Пищевой загуститель на основе нативного крахмала, пищевой продукт, получаемый с помощью такого загустителя, и способ их получения - RU2187944C2

Описание

Изобретение относится к пищевому загустителю на основе нативного крахмала, имеющему повышенную устойчивость к сдвигу и стабильность при хранении, а также к пищевому продукту, изготовленному с помощью указанного пищевого загустителя. Кроме того, изобретение относится к способу получения указанного пищевого загустителя и пищевого продукта.

Уже известно, что для того, чтобы получить продукт с кремовой и нежной консистенцией, используют модифицированные крахмалы, так как они позволяют получить продукт, устойчивый к теплу и сдвигу. В таких чувствительных продуктах, как приправа для салата, майонез и подобных им, используют модифицированные крахмалы. Цепь заключается в том, чтобы использовать такие крахмалы в качестве заменителей жиров. Недостаток такого решения заключается в том, что модифицированные крахмалы не являются природными ингредиентами и слишком дороги: требуется другое решение, так как потребители все больше и больше желают природных ингредиентов и менее дорогих продуктов. Нативные крахмалы не устойчивы к теплу и сдвигу, так что применение нативных крахмалов в таких процессах невозможно. Патент US IP 5291877 касается взаимодействия полимера амилозы и эмульгаторов. Достигается образование комплекса амилоза-эмульгатор для того, чтобы получить прочный гель. Амилоза растворяется из гранулы и затем образует комплекс с эмульгатором вне гранулы. Эта реакция упрочняет амилозную матрицу и получается прочный гель.

Задача настоящего изобретения прямо противоположна задачам вышеупомянутого патента и заключается в получении пищевого загустителя, который может течь, для того, чтобы использовать его в дальнейшем в смеси для получения кремового и нежного продукта, аналогичного майонезу, но с меньшим содержанием жиров. Кроме того, продукт по изобретению устойчив к сдвигу и теплу.

Настоящее изобретение относится к пищевому загустителю, имеющему повышенную устойчивость к сдвигу и стабильность при хранении, который содержит нативный высокоамилозный крахмал с содержанием амилозы от примерно 10 до 30% и липидный эмульгатор в водной фазе, причем содержание высокоамилозного крахмала составляет от 5 до 30% по отношению к воде, а содержание эмульгатора составляет от 5 до 15% по отношению к амилозе; и также имеющему комплексную вязкость при 0,4 Гц от 200 до 700 Па•с.

Задача изобретения состоит в том, чтобы предложить пищевой загуститель на основе кремового нативного крахмала и пищевой продукт, с использованием липидного эмульгатора с тем, чтобы образовать комплекс с амилозой внутри крахмальной гранулы. Вследствие комплексообразования растворимость амилозы уменьшается и не развивается желированная амилозная матрица. Кроме того, повышена устойчивость крахмальных гранул по отношению к сдвигу и теплу, так как амилоза не растворяется и остается внутри гранулы, ограничивая набухание.

Полученная структура образована цельными гранулами набухшего крахмала и характеризуется как густая, кремовая, нежная, рассыпчатая, нежелированная, не скользкая и не тягучая.

Нативные крахмалы имеют содержание амилозы от 1 до 80%. Крахмалы, используемые по изобретению, имеют содержание амилозы от около 10 до 30%. Используемые крахмалы выбирают из группы, состоящей из нативного кукурузного, пшеничного, ячменного, рисового, овощного крахмала, маниокового крахмала и соответствующих мук.

Применяемый эмульгатор должен быть способен образовывать комплекс с амилозой. Такие эмульгаторы являются моноглицеридами, предпочтительно моноглицеридами насыщенных С₁₂-С₁₄ жирных кислот, полиоксиэтиленсорбитановыми сложными эфирами жирных кислот (твины), лизолецитинами, ациллактилатами жирных кислот, стеароиллактилатами, сложными эфирами сорбитана и жирных кислот, а также сложными эфирами сахарозы.

Пищевой загуститель по изобретению предпочтительно содержит от 10 до 20% высокоамилозного крахмала по отношению к воде. Испытания и расчеты показали, что содержание эмульгатора предпочтительно составляет от 9 до 11% по отношению к амилозе. Во всем описании все процентные содержания приведены по весу.

Эмульгатор можно добавить непосредственно к суспензии крахмал/вода, или же его можно добавить в дисперсию.

Кроме того, изобретение относится к пищевому продукту, полученному с вышеупомянутым пищевым загустителем. Такие пищевые продукты представляют собой, например, майонезы, заправки, соусы, продукты на основе томатов, подобные кетчупу, десерты и напитки. Продукт имеет комплексную вязкость при 0,4 Гц от 10 до 700 Па•с. Этот пищевой продукт получают путем добавления соли (от 1 до 3%), кислот, предпочтительно уксусной кислоты (от 3 до 5%), и наполнителя, выбираемого из группы, состоящей из лактозы, мальтодекстрина, сахара и др. В случае сахара, его содержание составляет от 5 до 15%. В случае мальтодекстрина, его содержание составляет от 3 до 10%, а для лактозы - от 3 до 15%. Все эти процентные содержания приведены в расчете на конечный продукт.

Полимер амилозы позволяет получить продукт с пониженным содержанием жиров. Однако возможно добавление определенного количества жира. Например, может присутствовать от 1 до 50% масла. Не имеет значения, какое масло используют, и его выбирают из группы, состоящей из соевого, подсолнечного, хлопкового масла и др.

Из соображений стабилизации можно также добавить второй эмульгатор, например яичный желток, сывороточный белок или другие эмульгаторы, которые не образуют комплекс с амилозой.

Для дополнительного загущения можно добавить также добавочный загуститель. Его выбирают из группы, состоящей из ксантановой, гуаровой камедей, камеди рожкового дерева и др.

Для повышения кремового характера продукта также можно добавить от 10 до 50% йогурта.

Наконец, изобретение относится к способу получения вышеупомянутого пищевого загустителя или пищевого продукта, предусматривающему:
- смешивание, по меньшей мере, высокоамилозного крахмала и эмульгатора в водной дисперсии,
- постепенное нагревание указанной дисперсии от 20^oC до температуры, находящейся в интервале от 70 до 100^oС, и
- охлаждение смеси.

Для способа важно убедиться в том, что после образования комплекса амилоза-эмульгатор крахмал желатинизировался. Чтобы обеспечить это, необходимо выдерживать суспензию крахмал-эмульгатор в течение надлежащего времени при температуре ниже температуры желатинизации полимера амилозы. Эта температура желатинизации составляет примерно 70-75^oС, в зависимости от используемого крахмала. Подходящая длительность выдержки составляет 5, 10, 15 или 20 минут при 50-60^oС. Это время выдержки может автоматически обеспечиваться в процессе, например, в периодическом процессе с нагревом в течение 5-15 минут. В случае непрерывного процесса, должна быть добавлена дополнительная стадия выдержки, при температуре, например, 50^oС, в течение, по меньшей мере, 5 минут.

Возможны два пути получения пищевого продукта по изобретению. Или же пищевой загуститель превращают в студень и затем смешивают с остальными компонентами, или же пищевой продукт получают в едином процессе, где все ингредиенты непосредственно смешивают вместе. Используемый способ зависит от рецептуры пищевого продукта.

После периода выдержки и стадии нагрева, суспензию превращают в студень и получается устойчивая суспензия нативного крахмала или кремообразный единый продукт.

Содержание крахмала измеряют по способам, описанным в "Ausqewahlte Methoden der Starkechemie", Штуттгарт.

Полученную консистенцию продукта с нативным крахмалом определяют микроскопическими, органолептическими и реологическими методами. С помощью микроскопа идентифицируют цельные набухшие крахмальные гранулы. Конечную нежную, кремовую, густую и рыхлую консистенцию оценивают органолептическими методами. Кроме этой информации, консистенцию дополнительно описывают реологическими параметрами. Этими параметрами являются модуль сохранения G', который характеризует упругость вязкоупругого продукта, и модуль текучести G'', который характеризует его вязкость.

Образец подвергают воздействию синусоидального напряжения как функции частоты (от 0 до 15 Гц). Измеряют соответствующую деформацию. Она также является синусоидальной, но имеет сдвиг фаз между экстремумами при нуле (чисто упругая консистенция) и π/2 (чисто вязкая консистенция). Вещества с промежуточным сдвигом фаз имеют упругий компонент, модуль сохранения G', и вязкий компонент, модуль текучести G''. Тем же самым методом измеряют комплексную вязкость на заданной частоте 0,4 Гц. Отношение G'/G'' дает фазу при 0,4 Гц.

Другими реологическими параметрами являются податливость и восстановительная податливость, когда образец исследуют при постоянном напряжении и измеряют деформацию в зависимости от времени. Кроме того, продукт характеризуется определением предела текучести.

Все эти модули определяют с помощью реометра Bohlin CS с использованием системы измерения типа конус/пластина. Измерения проводят при 20^oС.

По поводу всех этих модулей можно сказать следующее: чем выше комплексная вязкость, тем гуще суспензия. В отношении предела текучести, ноль соответствует воде, а 100 Па - это еще текучий продукт. Что касается G', то его большое значение означает упругий продукт (то, что мы имеем по изобретению), и наоборот - для G". Что касается фаз, то большой угол означает, что продукт является менее упругим.

Следующие примеры предназначены для того, чтобы проиллюстрировать продукт с прочной структурой по изобретению и способ его получения.

Пример 1
Пищевой загуститель по изобретению
Нативный кукурузный крахмал - 10%
Твин (Tween 60) - 0,3
Вода - 89,7
Всего - 100%
Эмульгатор (Твин 60: полиоксиэтипен(20)сорбитан моностеарат) вначале диспергировали в стакане с 10% воды и затем нагревали до 60^oС. После этого дисперсию охладили до 40^oС и добавили ее к воде и кукурузному крахмалу. Смесь перемешивали при 600 U/мин при нагревании до 50^oС в маленькой машине периодического действия, поддерживая эту температуру в течение 5 минут, а затем ее разливали в горячем виде. Получена густая, не желеобразная крахмальная суспензия. С помощью микроскопа были обнаружены цельные крахмальные гранулы.

Полученная крахмальная суспензия имела следующие реологические модули:
Предел текучести - 19 Па
Комплексная вязкость при 0,4 Гц - 360 Па•с
Модуль сохранения G' при 0,4 Гц - 827 Па
Модуль текучести G'' при 0,4 Гц - 500 Па
Фаза при 0,4 Гц - 31^o
Податливость при 20 Па через 300 с - 3.1•10^-3 Па^-1
Восстановительная податливость через 300 с - 1.1• 10^-3 Па^-1
Пример 2
Крахмальная суспензия для приправы для салата
Нативный кукурузный крахмал - 10%
Твин 60 - 0,3
Уксус - 3,9
Соль - 2,4
Сахар - 13,1
Лактоза - 8,2
Вода - 62,1
Всего - 100%
Эмульгатор (Твин 60: полиоксиэтилен(20)сорбитан моностеарат) вначале диспергировали в стакане с 10% воды и затем нагревали до 60^oС. После этого дисперсию охладили до 40^oС и добавили ее к остальным компонентам смеси. Смесь перемешивали при 600 U/мин при нагревании до 50^oС в маленькой машине периодического действия, поддерживая эту температуру в течение 5 минут, а затем ее разливали в горячем виде. Получена густая, не желеобразная крахмальная суспензия. С помощью микроскопа были распознаны цельные крахмальные гранулы.

Полученная крахмальная суспензия имела следующие реологические модули:
Предел текучести - 24 Па
Комплексная вязкость при 0,4 Гц - 400 Па•с
Модуль сохранения G' при 0,4 Гц - 900 Па
Модуль текучести G'' при 0,4 Гц - 440 Па
Фаза при 0,4 Гц - 26^o
Податливость при 20 Па через 300 с - 2.5•10^-3
Восстановительная податливость через 300 с - 1.3•10^-3
Пример 3
С использованием крахмальной суспензии из примера 2 была получена приправа для салата с 50% жира.

Нативный кукурузный крахмал - 3%
Твин 60 - 0,09
Уксус - 3,2
Соль - 1,9
Сахар - 6,2
Лактоза - 3
Горчица - 3
Модифицированный яичный желток - 1,5
Соевое масло - 50
Вода - 28.11
Всего - 100%
Крахмальную суспензию из примера 2 смешивали в холодном виде в стакане с эмульсией с большим содержанием жира. Был получен густой майонез со следующими реологическими модулями:
Предел текучести - 18 Па
Комплексная вязкость при 0,4 Гц - 212 Па•с
Модуль сохранения G' при 0,4 Гц - 519 Па
Модуль текучести G'' при 0,4 Гц - 116 Па
Фаза при 0,4 Гц - 13^o
Податливость при 20 Па через 300 с - 11•10^-3 Па^-1
Восстановительная податливость через 300 с - 7.7•10^-3 Па^-1
Пример 4
Был получен майонез с низким содержанием жиров следующего состава:
Нативный кукурузный крахмал - 10%
Моноглицериды - 0,3
Уксус - 4,45
Соль - 1, 5
Сахар - 7,25
Лактоза - 3
Мальтодекстрин - 6,7
Сывороточный белок - 0,25
Вода - 56,55
Соевое масло - 10
Всего - 100%
За исключением моноглицеридов, все ингредиенты смешивали и эмульгировали. Моноглицериды диспергировали в воде в стакане и затем добавляли к эмульсии. Эмульсию нагревали до 85•С при скорости перемешивания 1500 об/мин в 2-кг машине Стефана и выдерживали 5 минут при этой температуре. После этого ее заливали в горячем виде. С помощью микроскопа были обнаружены цельные гранулы кукурузного крахмала. Продукт имел кремовую майонезоподобную консистенцию со следующими реологическими параметрами:
Предел текучести - 10 Па
Комплексная вязкость при 0,4 Гц - 80 Па•с
Модуль сохранения G' при 0,4 Гц - 112 Па
Модуль текучести G'' при 0,4 Гц - 170 Па
Фаза при 0,4 Гц - 56^o
Податливость при 20 Па через 300 с - 2•10^-3 Пa^-1
Восстановительная податливость через 300 с - 0,7•10^-3 Па^-1
Пример 5
Был получен майонез с 10% жиров с йогуртом следующего состава:
Нативный кукурузный крахмал - 7,5%
Твин 60 - 0,225
Уксус - 4,45
Соль - 1, 5
Сахар - 7,25
Лактоза - 3
Мальтодекстрин - 3,5
Сывороточный белок - 0,25
Йоргурт - 24,45
Вода - 37,875
Соевое масло - 10
Всего - 100%
За исключением Твин 60, все ингредиенты смешивали и эмульгировали. Твин 60 диспергировали в воде и затем добавляли к эмульсии. Эмульсию нагревали до 85^oС при скорости перемешивания 1500 об/мин в 2-кг машине Стефана и выдерживали 5 минут при этой температуре. После этого ее заливали в горячем виде.

С помощью микроскопа были распознаны цельные гранулы кукурузного крахмала. Продукт имел кремовую майонезоподобную консистенцию со следующими реологическими параметрами.

Предел текучести - 20 Па
Комплексная вязкость при 0,4 Гц - 299 Па•с
Модуль сохранения G' при 0,4 Гц - 622 Па
Модуль текучести G'' при 0,4 Гц - 324 Па
Фаза при 0,4 Гц - 21^o
Податливость при 20 Па через 300 с - 1.4•10^-3 Па^-1
Восстановительная податливость через 300 с - 0.9•10^-3 Па^-1
Пример 6
Был получен кетчуп следующего состава:
Нативный кукурузный крахмал - 5%
Твин 60 - 0, 15
Уксус - 8
Соль - 2,3
Сахар - 4,7
Томатная паста - 19,6
Пряности - 0, 2
Вода - 60,15
Всего - 100%
Все ингредиенты смешивали в машине Стефана и нагревали до 50^oС. Эту температуру поддерживали 10 минут. После этого смесь нагревали до 90^oС, выдерживали 5 минут при этой температуре и затем разливали в горячем виде. Получена типичная консистенция кетчупа.

Кетчуп имел следующие реологические модули:
Предел текучести - 11 Па
Комплексная вязкость при 0,4 Гц - 215 Па•с
Модуль сохранения G' при 0,4 Гц - 523 Па
Модуль текучести G'' при 0,4 Гц - 132 Па
Фаза при 0,4 Гц - 14^o
Пример 7
Был получен салатный майонез с нативной кукурузной мукой. Для этого была получена следующая крахмальная суспензия.

Крахмальная суспензия:
Нативный кукурузный крахмал - 16,7%
Твин 60 - 0,4
Уксус - 1,9
Соль - 2,4
Сахар - 13,1
Лактоза - 8,2
Вода - 57,3
Всего - 100%
Все ингредиенты смешивали в машине Стефана и нагревали до 50^oС с поддержанием этой температуры в течение 10 минут. После этого смесь нагревали непрямым способом до 85^oС, выдерживали эту температуру в течение 5 минут. Суспензию охлаждали до 25^oС и затем смешивали со следующим майонезом с высоким содержанием жиров.

Майонез с высоким содержанием жиров:
Вода - 6,58%
Уксус - 3,91
Горчица - 4,64
Сахар - 2,34
Соль - 1,56
Пряности - 0,12
Лимонная кислота - 0,39
Модифицированный яичный желток - 2,34
Масло - 78, 12
Всего - 100%
Предварительную смесь для майонеза с высоким содержанием жиров получали в сосуде с перемешиванием. После этого был получен майонез в коллоидной мельнице при скорости 3000 л/мин. Был получен очень вязкий майонез, и его смешивали с описанной крахмальной суспензией. Доля крахмальной суспензии составляет 36%. Путем смешения майонеза с высоким содержанием жиров с крахмальной суспензией был получен кремообразный салатный майонез с 50% жиров. Этот майонез характеризовался следующими реологическими данными:
Предел текучести - 38 Па
Комплексная вязкость при 0,4 Гц - 283 Па•с
Модуль сохранения G' при 0,4 Гц - 692 Па
Модуль текучести G'' при 0,4 Гц - 161 Па
Фаза при 0,4 Гц - 13^o
Податливость при 20 Па через 300 с - 8•10^-3 Па^-1
Восстановительная податливость через 300 с - 7.5•10^-3 Па^-1е

Реферат

Изобретение относится к пищевому загустителю, имеющему повышенную устойчивость к сдвигу и стабильность при хранении, способу его получения и продукту из него. Загуститель содержит нативный амилазный крахмал с содержанием амилозы от 10 до 30% и липидный эмульгатор в водной фазе. Содержание высокоамилозного крахмала составляет от 5 до 30% по отношению к воде. Содержание эмульгатора составляет от 5 до 15% по отношению к амилозе. Комплексная вязкость загустителя при 0,4 Гц составляет от 200 до 700 Па•с. Способ получения загустителя предусматривает смешивание амилазного крахмала и эмульгатора в водной дисперсии, постепенное нагревание ее до температуры от 70 до 100^o С и охлаждение смеси. Пищевой продукт, полученный при помощи пищевого загустителя, дополнительно содержит соль и имеет комплексную вязкость при 0,4 Гц между 10 и 700 Па•с. Изобретение позволяет изготовить пищевой загуститель, способный течь и устойчивый к сдвигу и теплу. 3 с. и 12 з.п. ф-лы.

Формула