187200. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vízzel hígitható stabilis fehérje-zsír-víz diszperziók előállítására
2 187200 3 A találmány tárgya eljárás vízzel hígítható stabilis fehérje-zsír-víz diszperziók előállítására, amelyek az élelmiszeriparban vagy a tápszerek gyártásánál hasznosíthatók és javított fizikai tulajdonságokkal és öszszetétellel rendelkeznek. Ismeretes az, hogy különböző állatfajták takarmányozásában igen elterjedtek azok az élelmiszer- és tápszeradalékok, amelyek megfelelő koncentrációban tartalmazzák a szervezet élettanilag szükséges fehérje, szénhidrát, zsír, vitamin és egyéb ásványi anyag komponenseit. Fontos követelmény az, hogy a különböző komponensekből összeállított kombinációk fizikai-kémiai szempontból kellő ellenálló képességgel rendelkezzenek a behatásokkal szemben, vagyis gyártás és tárolás közben stabilisak maradjanak. Az előírt követelményeket a szokásos alapanyagok felhasználásával, illetve ismert gyártási technológiákkal nem sikerült maradéktalanul kielégíteni. A fehérje-zsír-tartalmú takarmánykombinációk előállításánál például a porításos eljárást alkalmazzák, amelynél a zsiradékot (zsír vagy olaj) — esetleges emulgeáló anyagok kíséretében — 40- -50 °C-ra felmelegített állapotban és homogenizálás közben soványtejporra ráporlaszíják. Ilyen készítmények stabilitása azonban nem kielégítő, mivel a zsiradék a fehérjeszemcsék külső felületén helyezkedik el, a tápszerbe összességében viszonylag kevés, 13—17 tömeg% zsiradék dolgozható be. További hátrány, hogy a zsírrészecskék szemcsemérete a zsír értékesülése szempontjából optimális, 0,5—5 mikrométer részecske nagyságnál nagyobb. A porlasztó szárításos vagy porításos technika kivitelezhető ismert módon akként is, hogy tejsűrítményt és emulgeált zsírkeveréket összedolgoznak. A porító berendezések általában tetemes beruházási költséggel létesíthetők és fajlagos energiaigényük is magas. A takarmányzsír más ismert eljárásokban eloszlatható szerves vivőanyagon, például puffasztott szemestakarmányon vagy szervetlen, például kovasavas hordozón. Ezek a vivőanyaggal készített kombinációk sem elégítik ki a stabilitási követelményeket és nem felelnek meg a korszerű táplálkozási igényeknek. Az élelmiszeripar olyan folyékony készítmények előállítására törekszik, amelyek a nélkülözhetetlen tápanyagkomponenseket kellő koncentrációban stabilan eloszlatott homogén állapotban tartalmazzák annak ellenére, hogy a fehérje-zsír komponensek általában csak heterodiszperz rendszer formájában állíthatók elő. Az élelmiszeriparban is gyakorta problémát okoz a nagyobb zsírtartalmú készítmények stabilizálása, illetve a nagy zsírtartalmú tejeskészítmények, vajak, margarinok, vajkrémek kalória tartalmának (energiatartalmának) csökkentése az élvezeti érték megtartása mellett. Egyes finom sütőipari termékek készítésénél és tárolásánál hátrányként jelentkezik a gyors kiszáradás és a morzsalékonyság. Az esetleg felhasznált zsiradékok ismeretes módon a termék rugalmasságát rontják és térfogatcsökkenést is okoznak. A találmány célkitűzése fokozott stabilitású, vízzel hígítható nagy beltartalmi értékű, emulgeált fehérjezsir-víz diszperziók előállítása, amelyek folyékony állapotban is stabilan megmaradnak, továbbá egjuszerű technológiai berendezésekkel előállíthatok. A találmány tárgyát képező eljárás azon alapszik, hogy adott esetben szilárd halmazállapotú komponenseket és/vagv fehérjét vizes vagy fehérjetartalmú vizes közegben 1—200 mikrométer közötti méretnagyságra diszpergálunk, 1 rész fehérjére számítva 3—22 rész razes fázist alkalmazunk, a diszperzióhoz 1 rész vizes fázisra számítva 0,7—2,2 tömegarányban szolállapotú zsiradékot (zsírt vagy olajat), előnyösen fokozatosan hozzáadagolunk és a szolállapotú zsiradékot 0,5—5 mikrométer szemcsenagyságig diszpergáljuk, adott esetben pedig a rendszerben gázt oszlatunk el. Szolállapotú zsiradékon olvadáspontja vagy csúszáspontja feletti hőmérsékletre felmelegített zsírt vagy olajat értünk. A diszpergálásnál nyírőerőt alkalmazunk, ennek megfelelően az egyes komponenseket összekeverjük, homogenizáljuk és felaprítjuk, adott esetben pedig a diszperzióban gázt oszlatunk el. Előnyös az, ha a fehérje és egyéb szilárd adalékanyagok vizes diszperziójához a szolállapotú zsiradékot folyamatosan és fokozatosan adagoljuk, vagyis a képződött diszperzióban a zsiradékot a lehető legteljesebb mértékben eloszlatjuk. A fehérje, szolállapotú zsiradék, szilárd komponensek és víz találmány szerint előállított kombinációja homogén e'oszlású, heterodiszperz rendszert képez, emellett fokozott stabilitású, fizikai-kémiai hatásoknak ellenáll. így fagvasztási és felmelegítési ciklusokban homogén szerkezete megmarad, vízzel hígítható, az emulzióban lévő zsiradék a levegő oxidációs hatásának ellenáll. Meglepő módon azt tapasztaltuk, hogy a fehérjék szerkezetüktől függően meghatározott mennyiségű vizet és a vízre számítva meghatározott arányban szolállapotú zsiradékot képesek felvenni, és az így fehérjével és zsiradékkal „telített” rendszer feldolgozástechnikai szempontból még kedvező Teológiai tulajdonságokkal rendelkezik, ebben az emelt viszkozitású állapotában azonban a kombináció fizikai és kémiai szempontból rendkívül stabilis. A találmány szerinti eljárással előállított tejfehérje és szójafehérje+víz és szolállapotú zsiradék kombinációjának egységnyi fehérjére vonatkoztatott víz-zsír függvényű izovíszkozitási görbéjét az I. és 2. ábrán mutatjuk be. Az ábrákon V vizet, Z pedig zsiradékot jelent, mindkettőt kg tömegegységben kifejezve. A görbe alatti vonalkázott területen belüli pontokban az összetételnek megfelelően a találmány szerinti kombináció fizikai és kémiai hatásoknak ellenálló, stabilis állapotú. A tejfehérje viselkedését bemutató 1. ábrán a felső burloló görbe pontjaiban 50 °C-on a viszkozitás 40 Pa.S, míg a szójafehérje viselkedését bemutató 2. ábrán ugyanezen érték 26 Pa.S. Az 1. és 2. ábrából megállapítható, hogy a stabilis rendszer a fehérjék anyagi minőségétől függően másmás összetételnél alakult ki, viszont a szolállapotú zsiradék megváltoztatása a tapasztalatok szerint a rendszer előállítását és viselkedését nem befolyásolja. A fehérjék anyagi minősége — az ábrák tanúsága szerint — befolyásolja a zsír- és vízfelvevő képességet. A fehérje vízfelvevő képességén azonos hőfokon azonos viszkozitásig történő rehidratálásukhoz szükséges vízmennyiséget értjük. A fehérjék víz- és zsírfelvevő képessége összefügg a molekulában található hidrofil és bidrofob oldalláncok mennyiségével. A hidrofob oldalláncok vízfelvevő képessége csökkentő hatása ellen5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
