Эмульсия типа "масло в воде" - RU2326542C2
Код документа: RU2326542C2
Описание
Область техники
Изобретение относится к пищевой промышленности и, в частности, к эмульсиям типа «масло в воде», которые пригодны для использования как немолочные сливки.
Предшествующий уровень техники
Известны эмульсии с непрерывной водной фазой, содержащие примерно от 5 до 40 мас.% жира. В большинстве случаев такие эмульсии известны как сливки. Самым известным примером сливок являются молочные (натуральные) сливки. Молочные сливки обычно содержат около 40 мас.% жира и пригодны для использования в виде пастеризованных (питьевых) сливок, взбитых сливок или сливок для кофе.
С целью повышения питательной ценности сливок и их полезности для здоровья в течение ряда лет молочный жир заменялся (частично) растительными жирами. Сливки, в которых, по меньшей мере, часть молочного жира заменена растительным жиром, относятся к немолочным сливкам (NDC). Немолочные сливки раскрываются, например, в ЕР-А-509579, где описываются немолочные сливки на основе жидких масел. Практика показала, что замена молочного жира (преимущественно более мягкими) растительными жирами может приводить к ухудшению некоторых свойств продукта, таких как время взбивания, твердость после взбивания, последующее твердение после взбивания и стабильность в хранении. Эти проблемы характерны для предшествующего уровня техники.
В ЕР-А-682477 раскрываются альтернативные виды сливок с низким уровнем SAFA (насыщенных жирных кислот), содержащие определенную жировую смесь, которая представляет собой комбинацию жира А с высоким содержанием SAFA и жира В с высоким содержанием PUFA (полиненасыщенных жирных кислот).
В ЕР-А-691080 раскрывается применение одобренной к использованию в пищевых продуктах соли многовалентного металла или щелочноземельного металла с целью улучшения свойств немолочных сливок.
В JP 52078204 раскрываются композиции, содержащие 45% жира, в основном легкоплавкие жиры, что позволяет получать взбитые сливки после взбивания.
Хотя описанные выше продукты могут показывать некоторое улучшение свойств, все же известные немолочные сливки не обладают требуемой комбинацией хорошей взбиваемости, ограниченного последующего твердения после взбивания, ограниченной или полностью отсутствующей способности к загустеванию в упаковках, ограниченной чувствительности к температурным циклам хранения и относительно низкого уровня насыщенных жирных кислот.
Целью настоящего изобретения является обеспечение продуктов, которые обладают указанной выше требуемой комбинацией свойств.
Краткое описание изобретения
Авторами заявки установлено, что смесь триглицеридных композиций с большим разнообразием жирных кислот и триглицеридные композиции, содержащиеся в смеси, позволяют получать немолочные сливки, удовлетворяющие указанной цели.
Таким образом, изобретение относится к эмульсии типа «масло в воде», содержащей эмульгатор и от 5 до 40 мас.% жира, в которой жир характеризуется отношением H2U (триглицериды с двумя насыщенными жирными кислотами с длиной углеродной цепочки не менее 16 атомов углерода и одной цис-ненасыщенной жирной кислотой) в мас.% в пересчете на общий жир к сумме HM2 (триглицериды с одной насыщенной жирной кислотой с длиной углеродной цепочки не менее 16 атомов углерода и двумя насыщенными жирными кислотами с длиной углеродной цепочки от 10 до 14 атомов углерода) в мас.% в пересчете на общий жир плюс H2M (триглицериды с двумя насыщенными жирными кислотами с длиной углеродной цепочки не менее 16 атомов углерода и одной насыщенной жирной кислотой с длиной углеродной цепочки от 10 до 14 атомов углерода) в мас.% в пересчете на общий жир, равным от 0,25 до 3.
Подробное описание изобретения
В контексте описания изобретения термины «жир» и «триглицериды» являются взаимозаменяемыми.
Триглицериды представляют собой молекулы глицерина, этерифицированного тремя жирнокислотными остатками. Триглицериды характеризуются жирнокислотным составом и распределением по положению 3 сложных эфиров глицерина.
Для жирных кислот используются следующие аббревиатуры:
"Н" обозначает насыщенную жирную кислоту с длиной углеродной цепочки 16 атомов углерода или больше (от С16 до, например, С24).
"U" обозначает ненасыщенную жирную кислоту с любой длиной углеродной цепочки, моно- или полиненасыщенную в цис-конформации.
"Е" обозначает ненасыщенную жирную кислоту в трансконформации. Трансизомер можно определить официальным AOCS-методом Се 1f-96.
"М" обозначает насыщенную жирную кислоту с длиной углеродной цепочки 10-14 атомов углерода.
Жирнокислотный состав триглицеридов обозначается следующим образом:
H2U: триглицериды с двумя насыщенными жирными кислотами с длиной углеродной цепочки не менее 16 атомов углерода и одной цис-ненасыщенной жирной кислотой;
М3: триглицериды с тремя насыщенными жирными кислотами с длиной углеродной цепочки от 10 до 14 атомов углерода.
Согласно цели изобретения триглицериды, включающие не менее 20 мас.%, предпочтительно - не менее 30 мас.%, жирных кислот с длиной углеродной цепочки 12 атомов углерода (С12) в пересчете на общую массу жирных кислот, обозначаются как "laurics". Примерами "laurics" являются кокосовое масло, пальмоядровое масло, масло из бразильского ореха бабасу или их производные.
Жировые композиции согласно изобретению отличаются друг от друга жирнокислотным составом триглицеридов.
Изобретение относится к эмульсиям типа "масло в воде". Эти эмульсии предпочтительно являются текучими или их можно есть ложкой. Термин "текучий" обозначает, что эмульсия представляет собой жидкость (скорее, чем пасту) и что ее можно извлечь из контейнера, в который она была упакована, простым опрокидыванием последнего, при этом эмульсия будет вытекать из контейнера. Поэтому эмульсия должна иметь вязкость в пределах от 0,1 до 40 дПа·с (дециПаскаль · с) при измерении ее НААКЕ-вискозиметром, тип VT02, в комплекте с измерительной головкой №3 в измерительном стаканчике диаметром 5 см при температуре 5°С или 10°С и скорости вращения 62,5 об/мин (rpm), причем результаты измерения считываются спустя несколько секунд после установления примерно постоянного значения. Измерения следует проводить спустя 3 суток после приготовления эмульсии и хранения при 5°С.
В предпочтительном варианте текучие сливки имеют вязкость от 0,1 до 30 дПа·с, в более предпочтительном - от 1 до 30 дПа·с, в наиболее предпочтительном - от 1 до 20 дПа·с.
Продукты, которые можно есть ложкой, описываются, например, в ЕР-А-691080.
Эмульсия типа "масло в воде" также относится к сливкам, взбитым сливкам или немолочным сливкам. В предпочтительном варианте сливки являются взбитыми.
Продукты согласно изобретению содержат жир. Состав жира удовлетворяет следующему требованию: H2U/(HM2+H2M) составляет от 0,25 до 3, что гарантирует стабильность продукта и уменьшает опасность его загустевания при хранении при постоянной температуре или в условиях температурного цикла. Кроме того, жир такого состава обусловливает требуемую способность продукта к взбиванию и обеспечивает, чтобы качество продуктов не ухудшалось от последующего отвердевания.
В контексте описания изобретения предпочтительными продуктами являются продукты, способные взбиваться в условиях, указанных в примерах, за 5 минут, предпочтительно - за 4 минуты.
Последующее отвердевание означает увеличение твердости взбитого продукта. Это приводит к получению продуктов с ощутимой густотой/твердостью, что нежелательно. Метод определения последующего отвердевания описывается в примерах. В предпочтительном варианте степень последующего отвердевания в терминах увеличения числа Стивенса (Stevens value) при температуре примерно 10°С составляет менее 20%.
Согласно изобретению отношение H2U/(HM2+Н2M) составляет от 0,25 до 3, предпочтительно - от 0,3 до 3,0, более предпочтительно - от 0,3 до 2, наиболее предпочтительно - от 0,35 до 1 и самое предпочтительное - от 0,5 до 0,80.
Установлено, что продукты, которые имеют пониженное отношение (менее 0,25) Н2М/НМ2+H2M), показывают уровень последующего отвердевания выше 50%. Эти продукты также часто загустевают при хранении, особенно если применяется температурный цикл хранения. Температурный цикл означает хранение продукта попеременно при 5 и 25°С, причем при каждой из указанных температур продукт хранится, по меньшей мере, 1 сутки.
Согласно предпочтительному варианту отношение Н2М/М3 составляет не менее 0,03, более предпочтительно - не менее 0,5, наиболее предпочтительно - не менее 0,6, еще более предпочтительно - не менее 0,7; самым же предпочтительным является отношение, равное не менее 0,9. Даже более предпочтительным является отношение Н2М/М3, равное не более 10, предпочтительно - не более 5. Установлено, что продукты, которые не удовлетворяют этому требованию, обладают нежелательной степенью последующего отвердевания.
Согласно другому варианту отношение Н2М/М3 составляет от 0,5 до 10.
Согласно другому предпочтительному варианту жиры выбираются таким образом, чтобы содержание Н2М плюс НМ2 составляло не менее 20 мас.% в пересчете на общую массу триглицеридов, предпочтительно - от 20 до 25 мас.% в пересчете на общую массу триглицеридов.
Согласно еще одному предпочтительному варианту количество "laurics" составляет от 20 до 60 мас.% в пересчете на общий жир. Повышенный уровень "laurics", превышающий 60 мас.%, зачастую приводит к продуктам с нежелательными свойствами. Предпочтительно, количество "laurics" составляет от 30 до 60 мас.%, более предпочтительно - от 40 до 60 мас.% в пересчете на общий жир.
Предпочтительно, количество H2U составляет от 5 до 20, более предпочтительно - от 6 до 12 мас.% в пересчете на общий жир.
Эмульсия пригодна для применения во всех сферах, таких как производство продуктов тепловой обработки, верхушечных украшений для мучных кондитерских изделий, взбитых продуктов. Во многих сферах применения продукт может употребляться либо как таковой, либо после взбивания. Важно, чтобы продукты давали приятное послевкусие и "таяли" (во рту) при их потреблении, что делает их пригодными для применения в указанных целях. Свойство таять во рту и приятное послевкусие определяются большей частью содержанием твердого жира в жире при температуре потребления (т.е. во рту). Чем выше уровень твердого жира примерно при 37°С, тем более выраженным будет восковой привкус в продуктах и тем больше времени потребуется для достижения приятного ощущения таяния продукта во рту (аналогичного тому, какое достигается, например, при потреблении шоколада). Поэтому в предпочтительном варианте содержание твердого жира в жире при 35°С составляет не более 10%, предпочтительно - не более 8%, более предпочтительно - не более 5%, наиболее предпочтительно - не более 4%. Метод определения содержания твердого жира в жире (смеси) при определенной температуре описывается в примерах. Предварительная обработка жира оказывает влияние на измеряемое содержание твердого жира. Поэтому эти измерения проводятся на жирах, которые были подвергнуты следующим температурным режимам:
- плавление жира при 80°С;
- 5 минут при 60°С;
- 60 минут при 0°С;
- 30-35 минут при каждой из выбранных температур измерения.
Установлено, что содержание твердого жира также влияет на способность продукта к взбиванию и его стабильность в хранении. Пригодные для данной цели жиры предпочтительно имеют содержание твердого жира при 10°С не менее 50%, более предпочтительно - не менее 55%, наиболее предпочтительно - от 60 до 70%. Установлено, что пониженное содержание увеличивает время взбивания.
Жир в эмульсиях согласно изобретению предпочтительно представляет собой растительное масло и/или рыбий жир. Допускается присутствие молочного жира, но он менее предпочтителен из-за его высокой стоимости и из-за того, что продукты относятся преимущественно к немолочным сливкам. Поэтому предпочтительные продукты содержат менее 10 мас.% молочного жира в пересчете на общий жир. Указанный уровень касается только добавляемого молочного жира и не включает молочный жир, который может присутствовать в других ингредиентах, таких как сухая пахта.
Жир предпочтительно выбирается из группы, состоящей из пальмового масла, пальмоядрового масла, соевого масла, рапсового масла, кокосового масла, подсолнечного масла и их комбинаций.
Жир может быть растительным маслом или рыбьим жиром без последующей обработки, однако масло перед использованием (не обязательно) гидрогенизируется, переэтерифицируется или обрабатывается каким-либо другим способом.
Предпочитается избегать частичной гидрогенизации либо проводить ее таким образом, чтобы конечное содержание трансненасыщенных жирных кислот было минимальным. В продуктах согласно изобретению содержание трансжирных кислот (Е) предпочтительно составляет менее 5 мас.% в пересчете на общий жир, более предпочтительно - менее 3 мас.% в пересчете на общий жир, а в наиболее предпочтительном варианте они практически отсутствуют (т.е. содержание трансжирных кислот составляет менее 1 мас.% в пересчете на общий жир).
Не останавливаясь подробно на теории, авторы заявки полагают, что полезные преимущества заявляемых жиров частично обусловливаются тем фактом, что заявленные композиции являются смесями триглицеридов, включающих большое разнообразие жирных кислот и большое разнообразие готовых триглицеридных композиций. Такие композиции можно получить, например, переэтерификацией триглицеридных смесей. Таким образом, предпочитается, чтобы жиры, по меньшей мере частично, состояли из переэтерифицированных смесей триглицеридов, которые можно комбинировать (необязательно) с неэтерифицированными жирами.
Особенно пригодны для указанной цели переэтерифицированные смеси, в которых поставщиком Н служит пальмовое масло или стеарин пальмового масла, которые были этерифицированы "laurics", такими как кокосовое масло. Однако важным преимуществом является то, что требования к жиру согласно изобретению могут выполняться за счет множества комбинаций триглицеридов, которые могут подбираться квалифицированным специалистом в данной области на базе его общих знаний при условии, что он будет руководствоваться указаниями, представленными в описании настоящего изобретения и примерах.
Эмульсии содержат эмульгатор для повышения их стабильности и способности к взбиванию. Эмульгатор может выбираться из любых пригодных для данной цели эмульгаторов, например, лецитина, моноглицеридов, диглицеридов, лимонной кислоты (сложный эфир), сложного эфира молочной кислоты, полисорбата-моностеарата или их комбинаций.
Установлено, что присутствие ненасыщенных моноглицеридов положительно влияет на способность к взбиванию.
Поэтому в предпочтительном варианте эмульсия типа "масло в воде" содержит моноглицериды в количестве от 0,2 до 0,5 мас.% в пересчете на общую массу эмульсии.
Эмульсии (необязательно) содержат также ингредиенты, которые являются общими для сливок. Примеры таких ингредиентов включают, но не ограничиваются только указанными здесь, следующие ингредиенты.
С целью улучшения вкусовых качеств продуктов зачастую добавляются белки. Пригодными для данной цели белками являются, например, белки молока или сливок, такие как обезжиренное молоко (сухое), пахта (сухая). Пригодное для данной цели количество белка составляет от 0,5 до 5 мас.%.
Для повышения стабильности продуктов добавляются (хотя и не обязательно) загустители. Загуститель предпочтительно выбирается из группы, состоящей из камеди из бобов рожкового дерева, каррагинана, ксантановой камеди, крахмала или их комбинации.
В случае добавления загустителя его количество предпочтительно составляет от 0,001 до 2 мас.%, более предпочтительно - от 0,1 до 0,8 мас.%.
Продукты (необязательно) содержат сахар, например глюкозу, инулин или декстрозу. Указанные виды сахаров особенно предпочтительны для взбитых сливок.
Эмульсии могут содержать также ароматизатор или краситель, такой как каротиноиды.
Пастеризованные сливки могут (необязательно) содержать некоторое количество соли, например хлорида натрия.
Эмульсии могут иметь любой рН в диапазоне от 3 до 8. В предпочтительном варианте эмульсии представляют собой сливки с нейтральным рН.
Эмульсии могут быть приготовлены любым пригодным для данной цели способом. Например, способ может включать стадии смешивания всех ингредиентов, стерилизации, например, нагреванием примерно от 120 до 150°С, гомогенизации, охлаждения и расфасовки в упаковочный материал.
Приводятся также ссылки на WO-A-01/41586 и ЕР-А-691080, в которых раскрываются соответствующие способы приготовления эмульсий типа "масло в воде".
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Изобретение поясняется следующими примерами.
Методы
1. Определение вязкости
Вязкость (дПа·с) определяется как усилие сдвига/скорость сдвига методом Haake.
Использовали Haake-вискозиметр, тип VT02, в комплекте с головкой №3 в измерительном стаканчике диаметром 5 см при температуре 5 или 10°С. Вязкость измеряли спустя несколько секунд после того, как установится постоянный результат считывания, при скорости вращения 62,5 об/мин (rpm). Измерения следует проводить спустя 3 суток хранения при 5°С.
2. Измерение твердости/последующего отвердевания
Используемый прибор: анализатор текстуры модели LFRA фирмы Stevens.
Испытуемый образец: пластиковый цилиндр диаметром 1 дюйм (2,54 см).
Технические данные анализатора текстуры фирмы Stevens:
глубина проникания: 4 мм,
скорость проникания: 0,5 мм/сек.
Показатель твердости определяется в граммах/см2.
Температура: 10°С.
Последующее отвердевание определяется после взбивания продукта до максимального удельного объема (SV) в течение примерно 3-4 минут, % последующего твердения представляет собой абсолютную разницу между числом Стивенса взбитого продукта при 10°С сразу после взбивания и числом Стивенса продукта спустя 1 сутки после взбивания при хранении при 10°С, деленную на число Стивенса продукта сразу после взбивания.
3. Способность к взбиванию
Смеситель Kenwood chefKM300™ с чашей объемом 4,4 л и проволочным веничком-взбивалкой соединяли с потенциометром. Смеситель работал на скорости 6 (максимальная скорость смесителя - 7) с 270-300 г эмульсии.
270-300 граммов эмульсии помещали (от 5 до 10°С) в чашу смесителя объемом 4,4 литра, снабженного проволочным веничком-взбивалкой. Эмульсию взбивали на высокой скорости (6) до тех пор, пока регистрируемая потенциометром подача энергии удерживалась на максимуме. Время, требуемое для достижения оптимального сопротивления, определяемого потенциометром, и есть время взбивания.
4. Определение удельного объема (S.V.)
Удельный объем взбитой эмульсии измеряли путем наполнения стального стаканчика известным объемом и массой и выравнивания поверхности. Замеряли массу наполненного стаканчика.
S.V. - это объем взбитой эмульсии в стаканчике, деленный на массу взбитой эмульсии в стаканчике (мл/г).
5. Содержание твердого жира может измеряться любым пригодным для данной цели аналитическим методом, например методом измерения ядерного магнитного резонанса (NMR). Использовали прибор Broker Minispec для измерения NMR низкого разрешения. Приводится ссылка на инструкцию по применению прибора Broker Minispec, примечания 4, 5 и 6. Измерения содержания твердого жира проводили только на жировых смесях.
Процентное содержание твердого жира, измеренное NMR-методом низкого разрешения, определяется как отношение отклика, полученного от ядер водорода в твердой фазе, к отклику от всех ядер водорода в образце. Цифровой показатель этого отношения, умноженный на 100, и есть процентное содержание твердого жира по NMR-методу низкого разрешения. Поправки на разницу в плотности протонов твердой и жидкой фаз не вводились. Процентное содержание твердого жира в образце, измеренное NMR-методом при t°C, обозначали символом Nt.
К приборам, которые могут применяться для определения содержания твердого жира, относятся Bruker Minispecs p20i™, pc20™, pc120™, pc120s™, NMS120™ и MQ20™.
Стабилизация и темперирование проводились, как указано выше:
- плавление жира при 80°С;
- 5 минут при 60°С;
- 60 минут при 0°С;
- 30-35 минут при каждой из выбранных температур измерения.
Методика измерения содержания твердого жира, используемая в контексте настоящего изобретения, описывается в официальном AOCS-методе Cd 16b-93 (прямой метод; параллельно
NB: данный метод отличается от так называемого Индекса твердого жира (SFI), который описывается в официальном AOCS-методе Cd 10-57).
Способ приготовления
Ингредиенты и их количество указываются в примерах. Способ приготовления следующий.
Водную фазу готовили путем нагревания воды до 75°С с последующим добавлением белка, сахара, камедей, загустителя или других ингредиентов.
Смесь обрабатывали в Ultra Turrax™ в течение 5 минут.
Жировую фазу готовили путем нагревания жировой смеси до 75°С с последующим добавлением к нагретой жировой смеси эмульгаторов и перемешиванием общей смеси с помощью лопастной мешалки в течение 5 минут.
Приготовленные, как описано выше, жировую фазу и водную фазу смешивали при 75°С и подвергали обработке в Ultra Turrax™ в течение не менее 2 минут до получения гомогенной эмульсии.
Последующая обработка состояла в предварительном нагревании полученной смеси (предварительной смеси) до 80°С, а затем прямой инжекцией пара до 142°С с выдержкой при указанной температуре 5 секунд, после чего смесь мгновенно охлаждали до 80°С и гомогенизировали в одну стадию при давлении 200 бар (в одноступенчатом гомогенизаторе фирмы APV Gaulin). Затем смесь охлаждали до 10°С и фасовали в асептических условиях в стерильные стеклянные банки. Хранили при 5°С.
Реферат
Изобретение относится к масложировой промышленности. Эмульсия содержит жировую и водную фазу, включающая эмульгатор и 5-40 мас.% жира. Жир характеризуется отношением в мас.% в пересчете на общий жир H2U/HM2+Н2М, равным от 0,25 до 3 и отношением H2U/M3 равным не менее 0,3. Где H2U - триглицериды с двумя насыщенными жирными кислотами с длиной углеродной цепочки не менее 16 атомов углерода и одной цис-ненасыщенной жирной кислотой, НМ2 - триглицериды с одной насыщенной жирной кислотой с длиной углеродной цепочки не менее 16 атомов углерода и двумя насыщенными жирными кислотами с длиной углеродной цепочки от 10 до 14 атомов углерода, Н2М - триглицериды с двумя насыщенными жирными кислотами с длиной углеродной цепочки не менее 16 атомов углерода и одной насыщенной жирной кислотой с длиной углеродной цепочки от 10 до 14 атомов углерода, М3 - триглицериды с тремя насыщенными жирными кислотами с длиной углеродной цепочки от 10 до 14 атомов углерода. Изобретение позволяет получить продукт, представляющий собой немолочные сливки, которые обладает способностью к взбиванию и обеспечивает стабильность при хранении. 8 з.п. ф-лы.
