Гранульований молочний продукт

Реферат: Винахід належить до гранульованого молочного продукту, що містить частинки емульгованого жиру, причому сухі частинки емульгованого жиру агломеровані разом та принаймні частково покриті першим шаром зв'язуючої речовини з вмістом від 10 до 50 % розчиненого вуглеводу та принаймні одного матеріалу, вибраного серед білків, жирів, лецитину, вітамінів, мінералів, поживних мікроелементів, пробіотиків та солей, для утворення покритих агломерованих гранул із середнім діаметром частинки між 10 мкм і 10000 мкм. Винахід належить також до способу одержання гранульованого молочного продукту. UA 104001 C2 (12) UA 104001 C2 UA 104001 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Галузь винаходу Даний винахід стосується гранульованих молочних продуктів та способу приготування гранульованих молочних продуктів. Під "молочними продуктами" розуміють продукти, що містять молочні та немолочні сухі речовини, і які є замінником молока або продуктом, який одержують з молока. Молочні продукти згідно винаходу містять немолочні сухі речовини, а також, зазвичай, молочні сухі речовини. Вони мають форму частинок порошку, агломерованих до утворення гранул. Рівень техніки В основному, сухе молоко в порошку одержують за допомогою висушування розпилюванням свіжого рідкого молока. Молоко може бути цільним, повністю або частково збираним, або збираним молоком, змішаним з немолочним твердим жиром. Сухі порошки немолочних жирів також одержують за допомогою висушування розпилюванням емульсії немолочних жирів для застосування, наприклад, в якості немолочних вершків або кавових забілювачів. Відома агломерація сухого молока в порошку у гранули. Як правило, гранули швидше розчиняються при розведенні водою, тому, загалом, при грануляції можна уникнути утворення грудок в результаті злипання частинок. Наприклад, ЕР-А-0097484 описує агломероване порошковидне молоко, одержане шляхом розпилювання концентрату молока або його фракції у потоці висушуючого газу, направленого на поверхню з псевдозрідженим шаром вже висушених шляхом розпилювання частинок у конічній камері. DD-А-234362 описує процес приготування гранульованого сухого збираного молока шляхом розпилювання збираного молока, що містить 25-75 % сухих речовин, при надзвичайно потужному атмосферному тиску у псевдозрідженому шарі. WO-А-9500031 стосується агломерованого порошку, одержаного в установці, де продукт агломерують у 2 стадії. На першій стадії рідкий концентрований початковий матеріал продукту розпилюють за допомогою пульверизатора у сушильній камері. Потім прийнятні частинки переміщають у видільний пристрій для розщеплення на одну та дві фракції. Першу з них поміщають у пульверизатор у сушильну камеру для здійснення первинної агломерації, а одержані агломерати поміщають у внутрішній псевдозріджений шар сушильної камери, після чого переміщають у зовнішній псевдозріджений шар. Другу фракцію також переміщають у згаданий зовнішній псевдозріджений шар, де з іншого пульверизатора розпилюють воду на псевдозріджений шар агломератів для здійснення вторинної агломерації продукту. WO-А-9611580 описує розпилювальний сушильний пристрій для сухого молока, із внутрішнім псевдозрідженим шаром порошковидного матеріалу та принаймні одним розпилювальним агрегатом для висушування розпилюванням додаткового матеріалу до псевдозрідженого шару сухого молока. ЕР-А-1250188 описує спосіб одержання агломерації порошків, який відрізняється тим, що порошок, який контактує із агломерованою рідиною, проходить в режимі вільного падіння та осідає на поверхню, усі частини якої, як правило, рухаються з однаковою швидкістю. US-А-2004/0247784 описує спосіб покриття гранул із застосуванням порошковидного матеріалу, при якому матеріал для покриття подають безперервно принаймні до двох різних зон постійно діючого псевдозрідженого шару гранул з порошковидного матеріалу. Повітряно-суспензійне покриття порошковидних частинок у харчовій промисловості оглянуто у праці: Werner at al. у Power Technology 171 (2007) сторінки 25-33 та 34-45. Існує 2 основних способи обробки для одержання гранульованих продуктів без обов'язкового застосування свіжого молока. Перший спосіб обробки отримав назву "спосіб змішування сухих речовин", який полягає у застосуванні високошвидкісного змішування сухого матеріалу для одержання однорідного порошку, що складається з типових частинок діаметром менше ніж 150 мкм. Процес не потребує застосування води та є економічним. Однак, властивості розчинення одержаного порошку слабкі внаслідок того, що частинки злипаються під дією сили Ван-дер Ваальса, що є причиною низької пористості та, отже, низьких капілярних сил. Другий спосіб обробки отримав назву "спосіб висушування розпилюванням", який також застосовується без наявності свіжого молока і полягає у відновленні молочних порошків з іншими порошками у воді, випарюванні води з суміші та висушуванні розпилюванням концентрованої суміші, одержаної в колонці з розбризкувальним пристроєм. Не зважаючи на те, що кінцевим результатом цих процесів є продукти, що мають високу пористість та низьку щільність, а отже, гарні властивості миттєвого розчинення, вони мають свої недоліки, які полягають у необхідності застосування великих об'ємів води та енергії. 1 UA 104001 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Основною метою даного винаходу є одержання гранульованого молочного продукту та відповідного способу його одержання, який не потребує застосування в якості початкового інгредієнту свіжого молока або відновленого молока. Іншою метою даного винаходу є одержання продукту та способу, застосовуючи менші об'єми води та енергії у порівнянні з висушуванням розпилюванням. Ще однією метою даного винаходу є одержання продукту та способу, який відрізняється тим, що кінцевий продукт має такі ж властивості миттєвого розчинення у порівнянні з продуктами, виготовленими способом висушування розпилюванням. Ще однією метою даного винаходу є одержання продукту та способу, який відрізняється тим, що кінцевий продукт має покращені властивості миттєвого розчинення у порівнянні з продуктами, виготовленими способом висушування розпилюванням. Суть винаходу Гранульовані молочні продукти згідно винаходу містять частинки сухого емульгованого жиру, агломеровані разом та принаймні частково покриті зв'язуючою речовиною з вмістом вуглеводу для утворення гранульованих частинок із середнім діаметром частинки від 10 мкм до 10000 мкм. Частинки сухого емульгованого жиру наявні, в основному, у формі жиру в порошку, який містить інкапсульований жир або олії з емульгаторами, на кшталт білків, з вмістом жирів в межах 30-80 мас. %, зазвичай 50-60 мас. %. Жир в порошку може містити вуглевод або суміші, які застосовують в якості наповнювачів. Частинки сухого емульгованого жиру можуть агломеруватися окремо або разом з іншими сухими частинками, обраними серед молока в порошку, включаючи сухе збиране молоко та суху молочну сироватку, білки молочної сироватки та їх похідні, казеїнати та їх похідні, рослинний білок, включаючи білок з пшениці та соєвий білок, какао вуглевод, наприклад, мальтодекстрини, сироп глюкози в порошку, сахарозу, лактозу, трегалозу, рафтілін, рафтілозу, галактозу, мальтозу, олігосахариди та порошковий мед, ароматичні добавки або їх суміш. Вкритий агломерат можна додатково повністю або частково покрити другим шаром зв'язуючої речовини з вмістом вуглеводу, для утворення покритих агломерованих гранул із середнім діаметром частинки від 10 мкм до 10000 мкм. Кожний шар покриття може бути суцільним покриттям, що покриває агломеровані частинки з усіх боків, або частковим покриттям. Покриття повинно бути пористим щодо води, і тому можуть віддавати перевагу частковому покриттю для гарантії достатнього ступеня пористості, що у такий спосіб покращує розчинну здатність. Гранульований продукт згідно винаходу, переважно, має вміст води менше 5 мас. %, бажано менше ніж 3 мас. %, а водна активність складає менше ніж 0,3, а переважно менше ніж 0,2. Відповідно до одного з аспектів винаходу спосіб одержання гранульованого молочного продукту передбачає (і) зріджування молока в порошку за допомогою газу для одержання псевдозрідженого шару, який відрізняється тим, що згаданий порошок контактує з жировою емульсією у водному середовищі, результатом такого контакту є агломерація порошку з утворенням агломерованих частинок, що містять молоко в порошку та висушений емульгований жир, та (іі) повне або часткове покриття згаданих агломерованих частинок у псевдозрідженому шарі першим шаром зв'язуючої речовини з вмістом вуглеводу для утворення вкритих агломерованих гранул із середнім діаметром частинки від 10 мкм до 10000 мкм. Спосіб одержання гранульованого молочного продукту відповідно до ще одного аспекту винаходу передбачає (і) зріджування висушеного емульгованого жиру в порошку за допомогою газу для одержання псевдозрідженого шару, який відрізняється тим, що згаданий порошок контактує з водним середовищем, в результаті чого здійснюється агломерація порошку з утворенням агломерованих частинок, та (іі) повне або часткове покриття згаданих агломерованих частинок у псевдозрідженому шарі першим шаром зв'язуючої речовини з вмістом вуглеводу для утворення вкритих агломерованих гранул із середнім діаметром частинки від 10 мкм до 10000 мкм. Висушений емульгований жир в порошку можна зріджувати окремо або принаймні з одним сухим порошком, обраним серед сухого молока в порошку, таким як: молочна фракція в порошку, наприклад, сухе збиране молоко або суха молочна сироватка, ізоляти сироваткового білку, білки з пшениці або соєвий білок, какао вуглеводи, такі, як мальтодекстрини, сироп глюкози в порошку, крохмалі, сахароза, лактоза, трегалоза, рафтілін, рафтілоза, галактоза, мальтоза, олігосахариди та порошковий мед, ароматичні добавки або їх суміші. Таким чином, згаданий порошок агломерують з висушеним емульгованим жиром в порошку. 2 UA 104001 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Вищеописані вкриті агломеровані частинки можна додатково покрити через псевдозріджений шар другим шаром зв'язуючої речовини з вмістом другого вуглеводу для утворення покритих гранул із середнім діаметром частинки 10 мкм до 10000 мкм. Гранульовані молочні продукти згідно винаходу мають гарні властивості миттєвої дії, а саме: вони швидко розчиняються у воді та утворюють рідкий молочний продукт або в гарячих напоях надають вершковості, або мають забілюючий ефект. Властивості розчинності продуктів згідно винаходу подібні властивостям продуктів, одержаним шляхом висушування розпилюванням, в той час як обробка згідно винаходу потребує застосування значно менших об'ємів води (чверть або восьму частину порівняно із класичним способом висушування розпилюванням), ніж при утворенні рідкої суміші або застосуванні висушування розпилюванням, що є результатом значно менших затрат енергії, так як менше води підлягає випаровуванню. Продукти згідно винаходу розчиняються значно швидше, ніж звичайна суха суміш порошків без гранулювання. Рівень змочуваності, який вимірюють згідно з часом, необхідним для занурення порошку в порошку, знижено у половину або у 2/3 порівняно із звичайним змішуванням сухих речовин без агломерації. У зв'язку із вищевказаним слід зазначити, що гарні властивості розчинності особливо покращуються. Спосіб згідно винаходу є ефективною технологією для одержання ряду гранульованих молочних продуктів у місцевостях, де, наприклад, свіже молоко не легко дістати. Спосіб агломерації згідно винаходу можна застосовувати для одержання різноманітних продуктів, наприклад, молочних порошків, молочних порошків, що містять немолочні тверді жири, молочних сумішей для годування, лікувальних та харчових порошків, молочних та немолочних вершків та збагачених молочних напоїв з інгредієнтами, які можна зберігати у формі сухих порошків. З огляду на усе вищевикладене, спосіб згідно винаходу можна вважати економічною альтернативою способам висушування розпилюванням для одержання гранульованого продукту та, зокрема, гранульованих молочних продуктів, які мають подібні властивості стосовно миттєвої розчинності, що й продукти, одержані шляхом висушування розпилюванням. В той же час, спосіб згідно винаходу можна, також, вважати альтернативою способам змішування сухих речовин для утворення гранульованого продукту стосовно витрат та найвищої якості продуктів, зокрема, стосовно властивостей миттєвого розчинення порівняно з продуктами, одержаними шляхом змішування сухих речовин. Короткий опис креслень Опис винаходу надалі буде викладено із посиланнями на супровідні креслення, де: Фігура 1 є схематичним видом в перерізі пристрою періодичної дії із псевдозрідженим шаром для одержання гранульованого молочного продукту відповідно до винаходу; Фігура 2 є схематичним видом в перерізі пристрою із постійним псевдозрідженим шаром для одержання гранульованого молочного продукту відповідно до винаходу; Фігура 3А є схематичним видом одного гранульованого продукту відповідно до винаходу; Фігура 3В є схематичним видом продукту згідно Фігури 3А, покритого для утворення іншого гранульованого продукту відповідно до винаходу; Фігура 3С є схематичним видом продукту згідно Фігури 3А, покритого для утворення іншого гранульованого продукту відповідно до винаходу; Фігура 4А є мікрофотографією продукту, схематично зображеного на Фігурі 3С; Фігура 4В є мікрофотографією звичайного молочного продукту не відповідно до винаходу, одержаного шляхом висушування розпилюванням; Фігура 5 є ще одною мікрофотографією продукту, зображеного на Фігурах 3С та4А; Фігура 6 є ще одною аналогічною Фігурі 4А мікрофотографією іншого варіанту втілення продукту відповідно до винаходу. Детальний опис винаходу Протягом усього опису винаходу при застосуванні терміну "сухий емульгований жир у порошку" мають на увазі продукт, який, зазвичай, одержують наступним чином: шляхом застосування водних та жирових компонентів утворюють емульсію, яку потім висушують для одержання необхідної агломерації частинок, наявних в емульсії. Отже, термін "суха емульсія", не зважаючи на те, що в кінцевому висушеному продукті немає ні краплі води, застосовують із посиланням на факт, що кінцевий продукт одержують з емульсії, яку потім висушують. На Фігурі 1 зображено, що псевдозріджений шар 1 з порошку періодично підтримують у рідкому стані за допомогою газу, зазвичай повітря, яке під тиском подають у камеру подачі повітря 11, розміщену нижче повітророзподільної пластинки 12. Порошок періодично надходить до псевдозрідженого шару, а через один або два розпилювальні отвори 14 розпилюють рідину, 3 UA 104001 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 протягом певного періоду часу, залежно від потоку рідини, концентрації середовища та бажаного розміру частинки. Зріджені частинки агломерують при контакті з водою, а одержані гранули можна виділити після розпилювання та припинення подачі зріджувального газу. На Фігурі 2 зображено альтернативний псевдозріджений шар 2, а саме, постійний псевдозріджений шар 2. Порошок постійно тримають у рідкому стані за допомогою газу, зазвичай повітря, яке під тиском подають до камер подачі повітря 21, розміщених нижче пористої повітророзподільної пластинки 22. Порошок надходить до постійного псевдозрідженого шару через завантажувальний жолоб 3. На псевдозріджений шар 2 через одну або більше розпилювальні головки 41, 42, 43 зверху розпилюють водяну агломеруючу речовину. Псевдозріджений шар має випускний отвір 5, який знаходиться на протилежній від завантажувального жолобу 3 стороні шару 2, таким чином порошок переміщується через псевдозріджений шар 2 від жолобу до випускного отвору 5, де він виходить у гранульованій формі. Завантажувальним жолобом 3 може бути звичайний жолоб з одним або двома дозувальними контейнерами, як це зображено на 31, або це може бути дозувальний жолоб. Контейнер 31 може мати випускний отвір 32, контрольований дозувальним клапаном, наприклад, дисковим клапаном. Якщо застосовують один контейнер, він може мати змішувальні засоби, за допомогою яких різні види порошку, що подають у контейнер, перемішують до того, як їх розподілять дозувальним клапаном 33. В якості альтернативи можна застосовувати один або більше контейнерів, які подають матеріал до дозувального жолобу, наприклад, до жолобу, контрольованого клапаном елеваторного колеса. Кожна розпилювальна головка 41, 42, 43 може мати трубки подачі матеріалу 45, 46, 47, як зображено, або може бути розташована на спільній трубці подачі матеріалу. Окремі трубки подачі матеріалу можуть розміщуватися таким чином, щоб забезпечити спільне водне середовище або різні водні середовища. Так або інакше, на псевдозріджений шар періодичної дії згідно Фігури 1 або постійний псевдозріджений шар згідно Фігури 2 можна розпилювати водне середовище за допомогою верхнього розпилювача, як це зображено, або нижнього розпилювача, розпилюючи у напрямку вгору з нижньої частини псевдозрідженого шару. Випускний отвір 5 має засоби контролю кількості гранульованого продукту на виході, щоб кількість матеріалу на виході відповідала кількості матеріалу, що надходить до псевдозрідженого шару 2, якщо процес є постійним. Випускний отвір можна, наприклад, контролювати, застосовуючи перегородки, або можна дозувати за допомогою, наприклад, дискового клапана, розміщеного у випускному каналі 51. Молоком в порошку, яке застосовують в якості початкового матеріалу, може бути сухе збиране молоко або сухе цільне молоко, або частково збиране молоко. Молоко в порошку можна одержати, наприклад, шляхом висушування молока розпилюванням. Зазвичай молоком в порошку є сухе збиране молоко, зокрема, коли молочний порошок піддають агломерації з частинками висушеного емульгованого жиру. Кількість утвореного молока в порошку може становити до 80 мас. %, зокрема від 20 мас. % до 60 мас. %, залежно від маси порошкових інгредієнтів, що надходять до псевдозрідженого шару. Сухий емульгований жир в порошку є, в основному, жировою емульсією рослинного та/або тваринного походження, одержаного шляхом висушування розпилюванням. Така емульсія може, наприклад, містити рослинну олію або гідровану рослинну олію частково з молочним жиром, наприклад, молочним жиром або масляним жиром, та неіонні, аніонні та катіонні емульгатори, наприклад, аніонний емульгатор, такий, як казеїнат натрію або неіонний емульгатор, таким, як складний моноефір та/або діефір гліцерину з жирними кислотами, або лецитин. Вміст жиру в сухому емульгованому жиру в порошку, в основному, варіюється від 30 мас. % або 40 мас. % до 80 мас. %, зазвичай 50-60 мас. %. Сухий емульгований жир в порошку може бути єдиним порошком, що надходить у псевдозріджений шар. У випадку агломерації з іншим порошком кількість утвореного висушеного емульгованого жиру в порошку може становити щонайменше 5-10 мас. % початкового порошку і аж, наприклад, до 50-80 мас. %. До інших порошковидних інгредієнтів, які можна агломерувати з молоком в порошку та/або з висушеним емульгованим жиром в порошку, належать білкові матеріали, наприклад, ізоляти сироваткового білку, соєвий білок та різноманітні вуглеводи. Вуглеводом може бути, наприклад, цукор, зокрема, мальтодекстрини, сироп глюкози в порошку, сахароза, лактоза, трегалоза, галактоза, мальтоза та порошковий мед, або це може бути крохмаль, олігосахариди, рафтілін або рафтілоза. Вміст білкового порошку може складати до 40 мас. %, зазвичай 20 мас. %, порошкових інгредієнтів. Вміст вуглеводних порошків, таких як цукор, може складати, наприклад, до 60 мас. %, зазвичай 40 мас. %, а зокрема 15-35 мас. % порошкових інгредієнтів. 4 UA 104001 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Порошкові інгредієнти, які надходять до псевдозрідженого шару, мають середній діаметр частинки в межах 5-200 мкм, однак частинки з розміром до 300 мкм або навіть 400 мкм також можуть зустрічатися. З порошкових інгредієнтів, які надходять до псевдозрідженого шару через жолоб 3 утворюється принаймні 60 мас. % гранульованого продукту, а часто - понад 80 мас. % до 95 мас. % чи 100 мас. % гранульованого продукту в сухій вазі. Зріджувальним газом, що надходить з камер 22 до псевдозрідженого шару 2, є, зазвичай, повітря, однак, також можна застосовувати будь-який інертний відносно порошків газ, наприклад, азот. Температура повітря зазвичай становить від 0 до 140 °C, переважно 20140 °C. Можуть віддавати перевагу підігрітому зріджувальному повітрю, наприклад, до 50140 °C. Водне середовище, що подають до псевдозрідженого шару 2 (відповідно 1 для періодичного псевдозрідженого шару Фігури 1) через розпилювальні головки 41, 42, 43 (відповідно 14 для періодичного псевдозрідженого шару Фігури 1) викликає агломерацію порошку у псевдозрідженому шарі, і може містити розчинений матеріал або може бути простою водою або парою. Температура води може коливатися, наприклад, від 0 або 20 °C до 100 або 110 °C. Коли вода не містить жодного розчинного матеріалу, який би сприяв процесу агломерації, можуть віддавати перевагу підігрітій воді, наприклад, до 50-110 °C. Як правило, пара настільки ж ефективна у сприянні сильному агломераційному процесу, що й гаряча вода. Відповідно до одного аспекту згідно винаходу вважають за краще, щоб контакт порошку з водним середовищем відбувався при наявності вуглеводу. Таким чином вуглевод можна розчинити у водному середовищі, що подається до псевдозрідженого шару 2 (відповідно 1 для періодичного псевдозрідженого шару Фігури 1) через розпилювальні головки 41, 42, 43 (відповідно 14 для періодичного псевдо зрідженого шару Фігури 1), щоб викликати агломерацію. Вуглеводом переважно є цукор, наприклад, мальтодекстрини, сироп глюкози в порошку, сахароза, лактоза, трегалоза, галактоза, мальтоза та порошковий мед, або це можуть бути олігосахариди, рафтілін або рафтілоза, або їх суміш. Додатково або в якості альтернативи вуглевод може містити крохмаль. Вміст вуглеводу у водному агломеруючому середовищі може бути від 1 або 5, або 10 %, або навіть до 50 і навіть 80 %, і більше. Як було описано вище, вуглевод, такий як цукор та/або крохмаль, може бути присутній у порошку, що надходить до псевдозрідженого шару. У такому випадку вуглевод, наявний у молоці в порошку та/або висушеному емульгованому жиру в порошку, контактує з водним середовищем, навіть якщо водним середовищем є чиста вода або пара. Все ж таки вважають за краще, щоб водне середовище містило розчинений вуглевод, наприклад, цукор. Застосовуючи альтернативний спосіб, молоко в порошку та/або висушений емульгований жир в порошку вибірково з іншим порошком, наприклад, вуглеводом та/або білковим порошком, агломерують при контакті з водою або парою у псевдозрідженому шарі, та потім повністю або частково покривають зв'язуючою речовиною з вмістом вуглеводу. Процес покриття переважно відбувається при контакті з водним середовищем, що містить розчинений вуглевод, наприклад, лактозу, мальтодекстрин, глюкозу, сахарозу, трегалозу, рафтілін, рафтілозу, галактозу, олігосахариди та/або мед, або альтернативно крохмаль. Після стадії покриття може здійснюватися подальша агломерація частинок за допомогою зв'язуючої речовини. Розчин покриття може містити, наприклад, від 10 мас. % або 20 мас. % до 50 мас. % або 80 мас. % і навіть більше розчиненого вуглеводу. Прикладами розчину покриття можуть виступати 50 % розчин сахарози або 80 % сироп глюкози. Також переважно стадія покриття здійснюється у псевдозрідженому шарі На фігурі 3 зображено гранульований продукт даної методики на наступних стадіях його одержання при обробці у періодичному псевдозрідженому шарі. На фігурі 3А зображено частинки збираного молока в порошку 61 та частинки висушеного емульгованого жиру в порошку 62, які проагломерували, як це описано нижче у прикладі 1. На фігурі 3В зображено дані агломеровані частинки, додатково покриті шаром сахарози 63, як це описано нижче у прикладі 2. На фігурі 3С зображено вкриті частинки, які додатково покрили шаром мальтодекстрину 64, як це описано нижче у прикладі 3. Покриття переважно здійснюють шляхом розпилювання водного середовища, що містить розчинений вуглевод, на псевдозріджене середовище агломерованого порошку. Агломерований порошок завдяки обробці водним середовищем, наприклад, водою або парою у першому псевдозрідженому шарі 1, можна вилучити з камери періодичної дії. На цій стадії обробки частинки збираного молока в порошку 61 та частинки висушеного емульгованого жиру в порошку 62 агломерують, як це зображено на Фігурі 3А. Потім воду замінюють розчином вуглеводу. На цій стадії обробки агломеровані частинки збираного молока в порошку 61 та частинки висушеного емульгованого жиру в порошку повністю або принаймні частково 5 UA 104001 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 покривають шаром вуглеводу 63, як це зображено на Фігурі 3В. Потім розчин вуглеводу замінюють іншим розчином вуглеводу. На цій стадії обробки повністю або частково покриті агломеровані частинки сухого збираного молока 61 та частинки висушеного емульгованого жиру в порошку 62 повністю або частково покривають іншим шаром вуглеводу 64, як це зображено на Фігурі 3С. Альтернативно, агломерацію та покриття можна здійснювати одночасно в єдиному псевдозрідженому шарі 2 (Фігура 2). Наприклад, для агломерації порошку трубки 45, 46 можуть подавати воду або пару до розпилювальних головок 41, 42, а трубка 47 може подавати розчин цукру до розпилювальної головки 43 для того, щоб повністю або частково покрити агломерований порошок, можливо, з його подальшою агломерацією. Ще одним альтернативним способом є спосіб, при якому порошковий інгредієнт покривають вуглеводом, а потім агломерують з іншим порошковим інгредієнтом для утворення гранульованого продукту. Наприклад, збиране молоко надходить у псевдозріджений шар, наприклад, 2 (відповідно 1 у порційний псевдозріджений шар Фігури 1) та розпилюють разом з розчином вуглеводу з розпилювальних головок, наприклад, 41, 42, 43 (або 14 при періодичному псевдозрідженому шарі на Фігурі 1) для агломерації сухого збираного молока та для його покриття вуглеводом. Одержане гранульоване покрите сухе збиране молоко може надходити з іншим інгредієнтом, наприклад, висушеним емульгованим жиром в порошку, до завантажувального жолобу. З другого псевдозрідженого шару, в якому порошок розпилюють за допомогою води або пари з розпилювальних головок 41, 42, 43 для сприяння агломерації покритого збираного молока в порошку з висушеним емульгованим жиром в порошку. Водне середовище, яке застосовують для сприяння процесу агломерації, може містити інший харчовий матеріал або харчові добавки, розчинені або розведені в ньому, наприклад, воно може містити принаймні один матеріал, обраний з білків, жирів, емульгаторів, лецитину, вітамінів, мінералів, пребіотиків, пробіотиків, поживних мікроелементів та солей. Розчин водного вуглеводного покриття також може містити принаймні один матеріал, обраний з білків, жирів, емульгаторів, лецитину, вітамінів, мінералів, пробіотиків, поживних мікроелементів та солей. Прикладом білків може слугувати білок молочної сироватки та казеїн, одержаний з молочного матеріалу. Прикладом жирів можуть слугувати жири рослинного й тваринного походження, як це описано вище. Якщо жир наявний у водному агломераційному середовищі або розчині покриття, його бажано проемульгувати, застосовуючи емульгатор, як це описано вище. Водним агломераційним середовищем або розчином покриття, за бажанням, може бути емульсія з високим вмістом жиру, наприклад, від 20 мас. % до 70 мас. % жиру в сухій вазі. Зазвичай, водне середовище, що розпилюють на псевдозріджений шар, містить від 0 мас. % до 50 мас. % гранульованого продукту в сухій вазі. Співвідношення сумарного водного середовища, що подається до псевдозрідженого шару, до енергії, що підводиться до псевдозрідженого щару, може, наприклад, становити від 1:5 до 1:1 залежно від ваги. Скільки б разів поспіль не обробляли порошок різними середовищами, сукупна кількість гранульованого продукту, одержаного з водного середовища, в основному, менша ніж 40 мас. % в сухій вазі. Яку б водно-жирову емульсію не застосовували для агломерації молока в порошку, її можна застосовувати за наявності або відсутності вуглеводу. Наприклад, водно-жирова емульсія може містити вуглевод, зокрема, цукор у вигляді розчиненої лактози у водній фазі емульсії, або молоко в порошку може містити вуглевод, змішаний з молоком в порошку, або часточки молока в порошку можуть бути покриті вуглеводом. В одному з варіантів способу відповідно до винаходу молоко в порошку, зокрема, сухе збиране молоко, агломерують у псевдозрідженому шарі, який відрізняється тим, що згаданий порошок контактує з жировою емульсією у водному середовищі, яке розпилюють на псевдозріджений шар. Одержаний гранульований порошок додатково агломерують та покривають вуглеводом, наприклад, цукром шляхом обробки водним цукровим розчином. Цукровий розчин можна розпилювати на псевдозріджений шар гранульованого порошку. Агломерацію за допомогою жирової емульсії можна здійснювати у першому псевдозрідженому шарі з наступним покриттям одержаного гранульованого порошку розчином вуглеводу у другому псевдозрідженому шарі, або агломерація та покриття можуть здійснюватися одночасно у єдиному псевдозрідженому шарі. Можливо застосовувати псевдозріджений шар у пристрої із постійною або періодичною подачею матеріалу. Гранульовані продукти згідно винаходу можна застосовувати в якості сухого молока в порошку, зокрема в якості молочного порошку з вмістом немолочного твердого жиру, та можна реалізовувати у порошковидній або розчинній рідкій формі, наприклад, як дитячу молочну суміш для годування. Гранульовані продукти з вмістом молочного жиру можна застосовувати в якості молочних вершків, а гранульовані продукти без молочних речовин можна застосовувати в якості 6 UA 104001 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 немолочних вершків. Гранульовані продукти, зокрема ті, що додатково містять білок, пробіотики, вітаміни, поживні мікроелементи та/або мінерали, можна застосовувати в якості збагачених молочних напоїв. Було виявлено незначні коливання розміру частинки гранули, одержаної згідно винаходу за даної сукупності умов способу. Графічним зображенням розміру гранули є крива Гаусса з незначним максимумом, але розмір гранули відтворюється з високою точністю. Перевагою методики обробки згідно винаходу є те, що розподіл частинок за розміром жирових кульок (основних жирових частинок) підлягає незначним змінам, якщо взагалі підлягає, таким чином, коли гранульований продукт розчиняють у воді він зберігає прийнятні властивості, одержані від жирових кульок. У методиці згідно винаходу уникають застосування будь-якого високошвидкісного змішування, яке може зруйнувати жирові кульки. У наступних прикладах винахід проілюстровано лише для ілюстративних цілей, частини та проценти є масовими. Приклад 1 46 частин сухого збираного молока (61 % лактози, 34 % білку, 4 % води) змішали з 30 частинами висушеного емульгованого жиру в порошку, який містить 13 частин рослинних олій, 7 частин молочного жиру, 7 частин лактози та 3 частин емульгатору казеїнату. Одержану порошкову суміш подали до пристрою періодичної дії псевдозрідженого шару типу, зображеного на Фігурі 1. Для зріджування шару 1 до камер 11 подали повітря при 70 °C. Воду подали до єдиної розпилювальної головки 14. У псевдозрідженому шарі проагломерували сухе збиране молоко та жир в порошку. З порції одержали агломерований продукт з розміром частинки 20600 мкм. Структура агломерованого порошку подібна до зображеної на Фігурі 3А. Приклад 2 Даний агломерований продукт з прикладу 1 за допомогою повітря при 70 °C підтримували псевдозрідженим у пристрої типу, зображеного на Фігурі 1. До розпилювальної головки 14 подали 50 % розчин глюкози у співвідношенні 79 частин агломерованого продукту до 10 частин сахарози (20 частин розчину сахарози). Отже, продукт покрили сахарозою у псевдозрідженому середовищі для утворення гранульованого продукту. З порції одержали агломерований продукт з розміром частинки 20-600 мкм. Структура агломерованого порошку подібна до зображеної на Фігурі 3В. Приклад 3 Агломерований продукт з прикладу 1 за допомогою повітря при 70 °C підтримували псевдозрідженим у пристрої типу, зображеного на Фігурі 1. До розпилювальної головки 14 подали 50 % розчин мальтодекстрину у співвідношенні 89 частин гранульованого продукту до 10 частин сиропу глюкози. Гранульований продукт додатково проагломерували та покрили глюкозою у псевдозрідженому шарі. Гранульований продукт, одержаний з порції, мав розмір частинки від 60 мкм до 800 мкм. Структура агломерованого порошку подібна до зображеної на Фігурі 3С, однак, автори несподівано виявили, що гранульований продукт, зовнішнім шаром якого є матеріал аморфного вуглеводу, проявляє кращі властивості миттєвого розчинення, ніж гранульований продукт з прикладу 1, тобто гранули швидше розчиняються у гарячій та холодній воді, ніж гранули з прикладу 1. Гранули з прикладу 3 мали достатній ступінь пористості, при якому можна досягти властивостей розчинення подібних до властивостей продуктів, одержаних шляхом висушування розпилюванням. Як тільки порошок з прикладу 3 розчинився у воді, провели тестування розподілу частинок за розміром жирових кульок. Несподівано з'ясували, що розподіл жирових кульок за розміром виявився подібним до того, що спостерігався у випадку з розчиненим у воді порошком, одержаним шляхом висушування розпилюванням. В більшості випадків усереднений розмір виміряної жирової кульки становив приблизно 0,7 мікронів, а найбільшої - менше 2 мікронів. Фігура 4А є фотографією в перерізі продукту з прикладу 3 з розміром частинки близько 200 мікрон, просоченого толуїдиновим синім барвником із застосуванням 40 % гліцерину в якості підсилюючого агенту. Частинки збираного молока мають вигляд темних плям 61, агломерованих з частинками жирової емульсії, які мають вигляд світліших кіл 62. Сахарозу та мальтодекстрин не можна побачити на Фігурі 4А завдяки заливній методиці, яка застосовується для розпізнавання частинок збираного молока. Фігура 4В є фотографією аналогічного масштабу молока в порошку, одержаного шляхом висушування розпилюванням рідкого молока, що включає збиране молоко та суміш олії та молочного жиру, а також заповненого вуглеводом такого ж складу, як порошок на Фігурі 4В. Приймаючи до уваги той факт, що даний порошок одержаний шляхом висушування розпилюванням, утворилася однорідна структура, де не можна віднайти жодної відмінності між компонентами. 7 UA 104001 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фігура 5 є фотографією в перерізі продукту з прикладу 3, зануреного в олію. На цій фотографії чітко видно шар аморфного цукру 64, одержаного шляхом розпилювання мальтодекстрину та сахарози, який оточує частинки збираного молока 61 та частинки жиру 62. Приклад 4 Гранульований продукт з прикладу 2 подали до пристрою періодичної дії із псевдозрідженим шаром типу, який зображено на Фігурі 1, та в якому до псевдозрідженого шару 1 через розпилювальні головки 11 подали повітря при 70 °C. До розпилювальних головок 14 подали 80 % сироп глюкози у співвідношенні 89 частин гранульованого продукту до 10 частин сиропу глюкози. Гранульований продукт додатково проагломерували та покрили шаром сахарози у псевдозрідженому шарі. Одержаний гранульований продукт мав розмір частинки в межах 40 та 60 мікрон. Гранульований продукт розчинявся у воді швидше, ніж гранули з прикладу 1. Приклад 5 Через жолоб 3 до пристрою із псевдозрідженим шаром типу, який зображено на Фігурі 2, подали сухе збиране молоко. Через камери 21 до псевдозрідженого шару 2 подали повітря при 70°. Через труби 45, 46, 47 до розпилювальних головок 41, 42, 43 подали водний розчин, який є сумішшю глюкози та сахарози у співвідношенні 1:1. Сухе збиране молоко проагломерували у псевдозрідженому шарі 47; частини агломерованого таким чином сухого збираного молока, подали до пристрою псевдозрідженого шару типу, який зображено на Фігурі 2, в якому через камери 21 до псевдозрідженого шару 2 подали повітря при 100 °C. До розпилювальних головок 41, 42, 43 подали 33 частини сухої речовини, в якій 54 % складає водна емульсія з вмістом сухих речовин жиру 70 % (45,5 % рослинна олія та 24,5 % молочний жир), 23 % - лактоза та 6 % - емульгатор казеїнату. У псевдозрідженому шарі додатково проагломерували сухе молоко з жировою емульсією. Одержаний з випускного отвору 5 гранульований продукт мав розмір частинки в межах 10-1000 мкм, залежно від умов обробки, що застосовувалися, та продемонстрував гарні властивості розчинення порівняно з сухим молоком, одержаним шляхом висушування розпилюванням. Рівень вологи варіювався в межах 2-6 %. Приклад 6 Гранульований продукт з прикладу 5 подали у ще один пристрій із псевдозрідженим шару типу, який зображено на Фігурі 2, в якому через камери 21 до псевдозрідженого шару 2 подали повітря при 100 °C. Через розпилювальні головки 41, 42, 43 подали 50 % розчин сахарози та мальтодекстрину у співвідношенні 79 частин гранульованого продукту до 10 частин сахарози та 10 частин мальтодекстрину. Гранульований продукт додатково проагломерували та покрили шаром сахарози у псевдозрідженому шарі. Одержаний з випускного отвору 5 гранульований продукт мав розмір частинки від 10 мкм до 1000 мкм, залежно від умов обробки, що застосовувалися. Порівняно із сухим збираним молоком гранульований продукт розчинявся у воді швидше та без утворення грудок. Приклад 7 Фігура 6 є фотографією в перерізі продукту, подібного до продукту з прикладу 3 з розміром частинки близько 200 мікрон, просоченого толуїдиновим синім барвником із застосуванням 40 % гліцерину в якості підсилюючого агенту. Порівняно з прикладом 3 різницю становить: поперше, сухе збиране молоко та мальтодекстрин перемішують способом змішування сухих речовин, або, альтернативно, одночасно вводять у псевдозріджений шар для здійснення агломерації частинок сухого збираного молока 80 з частинками вуглеводу 81 (наприклад, кристалізованою лактозою). По-друге, емульсію з високим вмістом жиру (наприклад, принаймні 50 % жиру в сухій речовині) розпилюють у камері із псевдозрідженим шаром, а потім емульсія висихає на поверхні агломератів сухого збираного молока та частинок вуглеводу 80, 81 для здійснення додаткової агломерації та формування покриття 82 гранул 80, 81, в результаті чого у реакторі псевдозрідженого шару утворюється "молочна гранула". ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Гранульований молочний продукт, що містить частинки емульгованого жиру, який відрізняється тим, що сухі частинки емульгованого жиру агломеровані разом та принаймні частково покриті першим шаром зв'язуючої речовини з вмістом від 10 до 50 % розчиненого вуглеводу та принаймні одного матеріалу, вибраного з білків, жирів, лецитину, вітамінів, мінералів, поживних мікроелементів, пробіотиків та солей, для утворення покритих агломерованих гранул із середнім діаметром частинки між 10 мкм і 10000 мкм. 2. Гранульований молочний продукт за п. 1, який відрізняється тим, що сухі частинки емульгованого жиру агломеровані разом з сухими частинками, вибраними з переліку, до якого входять молоко в порошку, включаючи сухе збиране молоко та суху молочну сироватку, білки 8 UA 104001 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 молочної сироватки та їх похідні, казеїнати та їх похідні, какао вуглеводи, такі як мальтодекстрини, сироп глюкози в порошку, крохмалі, сахарозу, лактозу, трегалозу, рафтилін, рафтилозу, галактозу, мальтозу, олігосахариди та порошковий мед або їх суміш. 3. Продукт за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що покритий агломерат додатково повністю або принаймні частково покритий другим шаром зв'язуючої речовини з вмістом другого вуглеводу для утворення покритих агломерованих гранул із середнім діаметром частинки між 10 мкм і 10000 мкм. 4. Продукт за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що вуглеводом у першому шарі зв'язуючої речовини є цукор. 5. Продукт за п. 4, який відрізняється тим, що цукром у першому шарі зв'язуючої речовини є сахароза. 6. Продукт за будь-яким з пп. 3-5, який відрізняється тим, що вуглеводом у другому шарі зв'язуючої речовини є цукор. 7. Продукт за п. 6, який відрізняється тим, що цукром у другому шарі зв'язуючої речовини є лактоза, мальтодекстрин, глюкоза, сироп глюкози, трегалоза, рафтилін, рафтилоза, галактоза, мальтоза, олігосахариди та мед. 8. Продукт за будь-яким з вищезгаданих пунктів, який відрізняється тим, що вміст води в ньому становить менше 5 мас. %, переважно менше 3 мас. %. 9. Продукт за будь-яким з вищезгаданих пунктів, який відрізняється тим, що водна активність в ньому менша за 0,3, переважно менше ніж 0,2. 10. Спосіб одержання гранульованого молочного продукту, який відрізняється тим, що (і) молоко в порошку зріджують за допомогою газу для утворення псевдозрідженого шару, де згаданий порошок контактує з водною емульсією жиру, в результаті чого здійснюється агломерація порошку з утворенням агломерованих частинок, які містять сухе молоко та сухий емульгований жир, та (іі) згадані агломеровані частинки повністю або частково покривають у псевдозрідженому шарі першим шаром зв'язуючої речовини з вмістом від 10 до 50 % розчиненого вуглеводу для утворення покритих агломерованих гранул із середнім діаметром частинки між 10 мкм i 10000 мкм. 11. Спосіб одержання гранульованого молочного продукту, який відрізняється тим, що (і) сухий емульгований жир в порошку, при необхідності, разом принаймні з одним сухим порошком, вибраним з різних видів молока в порошку, таким, як сухе збиране молоко та суха молочна сироватка, ізоляти сироваткового білка, какао вуглеводи, такі як, мальтодекстрини, сироп глюкози в порошку, крохмалі, сахароза, лактоза, трегалоза, рафтилін, рафтилоза, галактоза, мальтоза, олігосахариди та порошковий мед, або їх суміш, зріджують за допомогою газу для одержання псевдозрідженого шару, де згаданий порошок контактує з водним середовищем, що викликає агломерацію порошку до утворення агломерованих частинок, та (іі) згадані агломеровані частинки повністю або частково покривають у псевдозрідженому шарі першим шаром зв'язуючої речовини з вмістом від 10 до 50 % розчиненого вуглеводу для утворення покритих агломерованих гранул із середнім діаметром частинки 10-10000 мкм. 12. Спосіб за п. 10 або 11, який передбачає додаткову стадію (ііі), на якій згадані агломеровані частинки повністю або частково покривають у псевдозрідженому шарі другим шаром зв'язуючої речовини з вмістом іншого вуглеводу для утворення покритих гранул із середнім діаметром частинки між 10 мкм і 10000 мкм. 13. Спосіб за будь-яким з п. 10-11, який відрізняється тим, що зріджувальним газом псевдозрідженого шару є повітря при температурі 20-140 °C. 14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що зріджувальним газом є нагріте до температури 50-140 °C повітря. 15. Спосіб за пп. 10-14, який відрізняється тим, що згаданий порошок безперервно надходить до псевдозрідженого шару, а агломерований продукт безперервно одержують із псевдозрідженого шару. 16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що співвідношення порошку, який надходить до псевдозрідженого шару, до водного середовища варіюється в межах від 30:70 до 100:0 в сухій вазі. 17. Спосіб за будь-яким пп. 10-14, який відрізняється тим, що псевдозріджений шар наявний періодично. 18. Спосіб за будь-яким з пп. 11-17, який відрізняється тим, що водне середовище розпилюють з розпилювальних головок, розміщених над псевдозрідженим шаром. 19. Спосіб за будь-яким з пп. 11-17, який відрізняється тим, що водне середовище розпилюють з нижньої частини псевдозрідженого шару. 9 UA 104001 C2 5 10 20. Спосіб за будь-яким з пп. 11-19, який відрізняється тим, що водним середовищем є вода, необов'язково із вмістом розчиненого матеріалу. 21. Спосіб за п. 20, який відрізняється тим, що водне середовище містить принаймні один матеріал, вибраний серед вуглеводів, білків, жирів, емульгаторів, вітамінів, мінералів, поживних мікроелементів, пробіотиків, мінералів та солей. 22. Спосіб за будь-яким з пп. 11-19, який відрізняється тим, що водним середовищем є пара. 23. Спосіб за будь-яким з пп. 10-22, який відрізняється тим, що вуглеводом у першому шарі зв'язуючої речовини є цукор. 24. Спосіб за пп. 10-23, який відрізняється тим, що перший порошковий інгредієнт принаймні частково попередньо покривають шаром вуглеводу, а потім агломерують за допомогою водного середовища із другим порошковим інгредієнтом. 25. Спосіб за п. 24, який відрізняється тим, що сухе збиране молоко повністю або частково попередньо покривають шаром вуглеводу, а потім агломерують за допомогою сухого емульгованого жиру в порошку. 10 UA 104001 C2 11 UA 104001 C2 12 UA 104001 C2 Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 13