этих и других объектов достигнуто композицией, способом и применением, как определено в приложенной формуле изобретения.

А именно настоящее изобретение относится к композиции, включающей:

a) белковый компонент, состоящий из концентрата сывороточного белка в жидкой и/или порошкообразной форме, и/или концентрата сыворотки, и/или не концентрированной сыворотки, и/или смеси из них и других белков;

где источник белкового компонента включает неденатурированный сывороточный белок в концентрации не менее чем 40% от общей концентрации белка и где концентрация любого другого указанного белка менее 40% от общей концентрации белка, и

где показатель денатурации отдельных сывороточных белков в композиции составляет от 50 до 99%; и

b) липидный компонент не происходит из указанного белкового компонента.

Дополнительно настоящее изобретение относится к способу получения композиции, как определено выше, включающему:

a) смешивание

белкового компонента, состоящего из концентрата сывороточного белка в жидкой и/или порошкообразной форме, и/или концентрата сыворотки, и/или не концентрированной сыворотки, и/или смеси из них и других белков, где источник белкового компонента включает неденатурированный сывороточный белок в концентрации не менее чем 40% от общей концентрации белка и где концентрация любого другого указанного белка менее 40% от общей концентрации белка, и липидного компонента, не происходящего из указанного белкового компонента, согласно способу получения пищевого продукта, известному из предшествующего уровня техники, с получением гомогенной смеси;

b) нагревание указанной смеси до температуры 60-70ºС при умеренном перемешивании,

c) транспортировку смеси с этапа b) в один или более скребковый теплообменник (SSHE) с градиентом скорости сдвига >400 s^-1, состоящий из нагревающей секций с температурой 72-110ºС, и

d) последующую выдержку в течение 1-10 минут,

e) транспортировку смеси с этапа d) в один или более дополнительный скребковый теплообменник (SSHE) с градиентом скорости сдвига >400 s^-1, состоящий из охлаждающей секции, с получением композиции с температурой на выходе из охлаждающей секции ниже температуры денатурации сывороточного белка.

Также настоящее изобретение относится к применению композиции, как указано выше, как самой по себе, так и в качестве ингредиента пищевых продуктов или напитков, пищевых продуктов для здорового питания, пищевых продуктов для специальных диетических целей, молочных смесей для детского питания, лекарственных средств и кормовых продуктов.

Пищевые продукты включают ферментированные продукты на основе молока, такие как йогурт, творог, сыры, сливочные сыры, сметана, сливочное масло, маргарины, спрэды, дрессинги и рикотта; прошедшие обработку рыбные и мясные продукты, такие как рыбные котлеты, рыбный пудинг, пирожки с рыбной начинкой, гамбургеры, мясной хлеб и паштет; супы и соусы; хлеб, выпечку, пирожные, крекеры, мучные и зерновые смеси, энергетические батончики, выпечку с начинкой, шоколадные конфеты и мелкие штучные кондитерские изделия, также включая пищевые продукты для здорового питания и пищевые добавки.

Напитки включают молоко, питьевой йогурт, ароматизированные напитки, соки и нектары фруктовые, ягодные и/или овощные, фруктовые напитки, кисломолочные напитки и другие ферментированные напитки, другие напитки на основе молока или фруктов, безалкогольные напитки, спортивные напитки, напитки на основе воды и функциональные напитки.

Детальное описание изобретения

Белковый компонент по настоящему изобретению состоит из концентрата сывороточного белка в жидкой и/или порошкообразной форме, и/или концентрата сыворотки, и/или не концентрированной сыворотки, и/или смеси из них и других белков.

Используемый здесь термин «концентрат сывороточного белка в жидкой и/или порошкообразной форме» включает как изолят сывороточного белка, так и ретентат сывороточного белка.

Белковый компонент, используемый здесь в качестве исходного сырья для получения композиции по настоящему изобретению, включает неденатурированный сывороточный белок в концентрации не менее чем 40% от общей концентрации белка, предпочтительно источник белкового компонента включает неденатурированный сывороточный белок в концентрации не менее чем 50% от общей концентрации белка. Более предпочтительно указанный концентрат неденатурированного сывороточного белка содержит не менее чем 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90% и наиболее предпочтительно, не менее чем 95%.

Источником сывороточного белка может быть неконцентрированная сыворотка и концентрат сыворотки и/или концентрат сывороточного белка с содержанием сывороточного белка в сухом веществе от 20 до 90% (КСБ-20-КСБ-90) и/или изолят сывороточного белка и/или их смесь. Неконцентрированная сыворотка может не входить в состав источника сывороточного белка. Белковый компонент может быть в жидкой или порошкообразной форме.

Дополнительно концентрат любого из указанных других белков в композиции составляет менее 40% от общей концентрации белка.

При использовании других белков последние могут быть выбраны из группы, состоящей из казеина и казеинатов (например, казеинат натрия, казеинат кальция), сухого молока, сухой пахты и/или растительного, овощного и/или морского белка, яичных белков или других животных белков, также как и микробных белков или их гидролизатов в жидкой и/или порошкообразной форме.

Количество белкового компонента в композициях, присутствующего в жидкой форме, составляет от около 1 до 30% белка, более предпочтительно от 3 до 25%, еще более предпочтительно от 6 до 20% и наиболее предпочтительно от 11 до 20%. Все проценты приведены от массы композиции. А именно количество белкового компонента в композиции (то есть в жидкой форме) составляет >10% от общей массы композиции.

В композиции по настоящему изобретению показатель денатурации отдельных сывороточных белков составляет от 50 до 99%. Предпочтительно показатель денатурации отдельных сывороточных белков составляет выше 70%, более предпочтительно показатель денатурации отдельных сывороточных белков составляет выше 80% и наиболее предпочтительно показатель денатурации отдельных сывороточных белков составляет выше 90%.

Входящий в композицию по настоящему изобретению липидный компонент включает любое пищевое масло или жир. Масла или жиры могут включать насыщенные, частично насыщенные, ненасыщенные жирные кислоты и/или их производные, и/или их смеси. Предпочтительно жиры или масла имеют высокое содержание полиненасыщенных жирных кислот или их производных.

Такие пищевые масла и жиры получают из растительных, животных, морских или микробных источников. Растительные источники включают соевое масло, масло канолы, кукурузное масло, хлопковое масло, арахисовое масло, сафлоровое масло, подсолнечное масло, рапсовое масло, кунжутное масло, оливковое масло, кокосовое масло, пальмоядровое масло и пальмовое масло. Включаются масла и жиры генетически модифицированных организмов (ГМО).

Микробные источники включают одноклеточные организмы.

Животные источники включают нутряной жир, сливочное масло, лярд и масло яичного желтка.

Предпочтительными являются масла из морских источников (например, рыбий жир, такой как жир трески, менхадена, тунца, сельди, песчанки, шпрот, анчоусов, мойвы, сардин, лосося, радужной форели или макрели; жир из печени рыб, такой как жир из печени палтуса или жир из печени акулы; крилевое масло; китовый жир; тюлений жир), включая водорослевые источники и их смеси.

Количество липидного компонента в композиции может составлять вплоть до 70%.

Предпочтительно, содержание липидов в композиции составляет от около 1 до 30%, более предпочтительно от 10 до 25% и наиболее предпочтительно от 12 до 25% от общей массы композиции, присутствующей в жидкой или порошкообразной форме.

Соотношение белка к жиру в композиции по настоящему изобретению составляет в пределах от 0,3 до 30,0, более предпочтительно от 0,3 до 10,0 и наиболее предпочтительно от 0,3 до 4,0.

Средний размер частиц композиции по настоящему изобретению составляет около 1 µм и средний размер распределения частиц составляет в пределах от 0,1 до 50µм, более предпочтительно от 0,4 до 10 µм.

Характерной особенностью композиций по настоящему изобретению является содержание только белкового и липидного компонента в качестве основных компонентов. Для усиления стабильности или органолептических свойств эмульсии или порошка нет необходимости во введении дополнительных ингредиентов/материалов, таких как эмульгаторы, углеводы, соли, агенты-наполнители, минеральные вещества, ароматизаторы и тому подобное. Что касается антиоксидантов, то их используют только для предохранения масла перед его применением в эмульсии или порошке. Нет необходимости во введении антиоксиданта после получения эмульсии. Однако, если необходимо, вышеуказанные дополнительные ингредиенты могут быть введены так же, как и антиоксиданты, без ухудшения свойств эмульсии.

Предпочтительными антиоксидантами являются натуральные и синтетические антиоксиданты, применяемые в пищевой промышленности и их производные, такие как бутилгидроксианизол (БГА), 2,6-ди-трет-бутилгидрокситолуол (БГТ), этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТК), пропилгаллат (ПГ), галлиевая кислота, аскорбиновая кислота (витамин С), витамин К, токоферол и токотриенол (витамин Е), лимонная кислота, терпеноиды (каротин, астаксантин, кантаксантин) и различные антиоксиданты растительного происхождения (специи, растения, ягоды, фрукты), например розмарин, зеленый чай, чеснок, флавонолы, флавоноиды и фенолокислоты.

Главным признаком способа по настоящему изобретению является то, что микроинкапсулирование масла проводят одновременно с микроизмельчением белка.

Способ включает получение композиции, как указанно выше, где белковый и липидный компоненты сначала смешивают согласно способу получения пищевого продукта, известному из предшествующего уровня техники, с получением гомогенной смеси.

Затем указанную смесь подвергают микроизмельчению белкового компонента, что также в результате приводит к микроинкапсулированию липида посредством помещения указанной смеси, нагретой до температуры 60-70ºС, при умеренном перемешивании в один или более скребковый теплообменник (SSHE) с градиентом скорости сдвига >400 s ^-1, состоящий из нагревающей секций с температурой 72-110ºС, с последующей выдержкой в течение 1-10 минут, дополнительной транспортировкой смеси в один или более дополнительный скребковый теплообменник (SSHE) с градиентом скорости сдвига >400 s ^-1, состоящий из охлаждающей секции, с получением композиции с температурой ниже температуры денатурации сывороточного белка на выходе из охлаждающей секции.

Если требуется, то может быть проведено дополнительное охлаждение полученной композиции до около 4ºС.

В другом варианте воплощения настоящего изобретения полученная композиция может быть сразу же подвергнута обработке при ультравысокой температуре (УВТ).

Температура в секции нагревания предпочтительно составляет от 80 до 105ºС, более предпочтительно от 85 до 105ºС и наиболее предпочтительно от 90 до 105ºС.

Градиент скорости сдвига в SSHE предпочтительно составляет выше 600 s^-1 и более предпочтительно от 600 до 800 s^-1. Градиент скорости сдвига в SSHE предпочтительно не превышает 1000 s^-1.

Время выдержки смеси между секцией нагревания и секцией охлаждения составляет достаточно длительный период времени для достижения показателя денатурации отдельных сывороточных белков от 50 до 99%, то есть 1-10 минут.

Температура композиции на выходе из секции охлаждения составляет предпочтительно ниже 75ºС, более предпочтительно ниже 50ºС.

В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения смесь, предварительно обработанную известным из уровня техники способом обработки пищевых продуктов, подвергают одновременному микроизмельчению белкового компонента и микроинкапсулированию липидного компонента:

i) нагреванием указанной смеси до температуры 60-70ºС при умеренном перемешивании;

ii) транспортировкой в первый SSHE с градиентом скорости сдвига выше 600 s^-1 , где температура составляет 72-100ºС, с последующей выдержкой при этой температуре и при этом градиенте скорости в течение 1-5 минут;

iii) транспортировкой во второй SSHE с градиентом скорости сдвига, эквивалентным градиенту скорости сдвига в первом SSHE для охлаждения полученной композиции до температуры ниже 75ºС.

Настоящее изобретение относится к уникальному способу получения пастеризованной композиции с показателем денатурации отдельных сывороточных белков от 50 до 99%. Нет необходимости в проведении дополнительной пастеризации полученной композиции. Для увеличения стабильности композиции при хранении легко может быть проведена УВТ обработка без функциональных изменений композиции. Дополнительно достигается высокий показатель денатурации белка в присутствии масла с высокими микроинкапсулирующими свойствами, что способствует стабилизации композиции, делая ее способной противостоять дополнительному регулированию рН без необходимости введения эмульгаторов.

рН смесей, подвергнутых одновременному микроизмельчению и микроинкапсулированию по настоящему изобретению, может варьировать с получением в результате композиций с различными рН.

Композиции по настоящему изобретению имеют высокие органолептические показатели при среднем размере распределения частиц от 0,1 до 50 µм, более предпочтительно от 0,4 до 10 µм.

Жидкая композиция/эмульсия может быть обезвожена распылительной сушкой, сублимационной сушкой или сушкой в псевдоожиженном слое с получением порошка без необходимости введения агентов-наполнителей и/или осушающих агентов.

Однако, если требуется, в эмульсию перед сушкой могут быть введены эмульгаторы, углеводы, соли, антиоксиданты, ароматизаторы, агенты-наполнители и/или осушающие агенты.

Способом по настоящему изобретению можно одновременно получить эмульсию или порошок без введения каких-либо дополнительных ингредиентов-компонентов. Необходимыми ингредиентами являются только сыворотка и липиды.

Эмульсия или порошок может быть применен для обогащения, например, омега-3 маслом любых пищевых продуктов или напитков. Также могут быть получены способом по настоящему изобретению функциональные пищевые продукты для здорового питания, диетические пищевые продукты и лекарственные средства, в которых желательно высокое содержание масла, содержащего полиненасыщенные жирные кислоты. Композиция по настоящему изобретению может быть применена как в форме эмульсии, так и в форме порошка.

Дополнительно к благотворному воздействию липидов на здоровье матрикс сывороточного белка по настоящему изобретению является натуральным нутриентом, не содержащим какие-либо добавки, и защищает масло от окислительного разрушения.

Высокое содержание сывороточных белков в композициях по настоящему изобретению делает композиции белковыми добавками для атлетов и людей, занимающихся спортом.

Композиция по настоящему изобретению, включающая высокое содержание омега-3 ПНЖК, обладает высокими вкусовыми свойствами и высокой стабильностью.

Настоящее изобретение представлено более детально в Примерах, приведенных ниже.

Пример 1

Для демонстрации превосходных свойств композиции по настоящему изобретению были проведены определенные анализы образцов композиции, полученной способом по настоящему изобретению. Для сравнения аналогичные анализы проводили для композиции, полученной способами, известными из предшествующего уровня техники.

Получение композиции по настоящему изобретению

Эмульсия

Композицию получали согласно традиционному способу получения пищевого продукта из смеси неденатурированного сывороточного белка с концентрацией сывороточного белка 60% по сухому веществу (КСБ 60), 2% казеината натрия с концентрацией 20% белка в водной фазе композиции и 20% рыбьего жира. Смесь транспортировали в SSHE и подвергали градиенту скорости сдвига >600 s^-1 при температуре 85-95ºC в течение 1-5 минут. Затем обрабатывали при таком же градиенте скорости сдвига и температуре <75ºC во втором SSHE с получением эмульсии.

Порошок

Полученную выше эмульсию сушили традиционной распылительной сушкой.

Получение сравнительных композиций А1 и А2

Согласно традиционному способу получения пищевого продукта получали композицию из смеси неденатурированного сывороточного белка с концентрацией сывороточного белка 60% по сухому веществу (КСБ 60) и 2% казеината натрия с концентрацией 20% белка в водной фазе композиции и 20% рыбьего жира и подвергали гомогенизации при двух различных условиях с получением двух различных эмульсий А1, А2.

А1: однократная гомогенизация при 150 бар.

А2: трехкратная гомогенизация при 150 бар.

Третью эмульсию (А3) с гомогенизацией при 500 бар невозможно было получить из-за слишком высокой для используемого устройства вязкости эмульсии.

Посредством традиционной распылительной сушки получали порошок из эмульсии А1 и А2. Вследствие высокой вязкости эмульсий необходимо было вводить большое количество воды в композицию для проведения распылительной сушки.

Получение сравнительных композиций В1, В2 и В3

Согласно традиционному способу получения пищевого продукта получали композицию из смеси неденатурированного сывороточного белка с концентрацией сывороточного белка 60% по сухому веществу (КСБ 60) и 2% казеината натрия с концентрацией 20% белка в водной фазе композиции и 20% рыбьего жира. Эту водную смесь микроизмельчали согласно ранее известной технологии. В микроизмельченные белки вводили 20% рыбьего жира, и эту смесь подвергали гомогенизации при трех различных условиях с получением трех различных эмульсий В1, В2, В3.

В1: однократная гомогенизация при 150 бар.

В2: трехкратная гомогенизация при 150 бар.

В3: однократная гомогенизация при 500 бар.

Получение В3 было возможно только после введения большого количества воды в композицию и после предварительного нагревания композиции перед обработкой до около 60-70ºС. Без такой предварительной обработки вязкость композиции была слишком высокой для обработки таким способом.

Посредством традиционной распылительной сушки получали порошок из эмульсии В1, В2 и В3. Аналогично композициям А1 и А2 вследствие высокой вязкости эмульсий необходимо было вводить большое количество воды в композицию для проведения распылительной сушки.

Анализы

Эмульсии и порошки тестировали на стабильность при хранении и устойчивость к окислению и физические свойства, такие как вкус, распределение размера частиц, реологические параметры, определение стабильности с использованием турбискана и центрифуги, соотношение белок/жир, степень денатурации белка и растворимость. Эмульсии и порошки по настоящему изобретению показали лучшие результаты во всех тестах, проведенных при сравнении эмульсий А1, А2, В1, В2 и В3 и порошков из них.

Эмульсии по настоящему изобретению имели значительно более низкую вязкость, высокую физическую стабильность и хороший запах и вкус без нежелательного рыбного послевкусия. Дополнительно было обнаружено, что эмульсия имела высокую физическую стабильность, низкую вязкость и хороший вкус, приемлемый при длительном хранении более чем 4 месяца.

Вследствие низкой вязкости эмульсии по настоящему изобретению может быть проведена распылительная сушка с использованием более концентрированного раствора, чем для эмульсий в сравнительных примерах. Это выразилось в более экономичном способе получения порошка по настоящему изобретению.

Порошок по настоящему изобретению имел хороший приемлемый вкус (то есть без рыбного послевкусия) и хорошую стабильность при хранении более чем 4 месяца.

Пример 2

Композицию по настоящему изобретению получали следующим образом.

Согласно традиционному способу получения пищевого продукта получали композицию из смеси неденатурированного сывороточного белка с концентрацией сывороточного белка 60% по сухому веществу (КСБ 60) и 2% казеината натрия с концентрацией 10% белка в водной фазе композиции и 10% рыбьего жира. Смесь транспортировали в SSHE и подвергали градиенту скорости сдвига >600 s^-1 при температуре 85ºC в течение 1-5 минут. Затем обрабатывали при таком же градиенте скорости сдвига и температуре <75ºC во втором SSHE, полученную композицию подвергали распылительной сушке с получением порошка.

Полученную композицию (эмульсию) тестировали как на физическую стабильность, так и на органолептические показатели, и композиция получила хорошие оценки в этих тестах.

Пример 3

Композицию по настоящему изобретению получали следующим образом.

Согласно традиционному способу получения пищевого продукта получали композицию из смеси неденатурированного сывороточного белка с концентрацией сывороточного белка 60% по сухому веществу (КСБ 60) и 2% казеината натрия с концентрацией 10% белка в водной фазе композиции и 10% рыбьего жира. Смесь транспортировали в SSHE и подвергали градиенту скорости сдвига >600 s^-1 при температуре 95ºC в течение 1-5 минут. Затем обрабатывали при таком же градиенте скорости сдвига и температуре <75ºC во втором SSHE, полученную композицию подвергали распылительной сушке с получением порошка.

Полученную композицию (эмульсию) тестировали как на физическую стабильность, так и на органолептические показатели, композиция получила хорошие оценки в этих тестах.

Пример 4

Композицию по настоящему изобретению получали следующим образом.

Согласно традиционному способу получения пищевого продукта получали композицию из смеси неденатурированного сывороточного белка с концентрацией сывороточного белка 60% по сухому веществу (КСБ 60) и 2% казеината натрия с концентрацией 10% белка в водной фазе композиции и 25% рыбьего жира. Смесь транспортировали в SSHE и подвергали градиенту скорости сдвига >600 s^-1 при температуре 85ºC в течение 1-5 минут. Затем обрабатывали при таком же градиенте скорости сдвига и температуре <75ºC во втором SSHE с получением эмульсии.

Полученную эмульсию тестировали как на физическую стабильность, так и на органолептические показатели, она получила хорошие оценки в этих тестах.

Пример 5

Композицию по настоящему изобретению получали следующим образом.

Согласно традиционному способу получения пищевого продукта получали композицию из смеси неденатурированного сывороточного белка с концентрацией сывороточного белка 60% по сухому веществу (КСБ 60) и 2% казеината натрия с концентрацией 10% белка в водной фазе композиции и 25% рыбьего жира. Смесь транспортировали в SSHE и подвергали градиенту скорости сдвига >600 s^-1 при температуре 95ºC в течение 1-5 минут. Затем обрабатывали при таком же градиенте скорости сдвига и температуре <75ºC во втором SSHE с получением эмульсии.

Полученную эмульсию тестировали как на физическую стабильность, так и на органолептические показатели, она получила хорошие оценки в этих тестах.

Пример 6

Композицию по настоящему изобретению получали следующим образом.

Согласно традиционному способу получения пищевого продукта получали композицию из смеси неденатурированного сывороточного белка с концентрацией сывороточного белка 60% по сухому веществу (КСБ 60) и 2% казеината натрия с концентрацией 20% белка в водной фазе композиции и 10% рыбьего жира. Смесь транспортировали в SSHE и подвергали градиенту скорости сдвига >600 s^-1 при температуре 85ºC в течение 1-5 минут. Затем обрабатывали при таком же градиенте скорости сдвига и температуре <75ºC во втором SSHE с получением эмульсии.

Полученную эмульсию тестировали как на физическую стабильность, так и на органолептические показатели, она получила хорошие оценки в этих тестах.

Пример 7

Композицию по настоящему изобретению получали следующим образом.

Согласно традиционному способу получения пищевого продукта получали композицию из смеси неденатурированного сывороточного белка с концентрацией сывороточного белка 60% по сухому веществу (КСБ 60) и 2% казеината натрия с концентрацией 20% белка в водной фазе композиции и 10% рыбьего жира. Смесь транспортировали в SSHE и подвергали градиенту скорости сдвига >600 s^-1 при температуре 95ºC в течение 1-5 минут. Затем обрабатывали при таком же градиенте скорости сдвига и температуре <75ºC во втором SSHE с получением эмульсии.

Полученную эмульсию тестировали как на физическую стабильность, так и на органолептические показатели, она получила хорошие оценки в этих тестах.

Пример 8

Композицию по настоящему изобретению получали следующим образом.

Согласно традиционному способу получения пищевого продукта получали композицию из смеси неденатурированного сывороточного белка с концентрацией сывороточного белка 80% по сухому веществу (КСБ 80) и 2% соевого белка с концентрацией 15% белка в водной фазе композиции и 15% рыбьего жира. Смесь транспортировали в SSHE и подвергали градиенту скорости сдвига >600 s^-1 при температуре 85ºC в течение 1-5 минут. Затем обрабатывали при таком же градиенте скорости сдвига и температуре <75ºC во втором SSHE с получением эмульсии.

Полученную эмульсию тестировали как на физическую стабильность, так и на органолептические показатели, она получила хорошие оценки в этих тестах.

Пример 9

Композицию по настоящему изобретению получали следующим образом.

Согласно традиционному способу получения пищевого продукта получали композицию из смеси неденатурированного сывороточного белка с концентрацией сывороточного белка 80% по сухому веществу (КСБ 80) и 2% соевого белка с концентрацией 15% белка в водной фазе композиции и 15% рыбьего жира. Смесь транспортировали в SSHE и подвергали градиенту скорости сдвига >600 s^-1 при температуре 95ºC в течение 1-5 минут. Затем обрабатывали при таком же градиенте скорости сдвига и температуре <75ºC во втором SSHE с получением эмульсии.

Полученную эмульсию тестировали как на физическую стабильность, так и на органолептические показатели, она получила хорошие оценки в этих тестах.

Пример 10

Композицию по настоящему изобретению получали следующим образом.

Согласно традиционному способу получения пищевого продукта получали композицию из смеси неденатурированного сывороточного белка с концентрацией сывороточного белка 80% по сухому веществу (КСБ 80) и 2% казеината натрия с концентрацией 15% белка в водной фазе композиции и 25% рыбьего жира. Смесь транспортировали в SSHE и подвергали градиенту скорости сдвига >600 s^-1 при температуре 85ºC в течение 1-5 минут. Затем обрабатывали при таком же градиенте скорости сдвига и температуре <75ºC во втором SSHE с получением эмульсии.

Полученную эмульсию тестировали как на физическую стабильность, так и на органолептические показатели, она получила хорошие оценки в этих тестах.

Пример 11

Композицию по настоящему изобретению получали следующим образом.

Согласно традиционному способу получения пищевого продукта получали композицию из смеси неденатурированного сывороточного белка с концентрацией сывороточного белка 80% по сухому веществу (КСБ 80) и 2% казеината натрия с концентрацией 15% белка в водной фазе композиции и 25% рыбьего жира. Смесь транспортировали в SSHE и подвергали градиенту скорости сдвига >600 s^-1 при температуре 95ºC в течение 1-5 минут. Затем обрабатывали при таком же градиенте скорости сдвига и температуре <75ºC во втором SSHE с получением эмульсии.

Полученную эмульсию тестировали как на физическую стабильность, так и на органолептические показатели, она получила хорошие оценки в этих тестах.

Пример 12

Композицию по настоящему изобретению получали следующим образом.

Согласно традиционному способу получения пищевого продукта получали композицию из смеси неденатурированного сывороточного белка с концентрацией сывороточного белка 80% по сухому веществу (КСБ 80) и 2% казеината натрия с концентрацией 20% белка в водной фазе композиции и 20% рыбьего жира. Смесь транспортировали в SSHE и подвергали градиенту скорости сдвига >600 s^-1 при температуре 85ºC в течение 1-5 минут. Затем обрабатывали при таком же градиенте скорости сдвига и температуре <75ºC во втором SSHE, полученную композицию подвергали распылительной сушке с получением порошка.

Полученную композицию (эмульсию) тестировали как на физическую стабильность, так и на органолептические показатели, композиция получила хорошие оценки в этих тестах.

Пример 13

Композицию по настоящему изобретению получали следующим образом.

Согласно традиционному способу получения пищевого продукта получали композицию из смеси неденатурированного сывороточного белка с концентрацией сывороточного белка 80% по сухому веществу (КСБ 80) и 2% казеината натрия с концентрацией 20% белка в водной фазе композиции и 20% рыбьего жира. Смесь транспортировали в SSHE и подвергали градиенту скорости сдвига >600 s^-1 при температуре 95ºC в течение 1-5 минут. Затем обрабатывали при таком же градиенте скорости сдвига и температуре <75ºC во втором SSHE, полученную композицию подвергали распылительной сушке с получением порошка.

Полученную композицию (эмульсию) тестировали как на физическую стабильность, так и на органолептические показатели, композиция получила хорошие оценки в этих тестах.