Спосіб приготування емульсії масло-вода з крохмалем

Реферат: UA 105865 U UA 105865 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до харчової промисловості до виробництва емульсій типу масловода, які використовуються в виробництві харчових продуктів та напоїв. У харчовій промисловості існує ряд проблем, пов'язаних з виготовленням харчових емульсій, які утворюються в результаті змішування двох не змішуваних рідин: масло і вода. Застосування для цих цілей різних емульгаторів (стабілізаторів) дозволяє забезпечити якісний процес емульгування та гомогенізації емульсій. Обмежений об'єм наукової інформації щодо емульгаторів не дозволяє інтенсивно впроваджувати виробництво емульсій в харчовій промисловості. Найближчим аналогом є спосіб приготування емульсії з гуміарабіком (Аймесон А. "Пищевые загустители, стабилизаторы, гелеобразователи" ст. 36, издательство Профессия, СанктПетербург 2012). Цей спосіб включає приготування водної фази з додаванням емульгатора, приготування масляної фази, приготування передемульсії змішуванням, двостадійну гомогенізацію під тиском з отриманням концентрованої емульсії, введення в харчовий продукт. Недоліком цього способу є неможливість забезпечення повного розчинення інгредієнтів, оскільки не вказані параметри розчинення в відповідних фазах, параметри приготування передемульсії та процесу гомогенізації та висока ціна імпортованого гуміарабіку, як емульгатора. В основу корисної моделі поставлено задачу розробки удосконалення способу приготування емульсій з крохмалем шляхом заміни гуміарабіку на дешевший за ціною крохмаль та введення нових технологічних параметрів з метою отримання стабільної емульсії з максимальною кількістю часток розміром до 1 мкм. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб приготування емульсії масло/вода з крохмалем, який включає приготування водної фази з додаванням емульгатора, приготування масляної фази, приготування передемульсії змішуванням, двостадійну гомогенізацію під тиском з отриманням концентрованої емульсії, введення в харчовий продукт, згідно корисної моделі, приготування водної фази проводять з емульгатором крохмалем у кількості 8-14 % при температурі 20-25 °C, перемішування проводять при швидкості перемішування 40-50 об/хв., отриману водну фазу відстоюють 10-12 год. до зникнення піни, при приготуванні масляної фази використовують цитрусове масло, процес проводять при температурі 25-30 °C, приготування передемульсії проводять при швидкості перемішування 2500-3000 об/хв. протягом 15-20 хв., 2 гомогенізацію проводять під тиском 250-270 кг/см . Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками та очікуваним технічним результатом полягає в наступному. Завдяки використанню запропонованого способу з'являється можливість знизити собівартість емульсій за рахунок використання більш дешевшого емульгатора крохмалю в порівнянні з гуміарабіком та забезпечення повного розчинення інгредієнтів, за рахунок підбору температурних умов розчинення, швидкості та часу перемішування компонентів у відповідних фазах; параметрів отримання передемульсії та гомогенізації. Це забезпечить скорочення часу приготування емульсії при нижчих витратах енергії та зниження собівартості емульсій в порівнянні з найближчим аналогом. Забезпечення змішування двох рідин масло-вода здійснюється за рахунок використання емульгатора крохмалю в кількості 8-14 % (згідно технічної документації на цей продукт), який знижує величину поверхневого натягу на поверхні розподілу фаз, масло-вода, що забезпечує краще перемішування масляної та водної фаз. Температура, час, та швидкість перемішування відповідних фаз впливає на ступінь піноутворення та розчинення інгредієнтів. З підвищенням температури водної фази вище встановленого діапазону 20-25 °C та швидкості перемішування 40-50 об/хв., буде збільшуватись ступінь піноутворення, що приведе до неможливості використання водної фази в подальшому виробництві, так як значно збільшиться тривалість її відстоювання з 10-12 год. до 20 год. З зниженням температури, часу та швидкості перемішування водної фази, в порівнянні з встановленими діапазонами, знизиться ступінь розчинення інгредієнтів водної фази. Цитрусове масло вводиться для забезпечення смаку і аромату цитрусової емульсії. Температура введення цитрусового масла в масляну фазу 25-30 °C обґрунтовується тим, що при збільшенні температурного діапазону приготування масляної фази, збільшуються енергетичні витрати. Для приготування передемульсії необхідно, щоб температура масляної і водної фази були в одному температурному діапазоні 25-27 °C, щоб запобігти піноутворенню при приготуванні передемульсії на високій швидкості перемішування 2500-3000 об/хв. протягом 15-20 хв. Швидкість перемішування 2500-3000 об/хв. забезпечує отримання максимальної кількості часток емульсії розміром 3 мкм. Швидкість перемішування менше вказаного діапазону сприяє утворенню часток розміром більше 3 мкм, що в подальшому, при гомогенізації, 1 UA 105865 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 спричинить утворенню часток розміром більше 1 мкм, а значить не буде забезпечена стабільність при зберіганні готового продукту. Швидкість перемішування вище вказаного діапазону підвищить піноутворення системи, що не бажано. 2 Гомогенізацію проводять під тиском 250-270 кг/см , оскільки тиск нижчий вказаного діапазону може призвести до утворенню часток більше 1 мкм, утвориться нестабільна емульсія, яка розшаровується в процесі зберігання. Тиск вище вказаного діапазону може призвести до утворення часток, менших 0,3 мкм, що призведе до зниження замутненості емульсії. Тому підбір нових технологічних параметрів забезпечить отримання стабільної емульсії при нижчих енергетичних витратах. Завдяки використанню емульсій значно знижується собівартість та спрощується технологія виробництва харчових продуктів, оскільки до складу емульсій входять необхідні компоненти харчових продуктів (барвник, емульгатор, ароматизатор). Спосіб здійснюється таким чином. Приготування водної фази. Основними компонентами для приготування водної фази є: вода, бензоат натрію, крохмаль, лимонна кислота та інша сировина відповідно до рецептури. Використовується 60-70 % води від рецептурної. При включеній мішалці задається попередньо відважений бензоат натрію і перемішується до повного розчинення. Наступним інгредієнтом вносяться водорозчинні барвники. Крохмаль у кількості 8-14 % вноситься вручну, розсіваючи його на поверхні води при працюючій на малих до 40-50 об/хв. обертах мішалки через воронку, не допускаючи засмоктування повітря в систему. Температурний діапазон розчинення крохмалю 20-25 °C. Суміш перемішується до повного розчинення крохмалю. При включеній мішалці задається лимонна кислота. Суміш з крохмалем залишається на відстоювання протягом 10-12 годин до зникнення піни. Приготування масляної фази. В мішалку задається відважена кількість 4-7 % цитрусового масла, підігріта до температури 25-30 °C, потім антиоксидант, який попередньо розведений в невеликій кількості масла, а потім відважена кількість 4-7 % зважуючого агента. Перемішування проводиться мішалкою до повного розчинення компонентів (розчин повинен бути прозорим, контролюється візуально), 1-2 години. Приготування передемульсії. Приготування передемульсії проводиться в ємності, яка обладнана високошвидкісною мішалкою. Зважується водна фаза, в яку при постійному перемішуванні подається масляна фаза. Додається залишкова кількість води. Час перемішування передемульсії складає 15-20 хв. при швидкості обертів мішалки до 25003000 об/хв. Приготування тонко дисперсної емульсії (гомогенізація). Для отримання тонкодисперсної емульсії суміш підлягає процесу двостадійної гомогенізації 2 - обробці під тиском 250-270 кг/см . При цьому, за рахунок різкого перепаду тиску на головці гомогенізатора, масляні часточки подрібнюються, рівномірно розподіляються в емульсії і стабілізуються емульгатором крохмалем. Емульсія вважається стабільною, якщо розмір масляних часточок не перевищує 1 мікрона. У разі невідповідності продукту цьому показникові проводиться повторна гомогенізація з відповідною зміною тисків. Приклади виконання способу виробництва емульсій з гуміарабіком наведені в таблиці. Як видно з наведених у таблиці прикладів, спосіб виробництва емульсій за прикладами 2 і 3 вкладається в діапазон ознак технічного рішення, за прикладами 1, 4 - виходить за його межі. Готові емульсії пропонується використовувати в виробництві харчових продуктів та напоїв. Технічний результат. Введення нових технологічних параметрів приготування дозволяє отримати стійку, стабільну в процесі зберігання емульсію масло-вода з крохмалем, з максимальною кількістю часток розміром до 1 мкм. 2 UA 105865 U Таблиця 1 Темпе№ ратура прикладу водної фази, °C Швидкість Технологічні показники Швидкість переміТемпеЧас перемі- Тиск емульсії перемішування ратура шування гомогешування Розмір Кількість водної масляної преемульсії, нізації, Густина преемульсії, часток, часток, фази, фази, °C хв. кг/м2 г/см3 об/хв. мкм % об/хв. 1 15 30 20 2300 10 230 1,2-1,6 70 1,03 2 20 40 25 2500 15 250 0,7-0,85 80 1,05 3 25 50 30 3000 20 270 0,6-0,9 75 1,055 4 30 60 35 3500 25 290 0,9-1,1 85 1,1 Висновок Водна фаза емульсії неоднорідна внаслідок низького ступеня розчинення інгредієнтів Емульсія однорідна та стабільна при зберіганні Емульсія однорідна та стабільна при зберіганні Підвищена ступінь піноутворення в водній фазі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб приготування емульсії масло-вода з крохмалем, який включає приготування водної фази з додаванням емульгатора, приготування масляної фази, приготування передемульсії змішуванням, двостадійну гомогенізацію під тиском з отриманням концентрованої емульсії, введення в харчовий продукт, який відрізняється тим, що приготування водної фази проводять з емульгатором крохмалем у кількості 8-14 % при температурі 20-25 °C, перемішування проводять при швидкості перемішування 40-50 об/хв., отриману водну фазу відстоюють 10-12 год. до зникнення піни, при приготуванні масляної фази використовують цитрусове масло, процес проводять при температурі 25-30 °C, приготування передемульсії проводять при швидкості перемішування 2500-3000 об/хв. протягом 15-20 хв., гомогенізацію проводять під 2 тиском 250-270 кг/см . 15 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3