Пектинсодержащая композиция (варианты) и способ ее получения - RU2165713C2

Чертежи

Показать все 17 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение относится к пектинсодержащим составам и способу их получения.

В уровне техники описаны пищевой состав (пищевая композиция), включающий пищевой компонент и пектин (США 4800096 A) и пектинсодержащий состав, включающий в качестве пектина соли двухвалентных металлов (EP 0137611). Приспособление для личной гигиены, содержащее пектин, раскрыто в EP 0137608.

Кроме того, хорошо известны способы получения пектинов, так как существует много способов использования этих продуктов. Обычно способы получения пектинов включают следующие стадии:
(1) кислотную экстракцию из растительного исходного материала с низким pH,
(2) очистку жидкого экстракта и
(3) отделение экстрагированного пектина от жидкости.

На стадии кислотной экстракции растительный материал обычно обрабатывается разбавленными кислотами, как азотная, серная, соляная или другие неорганические или органические кислоты, для удаления пектина из целлюлозных компонентов материала. Обычно используемыми растительными исходными продуктами являются кожура плодов цитрусовых после изготовления соков и яблочная выжимка после изготовления яблочного сока и сидра. Могут также использоваться другие растительные исходные материалы, такие, как сахарная свекла до или после экстракции сахара, головки подсолнечника после удаления семян и другие растения или отходы производства после переработки растений. Условия экстракции выбираются такими, чтобы большая часть молекул пектина, содержащихся в растительном исходном материале, переносилась от стенок клеток названного растительного материала в среду экстракции.

Количество и качество экстрагированного пектина зависит от источника сырья и от выбора условий экстракции, таких, как pH, температура и время экстракции, и контроля за ними.

После стадии кислотной экстракции остается смесь твердого растительного материала и жидкости, которая содержит пектин. Эта смесь затем подвергается очистке, при которой твердый растительный материал удаляется путем фильтрации, центрифугирования или другими общепринятыми способами разделения, известными специалистам в этой области.

Экстракт может, что необязательно, далее очищаться путем ионного обмена и концентрироваться путем выпаривания части воды. Вместо этого стадия очистки может проводиться путем обратного осмоса с концентрацией и очисткой экстракта на одной и той же стадии.

Пектин в кислотном экстракте может отделяться путем реагирования с солями алюминия после корректировки pH. Алюминиевый пектинатный гель, полученный таким образом, обрабатывают спирто-кислотной смесью для отмывки соли алюминия и превращают пектин в пектовую кислоту. Пектовую кислоту затем нейтрализуют и высушивают путем промывки слегка щелочным спиртом.

Обычно пектин отделяют путем обработки пектинового раствора соответствующим спиртом для того, чтобы сделать пектин нерастворимым в получившейся смеси спирта и воды. Может использоваться любой спирт или другой органический растворитель, смешиваемый с водой, чаще всего этиловый спирт, метиловый спирт или изопропиловый спирт. Наиболее предпочтительным является изопропиловый спирт.

Переводимый в нерастворимую форму пектин отделяется от смеси спирт/вода соответствующими способами, такими, как фильтрация, центрифугирование и так далее. Полученную в результате пектиновую лепешку высушивают и размалывают до частиц желаемого размера.

В обычных промышленных способах на стадиях (1) и (2), описанных выше, избегают присутствия высоких уровней поливалентного катиона. Хотя в некоторых случаях могут допускаться низкие уровни катиона, то есть, те уровни, которые естественным образом присутствуют в исходных продуктах, обычно не допускают добавления дополнительного катиона (дополнительных катионов). Это приводило бы к неприемлемым увеличениям вязкости и недопустимым уровням содержания нерастворимого пектина в конечном продукте.

Промышленно производимые пектины состоят главным образом из цепей полигалактуроновой кислоты, в которых может обнаруживаться рамноза. К звеньям рамнозы могут прикрепляться нейтральные сахара. В пектинах, полученных промышленным способом, безводно-галактуроновая кислота составляет по крайней мере 65% сухого вещества. Галактуроновые кислоты частично этерифицированы метиловым спиртом.

Обычно пектины с более чем 50% содержанием групп карбоновой кислоты, этерифицированные метиловым спиртом, называют высокометоксилированными пектинами, тогда как пектины с меньше чем 50% содержанием групп карбоновой кислоты, этерифицированные метиловым спиртом, называют низкометоксилированными пектинами.

Экстракт, полученный промышленным способом, состоит из молекул, растворимых при используемых во время экстракции условиях pH, температуры и времени. Экстракт состоит из смеси молекул, которые отличаются по молекулярному весу, распределению молекулярного веса и степени этерификации.

Свойства полученного пектина, следовательно, сильно зависят от конкретной смеси молекулярных конфигураций, присутствующих в выделенном пектине. Изготовитель пектина может только до некоторой степени управлять этой смесью молекул путем выбора исходных материалов и условий экстракции. По этой причине при переходе от экстракта к экстракту и от изготовителя к изготовителю видно изменение свойств пектина, и обычно необходима стандартизация свойств. Это может осуществляться путем смешивания различных экстрактов и разбавления допустимыми растворителями, такими, как сахар, декстроза, фруктоза и так далее.

Одной из главных функциональных вариаций среди высокометоксилированных пектинов является их чувствительность к наличию различных концентраций поливалентных катионов. Известно, что пектины с высокой степенью этерификации, например, больше пятидесяти, не особенно применимы в случае реакции этого пектина с поливалентными катионами, такими, как кальций.

Неожиданно было обнаружено, что экстагированные в промышленных процессах пектины содержат смесь чувствительной к кальцию фракции и не чувствительной к кальцию фракции, которая может разделяться на отдельные фракции способом, осуществимым в промышленности. Чувствительность к кальцию является сильным индикатором чувствительности к другим катионам; это открытие также применимо в отношении чувствительности к другим катионам.

Соответственно, настоящее изобретение относится к способу, включающему обработку раствора, геля или суспензии пектинового исходного продукта, имеющего степень этерификации выше, чем примерно 60%, катионосодержащим составом для получения по крайней мере первой фракции с более высокой степенью чувствительности к кальцию и второй фракции с более низкой степенью чувствительности к кальцию, чем названный пектиновый исходный продукт.

Настоящее изобретение относится, кроме того, к составу, включающему пектин со степенью этерификации выше, чем примерно 60%, и отношением чувствительного к кальцию пектина к сумме чувствительного к катиону пектина (ЧКП) и не чувствительного к кальцию пектина (НЧКП) выше 0,60.

Настоящее изобретение, далее, относится к составу, содержащему цитрусовый пектин со степенью этерификации меньше, чем примерно 80%, и отношением НЧКП к сумме ЧКП и НЧКП выше, чем 0,60.

Настоящее изобретение также относится к составу, содержащему пектиновые соли двух- и трехвалентного металла, которые обладают способностью абсорбировать воду по крайней мере 20.

Кроме того, настоящее изобретение относится к пищевому составу, содержащему в примеси пищевой продукт и описанные выше составы с ЧКП и НЧКП.

Более того, настоящее изобретение относится к приспособлению для личной гигиены, содержащему описанные выше составы.

Настоящее изобретение относится также к косметическому составу, содержащему по крайней мере один косметический компонент и вышеописанные составы.

Поскольку нет теоретических ограничений, представляется, что описанные здесь составы дают уникальные эксплуатационные характеристики, до сих пор не полученные. ЧКП имеет способность впитывать большее количество воды, чем соответствующий материал с более низкой степенью этерификации, потому что он имеет более открытую структуру. Это приводит к более мягкому, более деформируемому гелю, что важно для многих добавок к пище, косметике и т.д.

Гель легко измельчается до требуемых маленьких частиц, а его улучшенная деформируемость приводит к более хорошему вкусовому ощущению и мягкости.

Имеющиеся в настоящее время в продаже пектины, имеющие степень этерификации меньше примерно 50%, имеют меньше мест для кальциевого поперечного сшивания, а следовательно, более плотную структуру с меньшей способностью поглощения воды. Пектины с более низкой степенью этерификации, чем примерно 50%, образуют более твердые гели с кальцием, что приводит к менее вкусным продуктам.

Преимущества настоящего изобретения очевидны для специалиста. Например, по сравнению с неразделенным пектиновым продуктом, состав ЧКП по настоящему изобретению более эффективен во многих случаях применения, например, почти в два раза эффективнее при применении в качестве стабилизатора для подкисления протеиновых систем. Также, например, составы НЧКП по настоящему изобретению обеспечивают более хорошие эксплуатационные качества в тех случаях, когда требуется, чтобы пектин не реагировал с катионами. НЧКП по настоящему изобретению имеет то преимущество, что он не будет образовывать гелей в присутствии кальция. Эта отличительная черта дает преимущества во многих случаях конечного использования продукта.

Настоящее изобретение относится к способу, включающему обработку раствора, геля или суспензии пектинового исходного вещества со степенью этерификации выше, чем примерно 60% катионосодержащим составом для получения по крайней мере первой фракции, имеющей более высокую степень чувствительности к кальцию, и второй фракции, имеющей более низкую чувствительность к кальцию, чем названное пектиновое исходное вещество.

Использованный в описании термин "чувствительность к кальцию" означает свойство пектинового продукта, относящееся к увеличению вязкости раствора пектинового продукта в пригодных условиях с использованием методики, описанной ниже в разделе, озаглавленном "Аналитические методики". Как уже указывалось выше, что поскольку чувствительность к кальцию является сильным индикатором чувствительности к другим катионам, настоящее изобретение охватывает также чувствительность и к другим таким катионам. Как уже указывалось выше, подразумевается, что "степень этерификации" означает степень, до которой свободные карбоксильные группы карбоновых кислот, содержащиеся в цепи полигалактуроновой кислоты, были этерифицированы (например, метилированием) или иными путями превращены в "некислотные" (например, амидированием).

Как указано, способы по настоящему изобретению содержат обработку пектинового исходного вещества. При использовании в описании подразумевается, что термин "пектиновое исходное вещество" означает пектиновый продукт, полученный отделением пектина от растительного материала. Пектиновым исходным веществом может быть, например, кислотный пектиновый экстракт после очистки или же им может быть влажная пектиновая лепешка, полученная после обработки кислотного пектинового раствора спиртом. Далее, пектиновым исходным веществом может быть высушенный или частично высушенный пектин в названной пектиновой лепешке, полученной в результате осаждения, или же им может быть высушенный размолотый пектиновый порошок, который обычно производится фирмами-изготовителями пектина.

Пектиновое исходное вещество обрабатывается катионосодержащим составом. При использовании в настоящем описании подразумевается, что термин "катионосодержащий состав" означает любой источник свободного катиона. Желательно, чтобы катионом был ион металла, полученный из солей, выбранных из группы, состоящей из солей щелочноземельных металлов, солей щелочных металлов, солей металлов переходного ряда и их смесей, при условии, что такие соли в приемлемой степени растворимы в растворителе, например, воде или водно-спиртовых смесях. Когда в качестве катиона используется ион металла, желательно, чтобы он выбирался из группы, состоящей из кальция, железа, магния, цинка, калия, натрия, алюминия, марганца и их смесей. Более предпочтительно, чтобы катионы металлов выбирались из группы, состоящей из кальция, железа, цинка и магния. Наиболее предпочтительно, чтобы катионом был кальций. Могут использоваться смеси двух или большего числа катионов металла. Однако, если используется одновалентный катион металла, должен присутствовать также двух- или трехвалентный катион металла. Предпочтительно, когда используются такие смеси, чтобы одним из катионов металлов был кальций.

Примеры солей металлов, которые могут использоваться при практическом применении настоящего изобретения, при условии, что они в приемлемой степени растворимы в растворителе, включают, но не ограничиваются ими, ацетат кальция, кислый фосфат кальция, карбонат кальция, хлорид кальция, цитрат кальция, дигидрофосфат кальция, формиат кальция, глюконат кальция, глутамат кальция, глицерат кальция, глицерофосфат кальция, глицинат кальция, гидрофосфат кальция, гидроксид кальция, иодид кальция, лактат кальция, лактофосфат кальция, карбонат магния и кальция, инозит-гексофосфат кальция и магния, фосфат кальция трехосновный, кальций-ортофосфат, пропионат кальция, пирофосфат кальция, сукцинат кальция, сукрат кальция, сульфит кальция, тетрафосфат кальция, ацетат железа (II), ацетат железа (III), гидроксид ацетата железа (III), аммонийхлорид железа (III), аммонийцитрат железа (III), аммонийсульфат железа (II), карбонат железа (II), хлорид железа (II), хлорид железа (III), холицитрат железа, цитрат железа (II), декстран железа, формиат железа (II), формиат железа (III), гипофосфит железа (III), лактат железа (II), ацетат железа (II), фосфат железа (II), калийоксалат железа (III), пирофосфат железа (III), натрийцитрат железа (III), натрийпирофосфат железа (III), сульфат железа (II), сульфат железа (III), аммонийфосфат магния, аммонийсульфат магния, карбонат магния, хлорид магния, цитрат магния, дигидрофосфат магния, формиат магния, гидрофосфат магния, гидроортофосфат магния, гидроксид магния, карбонат гидроксида магния, лактат магния, нитрат магния, оксалат магния, оксид магния, фосфат магния, пропионат магния, пирофосфат магния, сульфат магния, ацетат цинка, аммонийсульфат цинка, карбонат цинка, хлорид цинка, цитрат цинка, формиат цинка, гидрофосфат цинка, гидроксид цинка, лактат цинка, нитрат цинка, оксид цинка, фосфат цинка, фосфат цинка одноосновный, фосфат цинка трехосновный, цинк-ортофосфат, пропионат цинка, пирофосфат цинка, сульфат цинка, тартрат цинка, валерат цинка и цинк-изовалерат.

Предпочтительными солями кальция являются хлорид кальция, гидроксид кальция, ацетат кальция, пропионат кальция, оксид кальция, глюконат кальция, лактат кальция и карбонат кальция.

Наиболее предпочтительной солью кальция является хлорид кальция. Предпочтительно, чтобы в способах по настоящему изобретению катионосодержащий препарат содержал двух- или трехвалентный катион и необязательно по крайней мере один из смешивающихся с водой растворителей. При соответствующих условиях поливалентный катион образует нерастворимую катионную соль из пектина и этого катиона или гель. Неожиданно было обнаружено, что часть пектина не образует такой нерастворимой соли с названными поливалентными катионами, а диффундирует из названного геля в солевой раствор, образуя отдельную пектиновую фазу в названном растворе. Соответственно, пектин может разделяться на две или более фракций - одну, содержащую пектин, который взаимодействует с катионом, образуя гелевую матрицу, не растворимую в растворителе. Вторая фракция, которая не образует такой гелевой матрицы, переводится в жидкую фазу до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие между жидкой фазой и жидкостью в частицах геля, содержащих матрицеобразующий пектинат.

Предпочтительным катионом является ион кальция в водном растворе, при определенных условиях смешиваемым с растворителем, таким, как метиловый спирт, этиловый спирт, пропиловый спирт, изопропиловый спирт, ацетон, этилацетат и любой другой органический растворитель, который смешивается с водой. При смешивании со спиртом следует соблюдать осторожность, чтобы избежать использования такого количества спирта, которое будет приводить к осаждению нерастворимого пектинового соединения. Предпочтительным раствором является смесь спирта и воды. Наиболее предпочтительной является смесь изопропилового спирта и воды.

Концентрация катиона может меняться в широком диапазоне, причем верхний предел определяется только экономическими и практическими соображениями. Желательно, чтобы верхняя граница составляла около 60 миллимоль катиона на литр реакционной среды (60 мМ). Под реакционной средой подразумевается то, что получается в результате взаимодействия исходного пектинового вещества с катионосодержащим препаратом.

Наиболее предпочтительная верхняя граница составляет около 45 мМ катиона. Нижняя граница определяется тем количеством катиона, которое обеспечивает желаемую степень разделения по крайней мере на первую и вторую фракции. Предпочтительная нижняя граница составляет около 5 мМ катиона. Более предпочтительная нижняя граница составляет около 10 мМ катиона, причем наиболее предпочтительной нижней границей является примерно 30 мМ.

Значение pH реакционной среды влияет на матрицеобразующую способность пектинового исходного вещества. Если pH слишком низко, никакой матрицы не образуется. Полагают, что значение pH должно составлять по крайней мере около 2. Желательно, чтобы нижней границей было значение по крайней мере около 3, причем самым предпочтительным значением является значение около 4. Верхняя граница значений pH определяется только устойчивостью пектинового исходного материала при используемом сочетании pH, температуры и времени. Полагают, что верхняя граница должна составлять примерно 8. Предпочтительная верхняя граница должна составлять примерно 6, причем наиболее предпочтительная верхняя граница составляет примерно 5.

Как указано выше, способы по настоящему изобретению содержат обработку пектинового исходного вещества, имеющего степень этерификации выше, чем примерно 60%, для получения по крайней мере первой фракции, имеющей более высокую степень чувствительности к кальцию, и второй фракции, имеющей более низкую степень чувствительности к кальцию, чем пектиновое исходное вещество. Предпочтительно, чтобы первая фракция имела степень этерификации по крайней мере на 1% ниже, чем степень этерификации исходного вещества, более предпочтительно по крайней мере на 3% ниже и наиболее предпочтительно по крайней мере на 5% ниже, чем степень этерификации исходного вещества. Соответственно, вторая фракция имеет предпочтительную степень этерификации по крайней мере на 1% выше, чем степень этерификации исходного вещества, более предпочтительная степень этерификации по крайней мере на 3% выше, а наиболее предпочтительная по крайней мере на 7% выше, чем степень этерификации исходного вещества.

Предпочтительно, чтобы разделение по крайней мере первой и второй фракций в соответствии с настоящим изобретением выполнялось как разделение на гелевую фазу и жидкую фазу соответственно. Гелевая фаза является преобладающим продуктом реакции катиона в катионосодержащем составе, а чувствительная к кальцию фракция присутствует в пектиновом исходном веществе. В качестве жидкой фракции преобладает пектиновая фракция в исходном материале, которая не образует геля с катионосодержащим составом. Для выполнения стадии разделения могут использоваться различные методы, общепринятые в этой области. Желательно, чтобы стадия разделения выполнялась путем фильтрации с использованием для завершения разделения промывающего раствора. Состав предпочтительно промывающего раствора состоит из того же самого катионосодержащего состава, используемого для обработки пектинового исходного вещества.

После стадии промывки первая фракция имеет чувствительность к кальцию (ЧК) по крайней мере на 10% выше, чем чувствительность к кальцию у исходного вещества. Желательно, чтобы ЧК у первой фракции была по крайней мере на 25% выше, чем у исходного вещества, более предпочтительно по крайней мере на 50% выше, чем у исходного вещества, а наиболее предпочтительно по крайней мере на 100% выше, чем у исходного вещества.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения очищенный пектиновый экстракт вступает в реакцию с раствором катионной соли по существу при условиях непрерывного потока, образуя крупные частицы геля, видимые невооруженным глазом. Частицы геля могут затем любым пригодным способом отделяться от жидкости и суспендироваться в свежей жидкости или в жидкости, содержащей низкую концентрацию НЧКП.

Гелевая фракция может превращаться в ее кислотную форму или соль одновалентного металла или аммонийную путем обработки осажденных с помощью спирта фракций кислотным спиртовым раствором, вымывающим поливалентные металлы. Затем фракции могут частично или полностью нейтрализовываться путем промывки спиртовым раствором требуемой соли.

Или же эти фракции могут подкисляться перед спиртовым осаждением, а затем промываться кислотным спиртом. Далее, фракции могут обрабатываться ионообменной смолой, несущей требуемый моновалентный катион, а затем осаждаться спиртом. Предпочтительный способ зависит от дальнейшего использования фракций. Фракции, полученные таким образом, могут дальше обрабатываться, как описано выше.

По крайней мере отделенный гель или жидкие фракции могут быть затем дегидратированы, высушены и перемолоты. Предпочтительно, чтобы обе фракции дегидратировались, высушивались и перемалывались. Дегиратация выполняется для удаления большей части воды перед стадией сушки. Хотя для гидратации может использоваться любой известный метод, желательно, чтобы фракции обрабатывались спиртом. Водно-спиртовая фаза, образующаяся при дегидратации, главным образом удаляется декантацией, центрифугированием или фильтрацией с использованием любого общепринятого метода. Сушка осуществляется общепринятыми методами, например, в сушилках высушиванием при атмосферном или уменьшенном давлении, до содержания влаги менее чем 50%, предпочтительно менее чем 25%. Температура сушки должна поддерживаться ниже температуры, при которой пектин начинает утрачивать свои свойства, например, цвет, молекулярный вес и так далее. Способы размалывания хорошо известны и для размалывания пектинового продукта до требуемого размера частиц может использоваться любой известный способ. Наиболее предпочтительно, чтобы продукт был бы сухим, порошкообразным, с содержанием влаги 12% или менее. Под сухим, порошкообразным продуктом подразумевается такой, который способен сыпаться без значительного комкования. Это предпочтительно для облегчения работы с ним.

Способы по настоящему изобретению могут быть либо непрерывными, либо периодически повторяющимися, причем предпочитаются непрерывные.

Отношение чувствительного к кальцию пектина (ЧКП) к сумме ЧКП и не чувствительного к кальцию пектина (НЧКП) далее называется отношением пектина, чувствительного к кальцию (ОПЧК). Как указано выше, пектиновые составы по настоящему изобретению имеют ОПЧК больше примерно 0,60. Предпочтительные составы имеют ОПЧК по крайней мере 0,65. Более предпочтительное ОПЧК составляет 0,75, причем самое предпочтительное 0,85.

Степень этерификации пектинового исходного вещества по настоящему изобретению выше примерно 60%. Предпочтительно, чтобы степень этерификации составляла по крайней мере 65%. Наиболее предпочтительная степень этерификации (степень этерификации) составляет по крайней мере 70%.

Как указано выше, пектин может получаться из различных источников, таких, как кожура плодов цитрусовых после изготовления соков, яблочная выжимка после изготовления яблочного сока и сидра, сахарная свекла, головки подсолнечника и другие растения или растительные отходы. Предпочтительными пектинами являются цитрусовые пектины. Желательно, чтобы эти пектины выбирались из группы, состоящей из лайма, лимона, грейпфрута и апельсина.

Составы по настоящему изобретению, кроме того, содержат пектиновую соль двух- или трехвалентного металла, которая имеет свойство абсорбции воды величиной по крайней мере примерно 20. Предпочтительно, чтобы соли металлов были такими же, как описано выше при определении составов по настоящему изобретению. Предпочтительные пектины являются теми же, что описываются при определении составов по настоящему изобретению.

"Свойство абсорбции воды" понимается как способность пектинового образца принимать воду при погружении в дистиллированную воду или 1%-ный раствор NaCl, приготовленный с дистиллированной водой.

Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением пищевой состав содержит в примеси пищевой продукт и пектиновые составы, описанные выше. Под используемым в описании пищевым продуктом подразумевают любой пищевой продукт, пищевой состав, пищевой компонент или продукт питания, безотносительно к тому, состоит он из одного компонента или из смеси двух или большего числа компонентов, независимо от того, является ли он жидким, содержащим жидкость или твердым, содержит ли он главным образом углевод, жир, белок или любую их смесь, съедобен ли он сам по себе или требует предварительных общепринятых операций типа приготовления, смешивания, охлаждения, механической обработки и т.п.

Изобретение особенно применимо к продуктам из мяса, птицы и рыбы, к молочным продуктам, таким, как молоко, мороженое, йогурт, сыр, пудинг и напитки с вкусовыми добавками, к печеной пище, такой, как хлеб, торт, печенье, крекеры, бисквиты, пироги, пончики, соленые крендельки и картофельные чипсы, к немолочным пастообразным продуктам, майонезу, супам, приправам, подливам, соусам, замороженным кондитерским изделиям, джемам и желе, напиткам, студням, кондитерским желе и к пастообразным продуктам с низким содержанием жира.

Кроме того, согласно настоящему изобретению, пектиновые составы, которые описаны выше, используются в приспособлениях для личной гигиены. Изобретение, в частности, применимо к тампонам, средствам для недержания, разовым пеленкам и повязкам на рану.

Помимо этого, в соответствии с настоящим изобретением, косметический состав содержит по крайней мере один косметический ингредиент и пектиновые составы, которые описаны выше. Состав особенно применим для лосьонов для загара, защитных составов от солнца, кремов, содержащих мягчительные средства, такие, как изопропилмиристат, силиконовые масла, минеральные масла и растительные масла, которые дают повышение тактильной реакции, ответственной за увеличение смазывающего действия на кожу, кожных охладителей, таких, как ментол, ментиллактат, ментилпирролидонкарбоксилат, N-этил-п-ментан-3-карбоксамид и другие производные ментола, причем все они порождают тактильную реакцию в виде ощущения холода на коже, для духов, дезодорантов, не являющихся духами, назначение которых состоит в уменьшении уровня микрофлоры на поверхности кожи или ее исключения, особенно той, которая ответственна за выделение запаха тела, активных средств от пота, назначение которых состоит в уменьшении или исключении появления пота на поверхности кожи, и активных средств предупреждения потовыделения, назначение которых состоит в том, чтобы уменьшить или исключить выделение пота до того, как он достигнет поверхности кожи.

Дополнительный состав по настоящему изобретению содержит цитрусовый пектин, имеющий степень этерификации меньше примерно 80% и отношение не чувствительного к кальцию пектина к сумме чувствительного к кальцию пектина и не чувствительного к кальцию пектина больше 0,60 (предпочтительно более чем 0,70, более предпочтительно выше чем 0,80, а наиболее предпочтительно выше чем 0,90). Хотя указывается, что верхняя граница для степени этерификации меньше 80%, она может быть меньше примерно 75% или меньше 70% или даже меньше 65%. Нижняя граница для степени этерификации ограничивается только конечным продуктом, оставляя его нечувствительность к кальцию. Предполагается, что степень этерификации может быть ниже 45%. Однако нижней границей может быть 50%. Этот состав может аминироваться (например, путем добавления до 25% амидных групп). Такие составы особенно полезны в таких пищевых продуктах, как джемы и желе, напитки, студни, кондитерские желе и пастообразные продукты с низким содержанием жира.

Аналитические методики
Определение чувствительности к кальцию (ЧК) у пектиновых образцов
Пектиновый раствор желаемой концентрации приготавливают в дистиллированной воде и pH доводят до 1,5 с помощью 1М HCl. Пектиновый образец должен быть в виде кислоты или одновалентной соли. Концентрация, используемая в примерах 1 и 2, составляет 0,60%. В стеклянной посуде для измерения вязкости отмеряют 145-граммовую порцию этого пектинового раствора.

K 145 г пектинового раствора добавляют 5 мл раствора, содержащего 250 мМ хлорида кальция, до получения конечной концентрации кальция 8,3 мМ.

При энергичном размешивании магнитной мешалкой к пектиновому раствору добавляют ацетатный буфер раствор, содержащий 1 М ацетатных ионов и имеющий pH 4,75, до получения pH 4,2.

Магнит убирают и стеклянный сосуд оставляют при комнатной температуре (25^oC) на несколько дней, после чего вязкость измеряют при 25^oC вискозиметром Брукфилда.

Хотя способ наиболее пригоден для пектиновых образцов, имеющих вязкость не выше 100, с хорошей воспроизводимостью может измеряться вязкость до 200 единиц по Брукфилду. Пектиновые образцы с хорошей вязкостью имеют тенденцию к гелеобразованию, приводя к менее воспроизводимым результатам. Однако метод дает прекрасную индикацию относительно чувствительности образцов к кальцию.

Когда вязкость тех же пектиновых образцов измеряется без добавления хлорида кальция, вместо этого разбавлением дистиллированной водой, вклад ионов кальция в вязкость содержащего кальций раствора можно вычислить путем вычитания значения для раствора без кальция из значения для раствора, содержащего кальций. Для пектиновых образцов с очень низкой чувствительностью к кальцию (ЧК) эта разность составляет несколько единиц или ноль.

Результаты, приводимые в примерах, являются разностями между измеренной вязкостью с добавлением кальция и без него.

Определение отношения чувствительного к кальцию пектина и не чувствительного к кальцию пектина в пектиновом образце
1000-граммовый пектиновый образец растворяют в 50 кг деминерализованной воды при нагревании до 70^oC. Раствор охлаждают приблизительно до 20^oC.

Если образец содержит сахар или другие компоненты, вес соответственно корректируется.

Образцы с больше чем приблизительно 5 мг Ca или других двух- или трехвалентных катионов на грамм пектина либо промывают кислотой для удаления этих катионов, либо раствор подвергают ионному обмену для получения соли одновалентного катиона.

pH раствора доводится до 4,0.

Точное количество пектина в растворе определяют смешиванием 2, 5 кг раствора с 5,0 л 80%-ного изопропилового спирта для осаждения пектина. Осадок собирают на найлоновую ткань, дважды промывают 60%-ным изопропиловым спиртом, сушат при 60^oC в течение ночи и взвешивают. Концентрация пектина в пектиновом растворе вычисляют делением веса высушенного пектина на вес пектинового раствора, осаждаемого с помощью изопропилового спирта, и обозначают А г пектина на кг раствора.

Часть раствора, в диапазоне 30-35 кг, взвешивают до второго десятичного знака после запятой и смешивают при легком помешивании с равным количеством раствора, содержащего: 38,7 кг деминерализованной воды, 9,9 кг 80%-ного изопропилового спирта (ИПС), 0,66 кг CaCl₂·6H₂O.

После смешивания двух растворов это приводит к содержанию Ca в 30 мМ и 8%-ного (100%) ИПС.

Суспензию образовавшихся частиц геля оставляют на 24 ч с производимым время от времени помешиванием.

Частицы геля отделяют от жидкой фазы и дважды промывают в равном количестве раствора, содержащего 30 мМ Ca и 8%-ного ИПС (100%).

Время получения равновесного состояния составляет 24 ч для каждой промывки.

Общее количество промытой гелевой фазы взвешивают.

Концентрацию пектина в гелевой фазе определяют смешиванием 15-20 кг гелевой фазы, взвешенной до второго десятичного знака после запятой, с вдвое большим количеством 80%-ного ИПС, дважды промывают в 60%-ном ИПС, сушат и взвешивают. Концентрацию пектина в гелевой фазе вычисляют делением веса высушенного пектина на вес гелевой фазы и обозначают В г пектина на кг гелевой фазы.

Отношение ЧКП вычисляется по формуле:

Испытание на абсорбцию воды
Отвешивают 0,20 г образца. Помещают в пакетик для чая размером 2 дюйма х 3 дюйма [5,08 см х 7,62 см] . Пакетик для чая погружают в 50 г 1%-ного раствора NaCl на 10 мин. Вынутому пакетику для чая дают стечь и взвешивают.

Абсорбцию воды вычисляют по следующему уравнению:

Галактуроновая кислота
Степень амидирования
Степень замещения
Отвешивают 5 г образца с точностью до 0,1 мг и переносят его в пригодный химический стакан. Перемешивают в течение 10 мин со смесью из 5 мл стандартно титрованного (ТС) раствора соляной кислоты и из 100 мл 60%-ного этанола. Переносят в закрепленную стеклянную трубочку с фильтром (емкостью от 30 до 60 мл) и промывают шесть раз порциями по 15 мл смеси HCl-60%-ный этанол с последующей промывкой 60%-ным этанолом до тех пор, пока фильтрат не будет свободен от хлоридов. Затем промывают 20 мл этанола, высушивают в течение 2,5 ч в сушильной камере при 105^oC, охлаждают и взвешивают. Переносят с точностью до одной десятой часть общего чистого веса высушенного образца (представляющего собой 0,5 г первоначального непромытого образца) в коническую колбу емкостью 250 мл и увлажняют образец 2 мл стандартного раствора этанола. Добавляют 100 мл свежеперегнанной и охлажденной дистиллированной воды и перемешивают до полного растворения. Добавляют 5 капель стандартного (ТС) раствора фенолфталеина, титрируют 0,1 N стандартным (ТС) раствором гидроксида натрия и записывают результаты как начальный титр (V₁).

Добавляют точно 20 мл 0,5 N стандартного (ТС) раствора гидроксида натрия, ингибитор (стоппер), энергично встряхивают и оставляют стоять на 15 мин. Добавляют точно 20 мл 0,5 N стандартного (ТС) раствора соляной кислоты и встряхивают до тех пор, пока не исчезнет розовая окраска. После добавления трех капель стандартного (ТС) раствора фенолфталеина титрируют посредством 0,1 N стандартного (ТС) раствора гидроксида натрия до слабого розового цвета, который остается после энергичного встряхивания; записывают это значение как титр омыления (V₂).

Количественно переносят содержимое из конической колбы в перегонную колбу емкостью 500 мл, снабженную ловушкой Кьельдаля (Kjeldhal) и охлаждаемым водой холодильником, концевая трубка которого глубоко погружена в смесь 150 мл свободной от диоксида углерода воды и 20,0 мл 0,1 N стандартного (ТС) раствора соляной кислоты в приемной колбе. В перегонную колбу добавляют 20 мл раствора гидроксида натрия в пропорции 1 к 10, плотно закрывают (герметезируют) и затем начинают осторожно нагревать, чтобы избежать чрезмерного вспенивания. Непрерывно нагревают до тех пор, пока не будет отогнано 80-120 мл дистиллята. Добавляют несколько капель стандартного (ТС) раствора метила красного в приемную колбу и оттитровывают избыток кислоты 0,1 N стандартного (ТС) раствора гидроксида натрия, записав требующийся объем в миллилитрах как S. Определяют слепое определение на 20 мл 0,1 N стандартного (ТС) раствора соляной кислоты и записывают требуемый объем в мл как В. Записывают амидный титр (B-S) как V₃.

Вычисляют степень этерификации (как % от общего числа карбоксильных групп) по формуле:

Пример 1
12, 5 г размолотого сухого пектина с высоким содержанием метоксильных групп было диспергировано в 1 л раствора, содержащего (см. табл. 1).

Эта дисперсия аккуратно перемешивалась и ее pH доводилась до значений от 3,6 до 4,0 карбонатом натрия. Реакционная масса разделялась на найлоновой ткани на жидкость и гелевую фракцию. Лепешка промывалась путем повторного суспендирования лепешки в 1 л указанного выше раствора. Нерастворимое вещество отделялось от жидкости на найлоновой ткани после размешивания в течение 1 ч. Промывка повторялась дважды.

Твердая фаза высушивалась путем смешивания с изопропиловым спиртом, отделялась водно-спиртовая фаза от пектина и пектиновое вещество высушивалось. Объединенные промывочные растворы концентрировались путем выпаривания и пектин выделялся смешиванием концентрированного экстракта с изопропиловым спиртом и обработкой гелевой фазы.

Получались почти равные количества двух фракций с представленными аналитическими данными (см. табл. 2).

Пример 2
1000 г чистого пектина растворялись в 50 кг деминерализованной воды при нагревании до 70^oC и охлаждались приблизительно до 20^oC.

Чистый пектин содержал менее чем приблизительно 5 мг кальция или других двух- или трехвалентных катионов на грамм пектина.

pH раствора доводилось до 4,0.

Раствор смешивался при мягком помешивании с равным количеством раствора, содержащего: 38,7 кг деминерализованной воды; 9,9 кг изопропилового спирта (ИПС); 0,66 кг CaCl₂·6H₂O.

После смешивания двух растворов получившаяся в результате гелевая суспензия содержала 30 мМ Ca и около 8% изопропилового спирта (ИПС).

Эта суспензия образованных частиц геля оставлялась в течение 2 ч при периодическом перемешивании.

Частицы геля отделялись от жидкой фазы и промывались дважды в равных количествах раствора, содержащего 30 мМ Ca и 8% ИПС. Время установления равновесия составляло 2 ч.

Гелевая фаза дегидратировалась путем смешивания с вдвое большим по весу количеством 80%-ного ИПС, дважды промывалась в 60%-ном ИПС, высушивалась и взвешивалась. Данные представлены в табл. 3.

Вычисляется средняя степень этерификации в % на основании количества двух фракций и их степени этерификации в %, и она составляет 71,8, что хорошо соответствует значению, измеренному на исходном веществе.

Значение степени этерификации фракции ЧКП уменьшено на

Пример 3
Проводилось разделение, как описано в примере 2, за исключением того, что был использован только 6%-ный ИПС на пектине со степенью этерификации в % 60,4. Данные представлены в табл. 4.

Вычисляется средняя степень этерификации в % на основании количества двух фракций и их степени этерификации в %, и она составляет 60,0, что хорошо соответствует значению, измеренному на исходном веществе.

Пример 4
Проводилось разделение, как описано в примере 2, за исключением того, что был использован 12%-ный ИПС на пектине со степенью этерификации в %, равной 68,3. Данные представлены в табл. 5.

Вычисляется средняя степень этерификации в % на основании количества двух фракций и их степени этерификации в %, и она составляет 69,8, что хорошо соответствует значению, измеренному на исходном веществе.

Пример 5
Проводилось разделение, как описано в примере 2, на пектине со степенью этерификации в %, равной 71,9 (см. табл. 6).

Вычисляется средняя степень этерификации в % на основании количества двух фракций и их степени этерификации в %, и она составляет 72,3, что хорошо соответствует значению, измеренному на исходном веществе.

Пример 6
Проводилось разделение, как описано в примере 2, за исключением того, что использовался только 2%-ный ИПС на том же самом пектине, что и в примере 2 (см. табл. 7).

Вычисляется средняя степень этерификации в % на основании количеств двух фракций и их степени этерификации в %, и она составляет 70,8, что хорошо соответствует значению, измеренному на исходном веществе.

В последующих примерах ЧКП используется в качестве обозначения для пектина по настоящему изобретению:
стандартизованный ЧКП означает фракцию, чувствительную к кальцию, которая получена посредством метода отделения, описанного выше, стандартизованной сахаром или другими инертными веществами для получения однородных эксплуатационных свойств.

Пример 7
Паштет с уменьшенным содержанием жира
Печеночный паштет, который обычно производится, содержит до 75% жира. Жир в составе необходим, чтобы паштет обладал устойчивой формой и приятным вкусом; без жира паштет будет очень сухим.

Неожиданно было обнаружено, что добавление ЧКП делает возможным приготовлять паштет с менее чем 5% жира, используя состав рецептуры (см. табл. 8).

Способ:
1. Печень измельчают с солью в течение 3 мин.

2. Добавляют свинину и измельчают в течение 3 мин.

3. Добавляют сухие компоненты.

4. Добавляют воду и измельчение продолжают в течение 3 мин до однородного состояния.

5. В заключение говядину измельчают до требуемого состояния.

6. Измельченное мясо насыпают в кастрюлю и обрабатывают в автоклаве при 115^oC в течение 60 мин.

Полученный паштет по оценке специалистов в этой области имеет ту же структуру, что и традиционные паштеты и так же сочен и вкусен. Состав и способ приведены только для примера. Специалистам в этой области ясно, что данный состав может быть модифицирован и обработан таким образом, чтобы соответствовать вкусовым ощущениям и условиям его применения.

Пример 8
Приправа "Тысяча островов" с 3% растительного масла
Может производиться приправа "Тысяча островов" только с 3% растительного масла и с тем же органолептическим впечатлением, которое испытывают при варианте с полным содержанием жира, в соответствии с составом рецептуры (см. табл. 9).

Способ:
1. Смешивают компоненты (A).

2. Смешивают яичный желток + обезжиренное сухое молоко в водной фазе и добавляют консерванты. Смешивают сухие компоненты и размешивают в водной фазе. Гидратируют в течение 5 мин.

3. Смешивают (A) и (B) и наливают в оборудование для обработки (миксер фирмы "Kuruma" или "Stephan" или эквивалентный им). Размешивают до однородного состояния.

4. Смешивают компоненты (C) и медленно добавляют. Обрабатывают до тех пор, пока не будет получен гомогенный, однородный продукт.

5. Заливают в требуемую упаковку.

Пример 9
Был приготовлен соус "Мортаделла" состава (см. табл. 10).

Способ приготовления соуса "Мортаделла" со стандартизованным ЧКП
1. Добавляют 80% мяса в куттер с вращающейся чашей и начинают резку на низкой скорости.

2. Добавляют фосфат.

3. Добавляют соль нитрита.

4. Добавляют половину воды/льда.

5. Добавляют стандартизованный ЧКП.

6. Добавляют Genugel^® типа MB-73, соевый изолят и специи.

7. Добавляют остальную воду/лед.

8. Добавляют остальное количество мяса.

9. Добавляют картофельный крахмал.

10. Нарезают до получения требуемой консистенции и структуры.

Программа камеры копчения
1. Помещают мясо в 50-миллиметровые дымопроницаемые оболочки.

2. Сушат соусы в течение 30 мин при 50^oC. Коптят в течение 1,5 ч при 55^oC (влажность воздуха 20%). Готовят при 75^oC до тех пор, пока температура в центре не достигнет 72^oC. Сразу же охлаждают.

Пример 10
Майонез только с 3% растительного масла и теми же вкусовыми качествами, как и от майонеза с полным содержанием жира, можно приготовить очень легким образом (см. рецептуры, представленные в табл. 11).

Способ:
1. Добавляют яичный желток, масло и воду (A) в миксер "Stephan" и смешивают до тех пор, пока смесь не станет однородной. Добавляют крахмал и снова смешивают до получения гомогенного вида.

2. Добавляют консервант и воду (B), снова смешивают.

3. Смешивают сухие компоненты (C), добавляя к другим компонентам в миксере, перемешивают в течение 5 мин. Дают постоять раствору в течение 10 мин.

Вкусовое качество может изменяться от очень тонкого до грубого варьированием концентрации стандартизованного ЧКП. Способ легок, необходимы только смеситель или коллоидная мельница и не нужно никакого гомогенизатора или другого дополнительного оборудования.

Пример 11
Мороженое с низким содержанием жира
Мороженое обычно содержит не менее 8-12% молочного жира для создания ощущения сочности во рту. Было показано, что ту же пищевую ценность можно получить, приготовляя мороженое со стандартизованным ЧКП и только 1,5% жира (см. рецептуры, представленные в табл. 12).

Способ:
1. Отвешивают молоко (A).

2. Смешивают все сухие компоненты (B).

3. Рассеивают сухой порошок в молоке.

4. Нагревают до 80^oC.

5. Охлаждают до 5^oC.

6. Выдерживают смесь для мороженого в течение минимум 2 ч или до следующего дня.

7. Замораживают смесь для мороженого, используя льдогенератор, а затем в камере для мороженого с высокой заморозкой.

Способ упрощается по сравнению с традиционными процедурами производства мороженого. Гомогенизация не обязательна.

Сухие компоненты могут использоваться домашней хозяйкой или фирмой-изготовителем мороженого в виде готовой смеси для смешивания с полуобезжиренным молоком.

Пример 12
Майонез с низким содержанием жира, 20% растительного масла (см. табл. 13).

Способ:
1. Смешивают воду, яичный желток и консерванты.

2. Осторожно смешивают (B) с маслом и наливают в миксер "Stephan".

3. Добавляют (A) к (B) и смешивают в течение 5 мин.

4. Добавляют (C) и смешивают в течение 5 мин.

5. Охлаждают до 5^oC (быстро).

Примечание: Может приготовляться без яичного желтка (с добавлением красителя, увеличивая стандартизованный ЧКП).

Пример 13
Соусы с низким содержанием жира и глубокой заморозкой
Приготовлялись устойчивые к заморозке и оттаиванию соусы со стандартизованным ЧКП с составом, представленным в табл. 14.

Способ:
1. Смешивают сухие компоненты и добавляют к воде и сливкам, используя высокоскоростной миксер (Silverson).

2. Доводят до кипения при перемешивании.

3. Наливают в формы и охлаждают до 5^oC.

4. Нарезают кубиками и замораживают.

Пример 14
Имитация сметаны с низким содержанием жира представлена в табл. 15.

Способ:
1. Расплавляют жир и эмульгатор (A) и нагревают до 80^o C.

2. Смешивают сухие компоненты (B) и растворяют в водной фазе (C) при 35^oC при непрерывном размешивании. Нагревают до 80^oC.

3. Смешивают масляную фазу, добавляя в водную фазу при высокоскоростном смешивании, и смешивают при 75-80^oC в течение 30 мин.

4. Гомогенизируют при 150 бар при 75^oC.

5. Доводят pH до 4,0 (например, раствором молочной кислоты).

6. Охлаждают при размешивании приблизительно до 20-30^oC.

7. Разливают.

8. Выдерживают при 5^oC в течение 48 ч.

Пример 15
Паста с низким содержанием жира, с 40% жира и со стандартизованным ЧКП, представлена в табл. 16.

Обычные желтые пастообразные продукты содержат до 80% жира, но при использовании стандартизованного ЧКП возможно приготовить пасту с низким содержанием жира высокого качества с содержанием жира 40%.

Способ:
1. Нагревают масляную фазу (A) до 43-45^oC.

2. Расплавляют эмульгатор (B) с 5 частями масла/жира из (A) нагреванием до 60^oC и добавляют к остальному маслу/жиру.

3. Нагревают водную фазу (C) до 43-45^oC.

4. Приготавливают эмульсию вода/масло путем смешивания водной фазы в масляной фазе.

5. Пропускают эмульсию через трубообразный охладитель, рабочее устройство и трубообразную камеру охлаждения (смеситель фирмы Schroder, Германия).

Пояснения:
Пастообразный продукт с низким содержанием жира, изготовленный со стандартизованным ЧКП в соответствии с приведенным выше примером, более глянцевитый и гладкий, чем соответствующие маргарины, имеющиеся в продаже, и обладает улучшенной расплавляемостью и когерентностью.

Смеситель работал при условиях (см. табл. 17).

Пример 16
Пастообразный продукт с низким содержанием жира, с 20-25% жира и со стандартизованным ЧКП
Обычные желтые пастообразные продукты содержат до 40-80% жира, но при использовании стандартизованного ЧКП можно получить пастообразный продукт с низким содержанием жира, высокого качества и с содержанием жира только 20-25%. Какой из двух приведенных ниже составов рецептур выбрать зависит от предпочитаемой системы эмульгатора, данные представлены в табл. 18.

Способ:
1. Нагревают масляную фазу (A) до 43-45^oC.

2. Расплавляют эмульгатор (B) с 5 частями масла/жира из (A) нагреванием до 60^oC и добавляют к оставшемуся маслу/жиру.

3. Нагревают водную фазу (C) до 43-45^oC.

4. Приготавливают воду в масляной эмульсии путем перемешивания водной фазы в масляной фазе.

5. Пропускают эмульсию через трубообразный охладитель, рабочее устройство и трубообразную камеру охлаждения (смеситель фирмы Schroder, Германия).

Пояснения:
Пастообразный продукт с низким содержанием жира, изготовленный со стандартизованным ЧКП согласно приведенному выше примеру, более глянцевитый и гладкий, чем соответствующие маргарины, имеющиеся в продаже, и обладает улучшенной расплавляемостью и когерентностью.

Смеситель работал при условиях (см. табл. 19).

Пример 17
Обезжиренное молоко с улучшенными вкусовыми качествами (см. табл. 20).

Способ:
1. Приготавливают сухую смесь всех компонентов.

2. Диспергируют эту сухую смесь в холодном молоке путем использования высокоскоростного миксера.

3. Гомогенизируют при 200 бар в одну стадию.

4. Пастеризуют при 85^oC.

5. Разливают при 18-20^oC.

6. Сохраняют при 5^oC.

Пример 18
В соответствии с настоящим изобретением определяют абсорбцию воды чувствительной к кальцию фракции.

Измерения проводились в воде, содержащей 1% NaCl по методу, описанному в разделе "Аналитические методики".

Под абсорбцией воды понимается способность пектинового образца поглощать воду при погружении в дистиллированную воду или 1%-ный раствор NaCl, приготовленный в дистиллированной воде.

Результаты, полученные с рядом образцов, представлены в табл. 21.

Реферат

Изобретение может найти свое использование в пищевой промышленности, медицине и косметологии. Состав содержит пектин со степенью этерификации выше, чем примерно 60%, и отношением чувствительного к кальцию пектина к сумме чувствительного к кальцию пектина и не чувствительного к кальцию пектина выше, чем примерно 0,60. Состав может содержать соль двух- или трехвалентного металла, которая обладает способностью абсорбции воды по крайней мере около 20. Состав может также содержать цитрусовый пектин со степенью этерификации менее чем примерно 80% и отношением не чувствительного к кальцию пектина к сумме чувствительного к кальцию пектина и не чувствительного к кальцию пектина выше или примерно 0,6. Состав получают путем обработки раствора, геля или суспензии пектинового исходного вещества со степенью этирификации выше, чем примерно 60%, катионосодержащим составом для получения по крайней мере первой фракции, имеющей более высокую степень чувствительности к кальцию, и второй фракции, имеющей более низкую степень чувствительности к кальцию, чем у указаного пектинового исходного вещества. Цитрусовый пектин выбирают из группы, состоящей из лайма, лимона, грейпфрута и апельсина. Изобретение позволят повысить качество пектинсодержащего состава. 9 с. и 93 з.п. ф-лы, 21 табл.

Формула