食品添加劑及其製備方法
2023-05-13 06:50:21 2
專利名稱：食品添加劑及其製備方法
背景技術：
本發明涉及一種食品添加劑及其製備方法。這種補充劑作為用以改善包括人類在內的動物的健康狀況的食品添加劑具有特殊的應用。
本發明尤其涉及在油乳狀液的環境中混合多種維生素和可能的某些礦物，而對維生素的功效基本上沒有任何損害，並且得到的產品表現出良好的保存性能。
目前寵物食品製造商對提高寵物的健康狀態產生了興趣。首先，製造商努力確保其能生產出營養均衡的寵物食品，這種食品包括恰當比例的所有必需常量營養素。其次，製造商努力使寵物食品包括所有必需的維生素和礦物(微量營養素)。
在製造時寵物食品中含有這些必需常量營養素中的大部分。例如，當產品從乾燥機或擠壓機中出來後，乾燥寵物食品的製造商可以將多種維生素噴撒在產品上。
寵物食品通常經過某些形式的加熱處理以至少使產品經巴氏滅菌，並且在許多情況下使產品消毒到達商業要求。加熱處理的目的是最小化可潛在地引起食物中毒問題的食物被製備出的可能性。
可能大多數多種維生素對寵物食品的製備中所用的加熱處理是相當不穩定的。在使用抗壞血酸、煙酸、核黃素及硫胺的情況下，這些加熱處理可能破壞75-100％的前述維生素活性。在食品工業中所用的常規加熱處理使大部分其它的維生素損失40-75％的活性。
從而，由於在食品工業中所用的常規加熱處理，所以製備出的寵物食品其多種維生素含量比理想的要小。然後當用這些按商業要求製備的寵物食品餵養寵物時，會對寵物的健康狀態產生多米諾效應。觀察的證據表明如果僅用這些按商業要求製備的寵物食品餵養寵物時，寵物不會茁壯成長。
通過含有易變的多種維生素，寵物食品公司可最小化前述加熱處理的影響。然而，即使在這些情形下，由於是對在按商業要求製備的寵物食品中的簡單模型食物系統而不是對複雜食物系統進行大部分的維生素熱穩定性試驗，所以也不能保證這種技術將起作用。
商業寵物食品製造商通常不對他們的產品中維生素的含量進行測量。這通常是由於多種維生素的完全範圍的分析成本極高的原因。因此，製造商傾向於在處理後通過從動力學角度使用起始值並降低這些起始值來估測他們產品的維生素含量。
作為飲食因素的結果，在紐西蘭農場工作動物如狗的健康狀態也是一種問題。例如，農夫傾向於用生肉、或熟肉、或幹縮的餅乾、或肉和餅乾的混合物餵養狗，尤其是為寵物製造的餅乾。這些動物被給以最小量的食物，因此據報導稱它們缺乏必需的礦物和維生素。這些在工作動物中出現的問題也與運動動物和家庭寵物相關。
具體而言，依賴於耐力、能量和通常的良好健康的工作或運動動物，如善跑的狗、賽馬用的馬、表演用的馬、看家用的狗、看豬用的狗等，它們傾向於缺乏日常必需品。由於加工食物和家用碎屑的原因，包括貓在內的家庭動物也表現出缺乏必需品的現象，因此在它們的日常飲食中也需要多不飽和油和必需的維生素及某些礦物。
發明概述廣義地講，本發明的一個方面是提供一種製備食品添加劑的方法，該方法包括如下步驟(a)形成液相；(b)在低於維生素發生明顯的損耗和/或降解的溫度下將維生素加到液相中；(c)在器皿中加熱油；(d)將乳化劑加到經加熱的油中；(e)冷卻油/乳化劑混合物；及(f)加入步驟(b)的液相。
優選地在加入維生素之前將步驟(a)的液相冷卻到基本上為20-30℃的溫度。
優選地在器皿中的油加熱到基本上為60℃～76℃。
優選地在步驟(f)進行之前油/乳化劑冷卻到基本上為38-45℃的溫度。
優選地在步驟(f)之後器皿中的內容物冷卻到基本上為44℃～27℃的溫度。
優選地一旦溫度到達基本上為36℃，就將器皿中的內容物裝入到容器內。
優選地當裝入後每個容器被放置在冷卻器中。冷卻器可以是裝有優選基本上為2℃或更低的水的再循環水浴。
優選地一旦溫度到達基本上為36℃，器皿中的內容物移動並通過熱交換器以降低混合物的溫度。在本發明的優選方式中，溫度降低到約10℃-19℃。混合物通過熱交換器移動，並且混合物持續從熱交換器中進入容器內。
優選地維生素包括水溶性和油溶性的維生素。步驟(a)的液相優選包含水。
優選地油是多不飽和油，但是更優選地是低芥酸菜子油。
本發明也提供一種按本發明的第一廣義方面的方法製備的食品添加劑。
附圖簡要說明下面結合所附的流程圖對本發明的優選實施方案進行更詳細的說明，其中
圖1是將包括維生素在內的成分製備成用來與油混合以產生乳狀液的液相的流程圖；圖2是(根據一個實施方案)製備乳狀液的流程圖，其中乳狀液與
圖1中得到的液相成分混合；及圖3是與圖2相似的流程圖，但是與製備方法的第二個實施方案相關；及圖4是製備膠囊化的維生素和/或礦物微粒的流程圖。
優選實施方案說明參照
圖1，包含水溶性和油溶性的維生素在內的成分被混合成用以與經加熱的油混合併加入有乳化劑的液相。本領域所屬技術人員可以理解液相中實際有用的成分可以隨著產品的最終用途而變化。例如，儘管下面的優選實施方案公開了肉提取物的用途，但是當製備用於比如說馬的產品時，此方法將是可以省略肉提取物的方法。另外，取決於目標動物和本地條件，多種維生素可以變化。因此，下面的公開將僅被看作是本發明所採用的一種例子形式。
根據本實施例，酵母提取物和大蒜粉末被加到沸水中，並在例如是商業混合器中混合。然而，優選的是大蒜在水中預煮沸，然後再將酵母提取物加到沸水/大蒜混合物中。混合生成的混合物並保持10分鐘。這種合成方法可以確保大蒜和酵母進行巴氏消毒。
優選地，在前述的10分鐘內進行混合，並將肉提取物加入到此混合物中，肉提取物通常也經過巴氏消毒，只要不是在巴氏消毒期間將肉提取物加入到如前所述的混合物中。
也可以加入適當的防腐劑，例如山梨酸鉀。也可以加入酸性改性劑，如焦磷酸鈉。
然後將全部的混合物冷卻到20-30℃的溫度下。
可以單獨地製備乾燥的多種維生素混合物。這種混合物包括水溶性和油溶性的維生素。將維生素混合物加入到上述的混合物中，這種加入在混合物冷卻到20-30℃的溫度後發生。將混合物保持適當的時間，從而使水溶性維生素溶解，油溶性維生素保持不溶解。然後將液相加到如下所述的油相中。
諸如多不飽和油或低芥酸菜子油等的油在熱器皿中加熱。用合適的攪拌器持續攪拌這種油，並將其加熱到高於60℃，優選加熱到約70℃或直到76℃。然後向油中加入較高熔點的乳化劑，同時持續混合/攪拌這種油。在本發明的優選形式中，乳化劑是以可食用的完全氫化的植物油為基礎的甘油一酯、甘油二酯和甘油三酯的混合物。乳化劑是以生原料為基礎的，其不是根據EU Directive 90/220/EEC，Art.2定義的遺傳修補生物。乳化劑可以防止從含脂肪的產品中分離出油。
然後油/乳化劑混合物被冷卻到約38-45℃的溫度，攪拌含有加入有多種維生素的水相，並將其加到油/乳化劑混合物中(持續攪拌)。持續攪拌同時將生成的混合物冷卻到約44-27℃，優選約為36℃，然後開始形成乳狀液。在任何情況下，器皿中的混合物不允許冷卻至低於27℃，否則會發生分離。油溶性的維生素將溶解進油中。
然後將乳化混合物從器皿中移出並裝進容器內，例如塑料瓶中。一旦裝進瓶中就將其置於供應有2℃或更低的水的循環水浴中。然後將瓶子在水浴中保持適當長的時間，直到處於或穩定成穩定的乳狀液。例如對於裝有乳狀液的5升塑料容器而言，該容器保持在循環水浴中達兩小時或甚至更久。
在可選擇的和優選的方案中，一旦器皿的內容物到達基本上為30℃的溫度時就將其經熱交換器通過抽吸而從器皿中移出。然後從熱交換器中流出的混合物裝進容器內。在其流經熱交換器期間，混合物的溫度下降，並且優選下降到約10℃-19℃，這也是混合物從熱交換器中流出時的溫度。
在本發明的一種形式中，熱交換器可由位於冷卻水槽內部的不鏽鋼盤管形成，冷卻水溫度優選為0～5度(零下)。在優選為10℃～19℃的溫度下抽吸內容物並立即裝瓶(優選使用塑料容器)。作為一種選擇，可用板式熱交換器代替如下所述的設備。
提供用於使冷卻水通過牛奶桶循環的裝置，從而保持適當的熱交換活動。在本發明的優選形式中，盤管的直徑通常是20mm。
在器皿和桶之間設置有泵或衝壓設備，從而可使乳化混合物通過盤管移動。由於混合物的乳化性質，因此混合物通過器皿和桶之間的導管及通過熱交換器的移動是連續的。此外，利用其混合物可通過熱交換器而移動的裝置是一種可有效地根據混合物的乳化性質而提供衝壓作用的裝置。當混合物從熱交換器中流出時，其連續分散，並優選地連續分散進用於出售的容器或大體積容器中。
已經發現這種結構可提供比在本發明的前述實施方案中所述的冷卻水浴更大的生產量。這也具有能夠克服冷卻浴所存在的問題的優點，其中該問題是如果容器上的蓋子不能得到良好的密封，冷卻水有時能夠進入個別容器內的產物中。
這樣完成了此方法，瓶/容器中的內容物保持成穩定的乳狀液，即組分部分不析出。
本發明的動物食品添加劑尤其可提高動物的健康。由此提出油以聚不飽和低芥酸菜子油、亞麻仁油、橄欖油、鱷梨油、向日葵油和魚油為基礎以供應用於如工作狗所需要的ω脂肪酸。
不利的是前述的油較高程度地易於氧化。由於商業形式的補充產品的預期的保質期至少為12個月，因此任何可加速氧化的物質必須或可防止引發油和所必需的脂肪酸的氧化。按本發明方法形成的食品添加劑對於商業目的而言以具有足夠保質期的穩定乳狀液存在。產品的礦物含量依據所加入的例如肉提取物的量而確定。然而，已經發現在使用前即在約定日期使用前沒有發生能夠破壞產品的氧化作用。
根據本發明的另一個實施方案，必需的礦物、維生素和藥物可混合進用水和油不滲透性的薄膜塗層所塗覆的材料的微粒中。這種塗層用來防止礦物氧化液油的不飽和油組分、或飼料的乳狀液部分、或飼料的多種維生素部分。當飼料/油進入動物胃中的低pH環境時，塗層將溶解，由此釋放出膠囊化的多種維生素和礦物以在腸道中吸收。這種薄膜可經得住熱處理和大部分機械剪切。
微膠囊化顆粒可以製造成乾燥粉末或可包含在如上所述的液體輸送系統中。
參照圖4，通過將適合量的礦物、或多種維生素、或二者加到裝有適合量的且有助於粉末狀的成分粘合到一起以形成顆粒的膠蠟、蛋白、脂肪或其它化合物的混合器中。在此階段加入的橡膠、蛋白等的量和最終顆粒大小有關。然後這樣形成的顆粒被過篩以確保在隨後的處理步驟中使用的具有適當尺寸的顆粒。超過所需要大小的顆粒被重新研磨和重新過篩以最小化產品的損失。太小的顆粒返回至混合器並再次凝聚。
取決於用於凝聚粉末狀補充劑的是哪一種粘合劑乾燥階段也可以是必須的。然後適合大小的微粒用可食用的水和油溶性薄膜塗覆。這可以以多種方式實現。
根據本發明的一種形式，通過使顆粒在流化床中再循環而使它們被塗覆，其中適合的可食用薄膜被引進流化床中。微粒經這種可食用的薄膜塗覆，經過適合的時間後，顆粒具有所需要的薄膜厚度。一旦得到了令人滿意的薄膜厚度，那麼就從流化床中移出經塗覆的顆粒並且乾燥。乾燥後按大小排列顆粒以確保它們具有適當的尺寸分布。
也可使用噴霧乾燥方法來製備這些微粒。含有水、澱粉和/或橡膠和/或蜂蠟並帶有礦物、維生素或藥物的液體混合物經噴霧乾燥。維生素、礦物或藥物被密封在橡膠/澱粉/蜂蠟的混合物中。然後過篩，保留直徑為5-200微米的顆粒並作為乳狀液中的內容物。較大的顆粒經重新研磨和重新處理。
然後顆粒可加到用作乾燥食物的粉末中，或者使它們包含在含有適量如前所述的其它添加劑的油、或水、或乳狀液中。如果輸送系統是油或水，那麼適量的增稠劑如橡膠或其它的粘性酸可加到油或水中以確保在產品的全部保質期中加入的微料保持在懸浮液中。
根據優選方法使用如前所述的油乳化劑。一旦冷卻階段完成，就加入含有水和寵物/動物引誘劑的微粒(水相)，同時混合。
如上所述當前寵物食品的製備方法包括在製造過程中將維生素加到產品中。在熱處理階段前加入的多種維生素經常在熱處理階段中基本上耗盡。在本方法中多種維生素沒有經過可使其降解或多種維生素效用降低的溫度。這是由於在低於通常會發生降解的溫度下將多種維生素加到液相中然後再加到油/乳化劑混合物中。
對於供給寵物含在寵物飼料中的多種維生素藥丸和飲劑是公知的。由於它們是粉末形式或片劑形式，所以寵物主人經常很難使寵物吸收多種維生素和礦物補充劑。由於食物味道差寵物經常拒絕吃含有加入粉末的食物，因此不會吞咽任何種類的片劑。因此寵物主人很難對它們的動物以使用現有製備技術製備的食物定量給料。
由於多種維生素可以灌注或可能在被動物服用前噴撒在食物上，所以本發明將克服這些困難。產品的成分優選包括寵物引誘劑以確保味道。此外，適合的著色劑、酸和其它所需要的成分也可加到產品中以提高產品的味道。這樣寵物不會感到維生素的苦味，因此不會拒絕維生素。
可以認為本發明提供了一種可克服通常與確保在食品尤其是寵物食品中含有必需的維生素和礦物相關的主要困難的方法。對於動物特別是馬和家庭工作用的農場狗而言，可以認為本發明提供了一種解決經常在此類動物中發現的營養缺乏的方法。
權利要求
1.一種製備食品添加劑的方法，其包括如下步驟(a)形成液相；(b)在低於維生素發生明顯的損耗和/或降解的溫度下將維生素加到液相中；(c)在器皿中加熱油；(d)將乳化劑加到經加熱的油中；(e)冷卻油/乳化劑混合物；及(f)加入步驟(b)的液相。
2.如權利要求1所述的方法，其中在加入維生素之前將步驟(a)的液相冷卻到基本上為20-30℃的溫度。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中在器皿中的油加熱到基本上為60℃～76℃。
4.如權利要求1、2或3所述的方法，其中在步驟(f)進行之前油/乳化劑冷卻到基本上為38-45℃的溫度。
5.如權利要求1～4中任一項所述的方法，其中在步驟(f)之後器皿中的內容物冷卻到基本上為44℃～27℃的溫度。
6.如權利要求1～5中任一項所述的方法，其中溫度一經到達基本上為36℃，就將器皿中的內容物裝入到容器內。
7.如權利要求1～6中任一項所述的方法，其中當裝入後每個容器被放置在冷卻器中。
8.如權利要求7所述的方法，其中所述冷卻器是裝有優選基本上為2℃或更低的水的再循環水浴。
9.如權利要求1～8中任一項所述的方法，其中所述維生素包括水溶性和油溶性的維生素。
10.如權利要求1～9中任一項所述的方法，其中步驟(a)的液相包含水。
11.如權利要求1～10中任一項所述的方法，其中所述的油是多不飽和油。
12.如權利要求1～10中任一項所述的方法，其中所述的油是低芥酸菜子油。
13.一種食品添加劑，按權利要求1～12中任一項所述的方法製備。
14.一種食品添加劑，基本上如本文結合附圖的描述。
全文摘要
本發明公開一種食品添加劑及製備食品添加劑的方法。該方法包括如下步驟形成液相；在低於維生素發生明顯的損耗和/或降解的溫度下將維生素加到液相中；在器皿中加熱油；將乳化劑加到經加熱的油中；冷卻得到的混合物；及加入液相。
文檔編號A23K1/18GK1578629SQ02820764
公開日2005年2月9日 申請日期2002年10月18日 優先權日2001年10月19日
發明者約翰·理察·帕拉芒廷, 露絲·埃麗卡·帕拉芒廷, 布賴恩·赫伯特·派屈克·威爾金森 申請人:維他寶有限公司