Пищевая композиция пастообразной или текучей консистенции, способ ее получения и пищевой продукт, содержащий ее - RU2269272C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области пищевой промышленности, в частности к композиции с полужидкой (текучей) или пастообразной консистенцией, по свойствам напоминающей одновременно майонез и пасты (сливочное масло).

Уровень техники

Майонез и пищевые пасты (т.е. продукты, напоминающие сливочное масло, которые используют для намазывания на ломтики хлеба или булочки, аналогично маргарину) имеют реологические показатели, которые обуславливают их текучесть (например, в случае майонеза) или пастообразную консистенцию (в случае паст). Они являются важными характеристиками этих продуктов.

Обычный майонез характеризуется высоким содержанием (70-80%) масляной фазы, которая диспергирована в водной фазе. Высокое содержание диспергированной фазы обеспечивает текучую консистенцию продукта. При изготовлении продуктов типа майонеза с уменьшенным содержанием жира следует предпринять меры для получения продукта с такими же свойствами, обеспечивающими продукту текучесть. Обычно это достигается добавлением загустителей, таких как крахмалы или камеди, чтобы загустить водную фазу.

В обычных пищевых пастах (80% жирности) пастообразный характер обеспечивается правильным подбором жировой смеси, имеющей определенный характер плавления.

Тот же принцип используется и для паст на водной основе, в которых содержание жира составляет около 80-40%. При уменьшении количества жира в пасте на водной основе до, например, менее 40% (и при увеличении таким образом количества воды до 80%) необходимо принимать особые меры для сохранения пастообразной консистенции продукта. Этого можно достичь добавлением в композицию загустителей, таких как крахмалы или камеди.

Применение камедей и крахмалов имеет ряд недостатков, которые известны специалистам (слабая способность к плавлению, крахмалистый вкус, липкость, клейкость и т.д.). Другое решение данной проблемы, предлагаемое для получения продуктов типа майонеза с пониженным содержанием жира без больших количеств камедей или крахмалов и при этом все еще текучей или пастообразной консистенции, состоит в применении частиц микрогеля (как описано в патентах ЕР 355908, ЕР 432835, ЕР 558113). Такие микрогелевые частицы получают на основе гелеобразующих гидроколлоидов, таких как агар, альгинат, пектин, геллан и каррагеннаны.

Использование таких микрогелевых частиц, например, в продуктах типа майонеза с низким содержанием жира может в значительной мере влиять на «неизменяемость» свойств продукта, но от экспериментов с традиционным майонезом еще далеко до реального разрушения эмульсии во рту. Тем более, что это разрушение еще недостаточное.

Известно, что в таких продуктах как взбитые сливки с помощью некоторой технологии может быть получена структура, известная как «комкование». Комкование - это одно из трех агрегационных состояний, которые могут иметь место, когда капельки жира или масла диспергированы в водной фазе, два других это - флокуляция и кластерирование. Комкование представляет собой случай частичной коалесценции, когда капельки масла находятся в таком состоянии, когда больше нет отдельных капелек, но они также и не окончательно слиплись из-за сохранения свойств жира. Предварительными условиями для комкования являются присутствие твердого жира, стабилизирующего эмульгатора, предпочтительно белка, а также дестабилизирующего эмульгатора, причем оба типа эмульгаторов действуют на поверхности раздела жировой и водной фазы. Такой случай частичной коалесценции описан, например, в: Cream Alternatives, by I.J.Campbell. and: M.G.Jones in Lipid Technologies and applications, 355-369 (1997), опубл. Marcel Dekker NY, USA.

Сущность изобретения

В настоящее время существует потребность в эмульсиях на водной основе с низким содержанием жира, напоминающих одновременно майонез и пасты по свойству текучести и способности к плавлению. Неизменность свойств этих продуктов здесь рассматривают применительно к продукту с текучей или пастообразной консистенцией, которые могут выражаться (для целей настоящего изобретения) с помощью модуля упругости G' при, по меньшей мере, 250 Па.

В настоящее время установлено, что вышесказанная задача может быть решена с помощью композиции пищевого назначения, содержащей (по весу, в расчет на конечную пригодную к потреблению композицию):

- 10-65% воды в качестве непрерывной фазы,

- 1-45% жировой фазы,

- 30-80% микрогелевых частиц, диспергированных в основной фазе,

- 0,1-10% стабилизирующего эмульгатора, которым предпочтительно является белок,

- 0,01-2% дестабилизирующего эмульгатора,

причем данная композиция имеет модуль упругости (G'), по крайней мере, 250 Па и менее 100000 Па. Предпочтительно модуль упругости составляет от 500 до 10000 Па.

Указанные свойства легко обеспечить, если, по крайней мере, часть твердого жира (например, 50%) является твердой при 10°С и предпочтительно также при 5°С. Подходящими в этом отношении твердыми жирами являются, например, отвержденное косточковое пальмовое масло (РК38), кокосовое масло (CN), отвержденное кокосовое масло (CN33), молочный жир или их смеси. Необходимые количества жира, точка его плавления, соотношение между жидким и твердым жиром, которые должны обеспечивать удовлетворительные результаты, будут зависеть, например, от белка и дестабилизирующего эмульгатора, температуры обработки и т.д.

В качестве микрогелевых частиц в вышеуказанной композиции можно использовать любой из известных гелеобразующих гидроколлоидов, например агар, альгинат, пектин, геллан, каррагеннаны. Микрогелевые частицы могут быть получены с помощью хорошо известных методов, таких как перемешивание со сдвигом в условиях гелеобразования. Как правило, по меньшей мере, 80% (по весу) таких микрогелевых частиц должны иметь размер 5-100 мкм.

Примерами дестабилизирующих эмульгаторов являются: моноглицериды, лецитин, эфиры полиглицерина и Твины. В особенности предпочтительны дестабилизирующие эмульгаторы, которые содержат цепочки ненасыщенных жирных кислот (например, моноглицериды олеиновой кислоты).

В композиции согласно изобретению (стабилизирующий) белок и дестабилизирующий эмульгатор могут быть включены в виде одной и той же композиции. Примером такой композиции, обладающей одновременно этими двумя функциями, является, например, яичный желток. Так как яичный желток обычно содержит около 50% воды, количество, которое следует использовать, будет составлять 0,2-25% (для обеспечения содержания белка по сухому весу 0,1-10%), предпочтительно 5-20%. Тем не менее композиции согласно изобретению могут содержать 0,2-25%, предпочтительно 5-20% яичного желтка, для, по меньшей мере, частичного обеспечения в них содержания (стабилизирующего) белка и дестабилизирующего эмульгатора.

Композиции настоящего изобретения удобно получать способом для приготовления пастообразной или текучей композиции пищевого назначения, имеющей модуль упругости (G') от 250 до 100000 Па, причем такая композиция содержит:

- 10-65% воды в качестве непрерывной фазы,

- 1-45% жировой фазы,

- 30-80% микрогелевых частиц, диспергированных в основной фазе,

- 0,1-10% белка,

- 0,01-2% дестабилизирующего эмульгатора, а способ включает, по меньшей мере, следующие стадии:

- плавление жировой фазы,

- эмульгирование расплавленного жира в (части) водной фазы,

- добавление микрогелевых частиц,

- перемешивание,

- охлаждение до температуры, при которой, по меньшей мере, 50% жира является твердым,

причем белок (или другой стабилизирующий эмульгатор) и эмульгатор вводят в водную фазу, или в жировую фазу, или в обе фазы до добавления микрогелевых частиц.

Все проценты указаны как весовые, если не указано иное.

Безотносительно к какой-либо теории полагают, что в композициях согласно данному изобретению повышенная стабильность и улучшенный характер плавления (по сравнению с известными аналогичными композициями) достигается комбинацией наличия микрогелевых частиц и жира, содержащегося как бы в виде сетчатой структуры из собранных в «комки» капелек жира.

Неожиданно оказалось, что даже при очень низком содержании жира (например, 1-3%) в композициях согласно изобретению образуется «комковатая» жировая сетка, тогда как все общеизвестные композиции, в которых также образуется жировая сетка, требуют содержания жира в количестве, по крайней мере, 20-25%.

Полагают, что в композициях согласно настоящему изобретению водная фаза образует сплошную фазу, а жировая фаза образует внутри нее сплошную сетчатую структуру, обеспечивая тем самым вдвойне неоднородную структуру с распределенными в водной фазе микрогелевыми частицами.

Композиции согласно изобретению можно использовать для приготовления продуктов типа майонеза с пониженным (1-45%) содержанием жира, а также паст на водной основе с пониженным (1-45%) содержанием жира. Например, паста на водной основе, содержащая 1-20% жира, обладает лучшей способностью выделять аромат по сравнению с пастами на жировой основе с (весьма) низким содержанием жира и, в частности, при использовании в качестве жира сливочного масла для формирования «комковатой» жировой структуры согласно настоящему изобретению.

Композиции на водной основе согласно изобретению можно использовать, например, при приготовлении заправок, соусов, кондитерских украшений и сливок, начинок и т.д.

«Комковатая» жировая структура требует наличия хотя бы некоторого количества твердого жира и стабилизирующего эмульгатора, предпочтительно белка. В качестве белка можно использовать белки из различных источников, например белок сыворотки, казеин, соевый белок, яичный белок. Белок можно использовать в сочетании с желтком яйца в форме липопротеина.

В композициях согласно изобретению содержание жира можно снизить вплоть до 1%.

Содержание жира предпочтительно составляет 1-25%. В некоторых случаях предпочтительно использовать более низкое содержание жира, например менее 3%, или более высокое содержание - более 15 или 20%.

При осуществлении способа получения композиций согласно изобретению, как вытекает из вышесказанного, предпочтительно, чтобы эмульсию гомогенизировали до добавления микрогелевых частиц. Предпочтительно также, чтобы охлаждение осуществляли до температуры ниже 10°С, предпочтительно ниже 5°С.

Перечень фигур

Фигуры 1-3 представляют собой графики зависимости частоты в Гц (х - ось) и модуля упругости - (G') в Па (у - ось), показывающие диаграмму прочности сетеподобной структуры (что характеризуется модулем упругости) для шести примеров (A-F) на Фиг.1, трех примеров (G-I) на Фиг.2 и одной модельной композиции на Фиг.3.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Описываемые далее примеры продуктов и способа данного изобретения с прилагаемыми Фигурами 1, 2 и 3 приведены для иллюстрации, но без ограничения изобретения.

Пример А

Для получения смеси дисперсных микрогелевых частиц 1,25 вес.% йота-каррагеннана, 1,25 вес.% каппа-каррагеннана и 0,5 вес.% хлорида калия диспергировали в 97 вес.% воды (все - в расчете на вес предварительной смеси), полученную дисперсию нагревали до 70°С, охлаждали до 5°С и пропускали через скребковый теплообменник при: 4000 об/мин. Полученная смесь состояла из твердых (каппа) и мягких (йота) частиц. Твердые каппа-каррагеннановые частицы имели диаметр 0,1-30 мкм, а мягкие йота-каррагеннановые - 20-50 мкм.

Для получения эмульсионной фазы готовили эмульсию из следующих ингредиентов:

15,54% - желток яйца

0,56% - NaCl

0,67% - молочная кислота

0,18% - сорбат калия

22,20% - жир РК 38

22,20% - жир CN

38,66% - деионизированная вода

все значения - в расчете на вес этой фазы, рН 4/4.

Для получения эмульсионной фазы яичный желток диспергировали в воде (60°С) с помощью миксера Silverson™ со скоростью - "4", а затем добавляли NaCl, сорбат калия. РК 38 и CN нагревали до 60°С и смешивали с водной фазой в течение 10 мин со скоростью «6» до образования грубодисперсной «предварительной эмульсии». Эту предварительную эмульсию подкисляли молочной кислотой и затем гомогенизировали с помощью 3-поршневого гомогенизатора Crepaco™ при давлении 1×104 кНм^-2 (100 бар) и при 50-60°С.

Смесь диспергированных микрогелевых частиц смешивали с эмульсионной фазой с помощью С-образного элемента в фазовом объеме от 55 до 45 и хранили при 5°С. Смесь микрогелевых частиц с температурой около 5°С вносили в миксер, предварительную эмульсию с температурой около 55-60°С вносили в миксер, при этом сам миксер находился при температуре около 5°С. 55% объема занимали микрогелевые частицы, а оставшиеся 45% - предварительная эмульсия. Содержание жира в получившемся продукте составляло около 20%.

Модуль упругости G' как функцию частоты определяли с помощью реагирующего на напряжение реометра Carrimed, снабженного двумя стальными параллельно расположенными пластинами диаметром 4 см. Измерения проводили при частоте от 0,01 до 10 Гц и при постоянном напряжении 1 Па при 5°С. Модуль упругости характеризует прочность сетеобразной структуры, состоящей из отдельных частиц.

Модуль упругости образца А показан на Фиг.1.

Примеры В, С и D

Примеры В, С и D осуществляли согласно примеру 1, но с использованием ингредиентов для эмульсии, представленными в таблице 1.

Общее содержание жира композиции составило 5% для примера В, 3% для примера С и 1% для примера Д.

Модуль упругости образцов В, С и D определяли согласно сравнительному примеру А.

Модули упругости образцов В, С и D показаны на фиг.1.

Пример Е (контрольный)

Микрогелевые частицы получали согласно примеру А.

Для получения водной фазы (см. таблицу 1, пример Е) яичный желток диспергировали в воде (60°С) с помощью Silverson с последующим добавлением NaCl, сорбата калия и подкислением.

Предварительную смесь микрогелевых частиц перемешивали с водной фазой с помощью С-образного элемента в фазовом объеме от 55 до 45 и хранили при 5°С. 55% объема составляли микрогелевые частицы.

Модуль упругости образца Е определяли согласно примеру А.

Модуль упругости образца Е показан на Фиг.1.

Пример F (контрольный)

Пример F осуществляли согласно примеру А, за исключением того, что вместо смеси РК 38 и CN использовали SFO (т.е. жидкое масло). Ингредиенты показаны в таблице 1. Содержание жира в конечном продукте составляло 3%.

Модуль упругости образца F определяли согласно примеру А. Модуль упругости образца F показан на Фиг.1.

Все проценты указаны по весу.

Пример G (контрольный)

Для приготовления предварительной эмульсии использовали следующие ингредиенты:

7,0% - яичный желток

0,35% - NaCl

0,50% - молочная кислота (45%)

0,08% - сорбат калия

30, 00% - молочный жир

62,7% - деионизированная вода

Все ингредиенты - на вес этой фазы.

Для получения предварительной эмульсии яичный желток диспергировали в воде (60°С) с помощью миксера Silverson с последующим добавлением NaCl, сорбата калия. Молочный жир нагревали до 60°С и перемешивали с водной фазой в течение 10 минут с получением грубодисперсной предварительной эмульсии. Полученную предварительную эмульсию подкисляли молочной кислотой, а затем гомогенизировали с помощью 3-поршневого гомогенизатора Crepaco™ при давлении 1×10⁴ кНм^-2 (100 бар). Общее содержание жира (в расчете на конечную композицию) составило 30%, рН 5,0.

Модуль упругости образца G (контрольного, т.к. в нем не было микрогелевых частиц) определяли согласно примеру А. Модуль упругости образца G приведен на Фиг.2.

Пример Н

Микрогелевые частицы получали согласно примеру А.

Эмульсионную фазу получали из ингредиентов эмульсии, указанных в Таблице 2, пример Н.

Для получения эмульсионной фазы яичный желток диспергировали в воде (60°С) с помощью миксера Silverson с последующим добавлением NaCl, сорбата калия. Молочный жир нагревали до 60°С и перемешивали с водной фазой в течение 10 минут до получения грубодисперсной предварительной эмульсии. Предварительную эмульсию подкисляли молочной кислотой.

Смесь микрогелевых частиц перемешивали с водной фазой с помощью С-образного элемента в фазовом объеме от 55 до 45. 55% объема составляли микрогелевые частицы. Содержание жира (в конечной композиции) составляло 30%.

Модуль упругости образца Н определяли согласно примеру А. Модуль упругости образца Н показан на Фиг.2.

Пример I (контрольный)

Микрогелевые частицы получали согласно примеру А.

Водную фазу получали из ингредиентов, указанных в Таблице 2, пример 1. Для получения водной фазы яичный желток диспергировали в воде (60°С) с помощью миксера Silverson с последующим добавлением NaCl, сорбата калия и стадией подкисления.

Смесь диспергированных микрогелевых частиц перемешивали с водной фазой с помощью С-образного элемента в фазовом объеме от 55 до 45. 55% объема составляли на микрогелевые частицы. Содержание жира (в конечной композиции) составляло 0%.

Модуль упругости образца I (контрольного, т.к. отсутствовал жир) определяли согласно примеру А. Модуль упругости образца I показан на Фиг.2.

Пример 1: майонез с 20% жирностью

Микрогелевые частицы готовили согласно примеру А.

Отдельно готовили эмульсионную фазу, содержащую (без микрогелевых частиц):

11,10% - яичный желток

22,20% - сливки (47,5% жира)

1,11% - NaCl

5,55% - сахароза

6,67% - винный уксус (8%)

0,67% - молочная кислота (45%)

0,17% - β-каротин (1% дисперсия)

0,17% - сорбат калия

4,44% - дижонская горчица

5,55% - РК 38

5,55% - CN

23,31% - SFO

13,51% - деионизированная вода

(все указано в расчете на вес этой фазы).

Для получения эмульсионной фазы яичный желток диспергировали в воде (60°С) с помощью миксера Silverson с последующим добавлением винного уксуса, горчицы, NaCl, сахарозы, β-каротина, сорбата калия. РК 38, CN и CFO нагревали до 60°С и перемешивали с водной фазой в течение 10 минут с получением грубодисперсной предварительной эмульсии. Предварительную эмульсию подкисляли 45% молочной кислотой и затем гомогенизировали с помощью 3-поршневого гомогенизатора Crepaco™ при давлении 1×104 кНм^-2 (100 бар).

Смесь микрогелевых частиц смешивали с эмульсионной фазой с помощью С-образного элемента в объеме от 55 до 45 до образования однородно-водного майонеза с текучей консистенцией, в котором 55% объема составляли микрогелевые частицы. Содержание жира в конечной эмульсии составляло 20,25%. Модуль упругости при частоте 6-8 Гц составлял около 3500 Па. Образец имел консистенцию, сравнимую с имеющимся в продаже майонезом, полностью приготовленном на жире, со способностью плавиться также, как твердый жир, обеспечивая быстрое разрушение эмульсии во рту (в противоположность медленному, соответствующему традиционным майонезам с низким содержанием жира).

Пример 2: паста, содержащая 30% молочного жира

Пасту получали согласно примеру 1. Эмульсионная фаза содержала следующие ингредиенты:

15,54% - яичный желток

0,78% - NaCl

0,18% - сорбат калия

66,60% - обогащенный молочный жир (99,8%)

1,10% - молочная кислота

15,80% - деионизированная вода

(все указано в расчете на вес этой фазы).

Пасту готовили смешиванием микрогелевой и эмульсионной фаз согласно примеру 1. Содержание жира составляло 30%. Модуль упругости пасты при частоте 6-8 Гц составил 24500 Па. Полученная паста на вид была однородной и имела консистенцию, подобную аналогичным пастам с низким содержанием жира.

Пример 3: паста с содержанием жира, равным нулю

Пасту получали согласно примеру 1. Эмульсионная фаза содержала следующие ингредиенты:

Ингредиенты эмульсионной фазы:

15,55% - яичный желток

3,33% - NaCl

0,07% - β-каротин 1% водная фаза

0,33% - сорбат калия

3,33% - РК 38 (твердый жир)

3,33% - CN (твердый жир)

0,31% - Ксантан RD

73,75% - деионизированная вода

рН доводили молочной кислотой до 5 (все указано в расчете на вес этой фазы).

Пасту готовили смешиванием микрогелевой и эмульсионной фаз согласно примеру I. Содержание жира в полученной пасте составляло 3%. Модуль упругости пасты при частоте 6-8 Гц составлял 4150 Па. Полученная паста напоминала по внешнему виду и консистенции имеющуюся в продаже пасту с содержанием жира 20%.

Пример 4: майонез с 20%-ным содержанием жира (способ одновременного получения)

Гелеобразующие каппа- и йота-каррагеннаны (пример I) смешивали с предварительно приготовленной эмульсионной смесью в течение 10 минут и до следующей стадии оставляли при 70°С. Майонез готовили охлаждением смеси до 5°С с последующим пропусканием ее через скребковый теплообменник при 4000 об/мин и хранением при 5°С. Содержание жира в майонезе составляло 20%.

Ингредиенты конечного продукта:

4,0% - яичный желток

0,9% - NaCl

2,5% - сахароза

2,0% - винный уксус 8%

0,1% - сорбат калия

2,3% - дижонская горчица

1,5% - РК 38 (твердый жир)

1,5% - CN (твердый жир)

17,0% - SFO (жидкое масло)

0,7% - йота-каррагеннан

0,7% - каппа-каррагеннан

0,3% - хлорид калия

66,5% - деионизированная вода.

Майонез был очень однородным с консистенцией как у майонеза с нормальным содержанием жира. Модуль упругости майонеза при частоте 6-8 Гц составлял 2000 Па.

Пример 5 (эмульсия с сывороткой и моноглицеридами вместо яичного желтка)

Указанную эмульсию готовили на основе предварительной эмульсии, содержащей:

0,50% - белок сыворотки

0,25% - Hymono 7804

0,35% - NaCl

0,08% - сорбат калия

5,00% - РК 38 (твердый жир)

5,00% - CN (твердый жир)

88,82% - деионизированная вода

(все в расчете на вес этой фазы).

Предварительную эмульсию смешивали с эмульсией микрогелевых частиц, полученных согласно примеру I (содержащей каппа- и йота-каррагеннаны) до получения гомогенного продукта и хранили при 5°С. 55% объема составляли микрогелевые частицы. Содержание жира составляло 4,5%, а рН был равен 6,2. Модуль упругости показан на фиг.3. Продукт обладал текучестью.

Пример 6 (эмульсия с сывороткой и моноглицеридами вместо яичного желтка)

Указанную эмульсию готовили на основе предварительной эмульсии, содержащей:

0,50% - белок сыворотки

0,25% - Hymono 7804

0,35% - NaCl

0,08% - сорбат калия

10,00% - РК 38 (твердый жир)

10,00% - CN (твердый жир)

88,82% - деионизированная вода

(все в расчете на вес этой фазы).

Предварительную эмульсию смешивали с эмульсией микрогелевых частиц, полученных согласно примеру I (содержащей каппа- и йота-каррагеннаны) до получения гомогенного продукта и хранили при 5°С. 50% объема составляли микрогелевые частицы. Содержание жира составляло 10%, рН был равен 6,2. Модуль упругости показан на фиг.4. Продукт обладал пастообразной консистенцией.

Реферат

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложена пищевая композиция с текучей или пастообразной консистенцией, содержащая 10-65% воды в качестве непрерывной фазы, 1-45% жировой фазы, 30-80% микрогелевых частиц, 0,1-10% стабилизирующего эмульгатора, предпочтительно являющегося белком, и 0,01-2% дестабилизирующего эмульгатора. При этом композиция имеет модуль упругости, по меньшей мере, от 250 Па до 100000 Па. Предложен также способ получения этой композиции и пищевой продукт, содержащий ее. Изобретение позволяет повысить стабильность композиции и улучшить ее плавление. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Формула