PL237629B1

PL237629B1 - Sposób otrzymywania proszku miodowego

Info

Publication number: PL237629B1
Application number: PL427692A
Authority: PL
Inventors: Katarzyna SAMBORSKA; Katarzyna Samborska; Aleksandra JEDLIŃSKA; Aleksandra Jedlińska; Artur Wiktor; Dorota Witrowa-Rajchert
Original assignee: Szkola Glowna Gospodarstwa Wiejskiego W Warszawie
Priority date: 2018-11-07
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2021-05-04
Also published as: EP3876751A4; EP3876751A1; PL427692A1; WO2020096472A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania proszku miodowego.

Miód pszczeli, spożywany ze względu na swój wyjątkowy smak i aromat, charakteryzuje się ponadto licznymi właściwościami prozdrowotnymi, a leczenie produktami pszczelimi stanowi oparty na nauce dział medycyny określany apiterapią. Jednakże, w swej naturalnej formie, w wyniku wysokiej lepkości i gęstości, miód ma niekorzystne cechy powodujące trudności w transporcie, obrocie i dozowaniu. Zachodząca spontanicznie krystalizacja glukozy w miodzie również jest zjawiskiem niekorzystnym, ponieważ prowadzi do wydzielenia pewnej ilości wody stanowiącej środowisko do rozwoju drożdży.

Zastosowanie miodu w postaci sproszkowanej w znacznym stopniu niweluje te problemy. Proszek miodowy może być przeznaczony do bezpośredniej konsumpcji, stosowany jako dodatek do szeregu produktów spożywczych, np. jogurtów, napojów, sosów, powłok jadalnych, jak również do suplementów diety i preparatów wspomagających leczenie. Użycie miodu w proszku jako dodatku do ciast i pieczywa zwiększa ich atrakcyjność, poprawia bowiem ich smak, barwę, zapach, teksturę oraz pomaga utrzymać wysoką jakość produktu. Użycie suszonego miodu w niektórych rodzajach słodyczy, takich jak nugat, czy karmelki, pozwala eliminować niekorzystny smak powstający podczas pieczenia w wysokich temperaturach. Zostało również odnotowane wykorzystanie tego produktu w kosmetyce i produkcji suplementów diety, z uwagi na fakt łatwego przechowywania oraz prostotę użycia.

Otrzymanie miodu w postaci suchej sproszkowanej jest znacznie utrudnione, głównie ze względu na wysoką zawartość cukrów prostych (glukoza i fruktoza) i kwasów organicznych. Substancje te charakteryzują się niską temperaturą przemiany szklistej, w której stan, w jakim występują składniki, ulega zmianie-z twardego, kruchego materiału „szklistego” o bardzo wysokiej lepkości, do miękkiego lepkosprężystego „gumowatego” o lepkości około 103 Pa-s. Temperatura, przy jakiej zachodzi ta przemiana, jest cechą charakterystyczną każdej substancji i wzrasta wraz z ciężarem cząsteczkowym. Stan, w jakim występuje materiał w czasie suszenia rozpyłowego wynika z zależności między temperaturą produktu a temperaturą przemiany szklistej - aby możliwe było wysuszenie materiał musi występować w formie szklistej. W czasie suszenia rozpyłowego materiału o dużej zawartości cukrów prostych temperatura materiału w komorze suszenia jest przeważnie wyższa od temperatury przemiany szklistej. W rezultacie materiał występuje w stanie lepko-sprężystym gumowatym, czyli w formie syropu lub lepkich cząstek przylepiających się do ścian komory i wysuszenie takiego materiału do postaci proszku nie jest możliwe. Aby umożliwić wysuszenie materiału konieczna jest modyfikacja parametrów suszenia lub takie przygotowanie materiału, aby temperatura materiału w czasie suszenia była niższa od temperatury przemiany szklistej. W praktyce, w przypadku suszenia materiałów o dużej zawartości cukrów prostych, a więc i miodu, jest to trudne do osiągnięcia, ze względu na niską wartość temperatury przemiany szklistej składników. Sposobem na uzyskanie takiej zależności jest modyfikacja składu materiału poddawanego suszeniu, aby przy zachowaniu tej samej temperatury materiału w czasie suszenia uzyskać podwyższenie wartości temperatury przemiany szklistej do wartości wyższej niż temperatura materiału. Tradycyjnie uzyskuje się to poprzez dodanie substancji takich jak: skrobia, maltodekstryna lub guma arabska, charakteryzujących się wysokimi wartościami temperatury przemiany szklistej. Jednakże, wiąże się to z wprowadzeniem do produktu naturalnego substancji obcych, nie będących naturalnymi składnikami żywności, co jest sprzeczne z aktualnymi trendami tzw. „czystej etykiety” (z ang. clean label).

Do otrzymywania suszonego miodu wykorzystuje się zazwyczaj suszenie rozpyłowe, jednak stosowane są również inne metody suszenia, takie jak: liofilizacja, suszenie mikrofalowe, czy próżniowe. Wszystkie te metody dążą do uzyskania produktu sypkiego, który zazwyczaj zawiera około 50% miodu pszczelego (Hebbar U.H., Rastogi N.K., Subramanian R., 2008. Properties of dried and intermediate moisture honey products: A review. International Journal of Food Properties, 11 (4), 805-808), a pozostała część to tradycyjne nośniki suszarnicze. W ostatnich latach opracowano metody pozwalające na otrzymanie proszku miodowego o podwyższonej zawartości miodu (obniżonej ilości nośnika), np. dzięki zastosowaniu wcześniejszej obróbki membranowej lub enzymatycznej miodu (PL222559, Samborska K., Sokołowska P., Szulc K. 2017. Diafiltration and agglomeration as methods to improve the properties of honey powder obtained by spray drying. Innovative Food Science and Emerging Technologies, 39, 33-41; Samborska K, Suszek J, Hać-Szymańczuk E, Matwijczuk A, Gładyszewska B, Chocyk D, Gładyszewski G, Gondek E. 2018. Characterization of membrane processed honey and the effect of ultrafiltration with diafiltration on subsequent spray drying. Journal of Food Process Engineering, 41(6),

PL 237 629 B1 e12818, 10.1111/jfpe. 12818). Jednakże, w metodach tych w dalszym ciągu stosowano tradycyjne nośniki suszarnicze, a proces suszenia wariantów o podwyższonej zawartości miodu przebiegał z niską wydajnością (odzyskiem proszku).

W literaturze znane są przykłady suszenia miodu w połączniu z mlekiem, lecz jest to mleko płynne, a dodatek miodu to maksymalnie 20% suchej substancji produktu (Bansal V., Sharma HK, Nanda V. 2014. Optimisation of spray drying process parameters for low-fat honey-based milk powder with antioxidant activity. International Journal of Food Science and Technology, 49(4), 1196-1202; Bansal V., Premi M., Sharma H.K. Nanda V. 2017. Compositional, physical, functional attributes and flow characterization of spray-dried skim milk powder enriched with honey. Journal of Food Measurement and Characterization, 11, 1474-1485).

Celem wynalazku było opracowanie metody suszenia miodu, która umożliwiłaby uzyskanie proszku o podwyższonej zawartości miodu, na drodze procesu suszenia przebiegającego z wysoką wydajnością, z równoczesnym zastąpieniem nośnika suszarniczego substancją będącą naturalnym produktem spożywczym.

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania proszku miodowego metodą rozpyłową, z zastosowaniem środka podwyższającego temperaturę przemiany szklistej, charakteryzujący się tym, że sporządza się roztwór wodny miodu z dodatkiem mleka w proszku, o zawartości suchej substancji w roztworze od 10 do 45%, w którym zawartość miodu stanowi od 70 do 80% suchej substancji, a zawartość mleka w proszku stanowi od 20 do 30% suchej substancji, przy czym stosuje się mleko w proszku o zawartości tłuszczu do 2% wag. i zawartości wody od 1 do 6% wag., a następnie roztwór ten suszy się rozpyłowo w temperaturze powietrza wlotowego 180°C i temperaturze powietrza wylotowego 75-80°C.

Suszenie rozpyłowe korzystnie prowadzi się z prędkością obrotową dysku rozpylającego od 20000 do 40000 obr./min.

Zgodnie ze sposobem według wynalazku, w czasie suszenia szybkość zasilania surowcem korzystnie mieści się w zakresie od 0,1 do 1 cm³/s.

Zgodnie ze sposobem według wynalazku, w trakcie suszenia korzystnie odbiera się otrzymany proszek w sposób ciągły, tak aby nie pozostawał on przez dłuższy czas w środowisku o podwyższonej temperaturze, gdyż może to powodować jego zbrylanie.

Sposób otrzymywania proszku miodowego według wynalazku pozwala na otrzymanie, na drodze suszenia przebiegającego z wysoką wydajnością (odzyskiem proszku), produktu o zawartości miodu do 80%, oraz równoczesne wyeliminowanie zastosowania nośników suszarniczych, takich jak maltodekstryna czy guma arabska, poprzez zastąpienie ich mlekiem w proszku. Zastosowanie mleka w proszku o niskiej zawartości tłuszczu nie wiąże się z wprowadzaniem do miodu substancji o podwyższonej kaloryczności oraz nie powoduje niekorzystnych zmian w czasie przechowywania (zmiany oksydacyjne, jełczenie).

Otrzymane proszki charakteryzują się korzystnymi właściwościami fizycznymi, niską zawartością wody i dobrą sypkością.

Produkt powstający w oparciu o zaproponowaną technologię może być sypkim zamiennikiem miodu płynnego, możliwym do zastosowania w przemyśle spożywczym oraz farmaceutycznym. Zastosowania te mogą obejmować np. dodatek do produktów mleczarskich, lub takich, które spożywane są z ich dodatkiem (np. galanteria śniadaniowa). Proszek miodowo-mleczny może też być stosowany np. jako zamiennik cukru w wyrobach ciastkarskich i piekarniczych, dodatek do zabielaczy do kawy itp.

Sposób według wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładach stosowania.

P r z y k ł a d 1.

Przygotowano wodny roztwór miodu rzepakowego (o zawartości wody 18,1%) z dodatkiem odtłuszczonego mleka w proszku instant (o zawartości tłuszczu 1,25% i zawartości wody 4%), w taki sposób, że zawartość suchej substancji w roztworze wynosiła 30%, a stosunek suchej substancji pochodzącej z miodu do pochodzącej z mleka wynosił 70:30. 500 g roztworu suszono rozpyłowo przy następujących parametrach: temperatura powietrza wlotowego 180°C, wylotowego 75°C, szybkość zasilania surowcem około 0,3 cm³/s, prędkość obrotowa dysku rozpylającego 26000 obr./min. Otrzymano około 120 g proszku, w którym zawartość miodu wynosiła około 84 g (suchej substancji miodu).

P r z y k ł a d 2.

Przygotowano wodny roztwór miodu ze spadzi iglastej (o zawartości wody 15,5%) z dodatkiem odtłuszczonego mleka w proszku instant (o zawartości tłuszczu 1,25% i zawartości wody 4%), w taki sposób, że zawartość suchej substancji w roztworze wynosiła 30%, a stosunek suchej substancji po

PL 237 629 B1 chodzącej z miodu do pochodzącej z mleka wynosił 4:1.600 g roztworu suszono rozpyłowo przy następujących parametrach: temperatura powietrza wlotowego 180°C, wylotowego 80°C, szybkość zasilania surowcem około 0,3 cm³/s, prędkość obrotowa dysku rozpylającego 26000 obr./min. Otrzymano około 130 g proszku, w którym zawartość miodu wynosiła około 104 g (suchej substancji miodu).

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób otrzymywania proszku miodowego metodą rozpyłową, z zastosowaniem środka podwyższającego temperaturę przemiany szklistej, znamienny tym, że sporządza się roztwór wodny miodu z dodatkiem mleka w proszku, o zawartości suchej substancji w roztworze od 10 do 45%, w którym zawartość miodu stanowi od 70 do 80% suchej substancji, a zawartość mleka w proszku stanowi od 20 do 30% suchej substancji, przy czym stosuje się mleko w proszku o zawartości tłuszczu do 2% wag. i zawartości wody od 1 do 6% wag., a następnie roztwór ten suszy się rozpyłowo w temperaturze powietrza wlotowego 180°C i temperaturze powietrza wylotowego 75-80°C.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że suszenie rozpyłowe prowadzi się z prędkością obrotową dysku rozpylającego od 20000 do 40000 obr./min.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w czasie suszenia szybkość zasilania surowcem mieści się w zakresie od 0,1 do 1 cm³/s.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w trakcie suszenia odbiera się otrzymany proszek w sposób ciągły.