Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к жиру, пригодному для производства продуктов с мажущейся консистенцией (спредов) на основе эмульсий с непрерывной жировой фазой, а также к способу приготовления такого жира и к эмульсионному спреду, содержащему указанный жир.
Уровень техники
Сливочное масло представляет собой пищевой эмульсионный спред, состоящий из непрерывной жировой фазы и водной фазы, которая диспергирована в виде мелких капель в жировой фазе. Жировая фаза состоит из молочного жира, т.е. натурального на 100% жира. Маргарин также представляет собой эмульсию с непрерывной жировой фазой, но жир в маргарине не является натуральным, поскольку проходит обработку, в процессе которой маргарин приобретает требуемые для спреда свойства. В большинстве случаев жировая фаза маргарина и аналогичных эмульсионных спредов с непрерывной жировой фазой представляет собой смесь жира, который является полностью жидким (масляная часть жировой фазы) при температуре окружающей среды, с жиром, который является твердым при указанной температуре.
Твердый жир, в последующем обозначаемый термином "хардсток" (hardstock fat), служит для структурирования жировой фазы и способствует стабилизации эмульсии. Указанный жир, обладающий стабилизирующей и структурирующей функциональной способностью, играет важную роль в придании обычному маргарину полутвердой, пластичной, мажущейся консистенции. Кристаллы твердого жира образуют каркас по всей массе жидкого масла, что приводит к формированию структурированной жировой фазы. Капли водной фазы прочно удерживаются в промежутках пространственной решетки кристаллов твердого жира. Благодаря этому предотвращается коалесценция капель и отделение более тяжелой водной фазы от жировой фазы.
Технология обработки спредов отработана довольно хорошо. Вид жира и соотношение между жидким маслом и твердым жиром подбираются таким образом, чтобы после соответствующей обработки смеси жира с водной фазой можно было получить пластичный продукт требуемых консистенции и вкуса.
Необработанные жидкие растительные жиры служат основным ингредиентом в составе маргариновых жиров. Растительные жиры предпочтительнее, чем животные жиры, поскольку высокое содержание остатков ненасыщенных жирных кислот в них повышает питательную ценность спредов. Помимо этого, растительные жиры являются широко распространенным и относительно дешевым сырьем. Однако натуральные необработанные растительные жиры, которые, как таковые, особенно пригодны в качестве ингредиента твердого жира, являются относительно редко распространенным сырьем.
Пригодные твердые жиры обычно получают путем однократного или многократного смешивания, фракционирования, гидрогенизации и переэтерификации жидких растительных масел.
В настоящее время в пищевом производстве наблюдается тенденция к отказу, насколько это возможно, от применения обработки, главным образом химической обработки, и стремление использовать натуральные ингредиенты и естественные способы обработки. "Натуральные" означает, что ингредиенты жира имеют натуральное происхождение и после получения не подвергаются никаким видам обработки, кроме рафинирования или очистки. Единственно приемлемыми способами их модификации являются ферментативная обработка и сухое фракционирование, поскольку эти виды обработки рассматриваются как естественные и, следовательно, не противоречат требованиям сертификации ЭКО-продукции. Именно строгое предпочтение сегодняшним потребителем "натуральных продуктов" и определяет указанную выше тенденцию. Использование натуральных продуктов и естественных процессов обработки может также внести определенный вклад в экономику производства спредов.
Известно, что жиры с высоким содержанием HUH-триглицеридов обладают, как правило, хорошей структурирующей способностью. "Н" обозначает остаток насыщенной жирной кислоты с числом атомов углерода более 15, например пальмитиновой кислоты (С16) или стеариновой кислоты (С18), a "U" обозначает остатки ненасыщенных С 18 жирных кислот - олеиновой (С18:1) и линолевой (С18:2) кислот.
Какао-масло - это единственный необработанный твердый жир, который содержит большое количество HUH-триглицеридов и который, в принципе, пригоден для маргаринового производства. Однако спред, приготовленный с какао-маслом в качестве твердого жира, характеризуется рядом пороков, наиболее серьезным из которых является образование в процессе его хранения кристаллов жира, что придает продукту песчанистый привкус. Установлено, что причиной указанного явления служит высокое содержание пальмитиновой кислоты в твердом жире.
Помимо этого, какао-масло является слишком дорогостоящим продуктом, что не позволяет постоянно использовать его в качестве твердого жира.
Из ЕР 719091 очевидно, что жир из семян масляного дерева (дерева ши), имеющий высокое содержание HUH-триглицеридов, также может использоваться в качестве твердого жира, но только после фракционирования, поскольку он содержит до 10 мас.% неомыляемых веществ, которые необходимо удалить. Стеарин содержит 73 мас.% HUH-триглицеридов, где почти все Н являются остатками стеариновой кислоты, а почти все U - остатками олеиновой кислоты. Высокая стоимость жира и процесса его фракционирования ограничивает промышленное использование стеарина из семян масляного дерева в производстве спредов.
В WO 01/96507 указывается, что масло с высоким содержанием стеариновой кислоты может использоваться в смесях масел, пригодных для применения в качестве жировой фазы в производстве спредов, но только после фракционирования масла с высоким содержанием стеариновой кислоты.
Натуральный необработанный твердый жир с высоким содержанием HUH-триглицеридов, где Н обозначает, главным образом, остаток стеариновой кислоты, является намного более нужным ингредиентом для производства эмульсионных спредов с заявленной полностью натуральной жировой фазой.
В WO 02/41699 описан жир, который без предварительной обработки, например фракционирования, может использоваться в качестве натурального твердого жира. Однако указанный жир имеет тот недостаток, что он крайне мало распространен и при производстве спредов в промышленном масштабе его поиски могут стать проблемой.
Настоящее изобретение решает проблему получения пригодной для производства спредов жировой фазы, которая приготовляется из жира, имеющего натуральное происхождение и подвергнутого только естественной обработке, и которая не требует добавления специального твердого жира. Эмульсионный спред, приготовленный с таким жиром, должен обладать хорошим вкусом и содержать достаточное количество насыщенных жирных кислот для обеспечения стабильности эмульсии.
Краткое описание изобретения
Установлено, что присутствие HUU-триглицеридов в соответствующем количестве является критическим фактором в получении жировой фазы с хорошей функциональностью, обеспечивающей получение продукта мажущейся консистенции с требуемым профилем температуры/твердости и хорошим вкусом.
Установлено также, что жиры с триглицеридным составом, указанным в пункте 1 формулы изобретения, пригодны для использования в качестве жировой фазы в производстве эмульсионных спредов.
Изобретение относится также к способу получения таких жиров предпочтительно путем простого смешивания двух необработанных натуральных растительных жиров, предпочтительно так называемых высокостеариновых масел. Смесь позволяет получать эмульсионные спреды с натуральной жировой фазой.
Подробное описание изобретения
Термины "жиры" и "масла" в контексте настоящего описания являются взаимозаменяемыми. В более узком смысле масла обозначают жиры, которые являются жидкими при температуре окружающей среды.
Настоящее изобретение относится к жирам, которые пригодны в качестве компонентов жировой фазы для производства спредов. Жиры характеризуются содержанием специфических триглицеридов, главным образом HUU-триглицеридов, в том числе SOO-триглицеридов.
Такой жир содержит HUU-триглицериды и, по меньшей мере 18 мас.% предпочтительно по меньшей мере 20 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 22 мас.% НОН- и HLH-триглицеридов, при этом отношение HOH:HLH выбирается в диапазоне от 30/70 до 85/15 и отличается тем, что он содержит 8-30 мас.%, предпочтительно 10-30 мас.% НОО-, предпочтительно SOO-триглицеридов, и по меньшей мере 20 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 25 мас.% HUU-триглицеридов, где S обозначает остаток стеариновой кислоты, О - остаток олеиновой кислоты, L - остаток линолевой кислоты, U - остаток олеиновой или линолевой кислоты и Н обозначает остаток насыщенной жирной кислоты с числом атомов углерода более 15 при условии, что по меньшей мере 50 мас.%, предпочтительно 60 мас.%, более предпочтительно 70 мас.% и наиболее предпочтительно 80 мас.% насыщенных жирных кислот в НОН, HLH и HUU составляет стеариновая кислота.
Установлено, что такие жиры могут быть получены путем смешивания высокостеариновых растительных масел. К указанным высокостеариновым маслам относятся масла, содержание стеариновой кислоты в которых выше, чем в соответствующих нативных маслах из семян масличных культур, что означает, что содержание в них остатков стеариновой кислоты составляет по меньшей мере 12 мас.%, предпочтительно по меньшей мере 15 мас.% Специфическим видом такого масла является так называемое высокостеариновое, высокоолеиновое подсолнечное масло, в котором содержание остатков олеиновой кислоты составляет по меньшей мере 40 мас.%, что превышает их содержание в нативных маслах из семян подсолнечника. Предпочтительно использовать масла из генетически немодифицированного (не-ГМО) семенного сырья.
Высокостеариновые масла описаны в ЕР 74151 и WO 00/74470. Триглицеридный состав таких масел известен по результатам стандартного анализа. Специалист в данной области может использовать эту информацию для выбора требуемого соотношения при смешивании указанных высокостеариновых масел с целью получения жировой смеси заявленного состава.
Для смешивания выбираются предпочтительно высокостеариновые масла, которые содержат HUU- и HUH-триглицериды в соотношении HUU:HUH предпочтительно более 0,8, более предпочтительно более 1, наиболее предпочтительно более 1,1.
Однако настоящее изобретение предусматривает применение для смешивания и масел из других источников при условии, что они имеют требуемый триглицеридный состав с тем, чтобы триглицеридный состав окончательной смеси соответствовал заявленной формуле изобретения.
Если необходима модификация натуральных исходных масел, то проводится предпочтительно только их естественная обработка, т.е. обработка, выбираемая из группы, включающей рафинирование, сухое фракционирование и смешивание. Ферментативную обработку, хотя она и считается естественным процессом, предпочтительнее не применять.
Отдельным предметом настоящего изобретения являются спреды на основе эмульсии с непрерывной жировой фазой, в которой жировая фаза содержит масло согласно настоящему изобретению
Технология обработки вновь разработанных жиров в пластичный продукт мажущейся консистенции (спред) с использованием стандартных ингредиентов хорошо известна специалистам в данной области; ее подробное описание можно найти в различных учебниках, например, K.A.Alexandersen - Margarine Processing Plants and Equipment (Vol.4, Bailey's Industrial Oil and Fat Products, Wiley and Sons Inc., New York 1996) и The Chemistry and Technology of Edible Oils and Fats and their High Fat Products (G. Hoffmann; Academic Press London, 1989, page 319 и далее).
Готовый эмульсионный спред на 15-90 мас.% состоит из водной фазы. Помимо воды, он может содержать обычные для спредов ингредиенты, такие как белки, например сухую молочную сыворотку или сухое обезжиренное молоко, структурообразователи, загустители или желирующие вещества, например желатин, пищевую кислоту, например молочную или лимонную, и консервант, например сорбат калия. Жировая фаза, которая составляет 10-85 мас.% спреда, содержит заявленный новый жир с высоким содержанием триглицеридов. Жир может быть дополнен обычными для жировой фазы ингредиентами, такими как эмульгаторы, например лецитин, и частично замещенные глицериды, ароматизатор и краситель, например бета-каротин.
Последовательно соединяемые устройства, из которых компонуется линия производства спредов, представляют собой одно или более устройств, выбираемых из группы, включающей скребковые теплообменники, охлаждающие змеевики, одношнековые охладители, трубчатые теплообменники, сдвоенные шнеки, штифтовые мешалки, гомогенизаторы, коллоидные мельницы и клапаны-регуляторы давления. Указанное оборудование используется в соответствии с действующей в настоящее время технологией производства спредов. Обычной последовательностью является последовательность А-А-С, где А обозначает скребковый теплообменник, а С - штифтовую мешалку, но специалисту в данной области могут быть хорошо известны и различные альтернативные последовательности.
Специалист может провести ряд предварительных экспериментов с целью оптимизации комбинации оборудования, ингредиентов и режимов обработки.
Настоящее изобретение относится к натуральной жировой фазе, с которой можно приготовить спреды высокого качества на основе эмульсии с непрерывной жировой фазой.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Сущность изобретения раскрывается в нижеследующих неограничивающих примерах.
Общие методы
Методика измерения числа Стивенса (Stevens value)
Твердость является очень важным свойством спредов. Она выражается в виде числа Стивенса и измеряется с помощью стандартного измерительного оборудования.
Для ее определения используется анализатор текстуры фирмы Stevens-LFRA (ранее Stevens Advanced Weighing Systems, Dunmore, U.K.). Так называемая твердость "Стивенс 44" S (t) при температуре t выражается в граммах. Режимы измерения: диаметр цилиндра пробоотборника - 4,4 мм; диапазон нагрузки - 1000 г; устройство переключается из положения "нормальное" в положение проникновения на глубину 10 мм и скорость проникновения 1 мм/сек. Перед проведением измерений спред выдерживают при температуре измерения в течение 24 часов.
Содержание твердого жира
После указанного периода предварительного хранения и цикла измерений определяют содержание твердого жира (SFC) по стандартной методике с помощью настольного прибора модели Bruker™ 120 для измерения ядерного магнитного резонанса (NMR).
Процентное содержание указано в мас.%, если нет ссылки на другую размерность.
Пример 1
Готовили спред, состоящий из:
80% жировой фазы,
20% водной фазы.
Состав жировой фазы:
99,7% - жир с высоким содержанием триглицеридов,
0,3% - дистиллированные ненасыщенные моноглицериды.
Жир с высоким содержанием триглицеридов для приготовления жировой фазы получали путем смешивания 1 весовой части высокостеаринового, высокоолеинового подсолнечного масла, как описано в WO 00/74470 (масло А), с 1 весовой частью высокостеаринового подсолнечного масла, описанного в ЕР 741511 (масло В). Указанные масла были получены из генетически немодифицированных семян.
В таблице I представлен состав соответствующих триацилглицеридов (TAG) масел А и В и смесей из масел А и В, взятых в соотношении 1:1.
Состав водной фазы:
92% воды,
0,1% лимонной кислоты,
0,2% сорбата калия,
5,0% поваренной соли,
2,7% сухой молочной сыворотки.
Каждый из трех указанных в таблице I жиров использовали для приготовления спредов с использованием стандартного лабораторного оборудования (скребковые теплообменники (А-устройства) и штифтовые мешалки (С-устройства).
Предварительно приготовленную смесь (Т=60°С) из жировой и водной фаз обрабатывали в А-А-С-последовательности. Объемы: А-устройства - 18,3 мл, С-устройство - 150 мл. Производительность - 2,5 кг/час. Скорость вращения вала обоих А-устройств - 600 об/мин, С-устройства - 250 об/мин. Температура на выходе из скребковых теплообменников примерно 6°С.
Три спреда после расфасовки в тубы сначала хранили при температуре фасовки 12°С, затем при температурах, указанных в таблице II.
Число Стивенса каждого спреда измеряли сначала спустя одну, затем спустя девять недель хранения при указанных температурах. Измеряли также влияние на твердость продукта температурного цикла в течение одного дня до 20 и до 25°С соответственно.
Контроль внешнего вида и структуры спредов проводили в течение нескольких недель.
Использование жира С согласно изобретению приводило к вполне приемлемым показателям твердости в пределах всего температурного цикла, в то время как два контрольных спреда на основе масел А и В были слишком твердыми при низких температурах, а спред на основе масла В был еще и слишком мягким при температурах окружающей среды.
При проведении теста на влияние температурного цикла все три спреда подвергались воздействию температуры соответственно 20 и 25°С в течение 24 часов. По результатам теста различия в твердости стали еще более очевидными.
Спред согласно изобретению противостоял воздействию высокой температуры окружающей среды и полностью восстанавливался при первоначальной температуре холодильника. В противоположность этому контрольный продукт на основе масла В, богатого по содержанию HLH-триглицеридов, при 25°С показал чрезмерное выделение капель масла на поверхность и практически разрушился. Образец на основе масла А с высоким уровнем содержания НОО-триглицеридов противостоял воздействию высоких температур, но был слишком твердым при низких температурах.
Общий вид структуры продукта оценивался экспертной комиссией. Согласно выводам комиссии образец согласно изобретению получил высокую положительную оценку, в частности, по таким показателям, как способность к плавлению, намазываемость и однородность структуры. Два сравнительных образца получили очень низкие оценки за намазываемость. Их структура также была оценена намного ниже из-за неоднородности и ломкости.
Пример 2
Спред с содержанием жира 70% готовили, как описано в примере 1. Температура на выходе из скребковых теплообменников составила примерно 8°С. Для приготовления жировой фазы использовали жировую смесь с высоким содержанием триглицеридов (35/10/55), приведенную в таблице IV. Ее получали путем смешивания стеариновой фракции различных видов подсолнечного масла с высоким содержанием стеариновой и с высоким содержанием олеиновой кислот согласно WO 01/96507 (пример 1), соевого масла с высоким содержанием стеариновой кислоты, как описано в WO 97/28695 (пример 1), и нативного масла семян подсолнечника, взятых соответственно в массовом соотношении 35:10:55.
Характеристики TAG трех видов исходного сырья и жировой композиции приводятся в таблице IV.
** Определяли традиционным методом жидкостной хроматографии с серебряной фазой.
Спреды после расфасовки в тубы первоначально хранили при температуре фасовки 10°С, а затем при температурах, указанных в таблице V. Общий вид и структуру спредов контролировали в продолжение нескольких недель. Число Стивенса измеряли спустя одну и шесть недель хранения.
Проводили также тест на влияние температурного цикла, заключающийся во временном воздействии температуры 25°С на продукт в течение 24 ч. Продукт не показал ни выделения капель масла на поверхности, ни каких-либо других структурных изменений.
По сравнению с выпускаемыми промышленностью в настоящее время спредами продукт был оценен комиссией экспертов как "отличный" за его чрезвычайно быструю способность к плавлению и твердость, практически не зависящую от температуры.
Изобретение относится к масложировой промышленности. Жир содержит по меньшей мере 25 мас.% HUU-триглицеридов и по меньшей мере 18 мас.% НОН- и HLH-триглицеридов, 8-30 мас.% НОО-триглицеридов. При этом отношение HOH/HLH составляет от 30/70 до 85/15, а О - остаток олеиновой кислоты, L - остаток линолевой кислоты, U - остаток олеиновой или линолевой кислоты и Н - остаток насыщенной жирной кислоты с числом атомов углерода более 15. Более 50 мас.% насыщенных жирных кислот в группе триглицеридов, включающей НОН, HLH и HUU, составляет стеариновая кислота. Смешивают два необработанных жира, которые имеют повышенное содержание стеариновой кислоты по сравнению с нативным маслом из семян подсолнечника и которые содержат по меньшей мере 12 мас.% стеариновой кислоты. Пищевая композиция и спред содержат вышеописанный жир. Изобретение позволяет получить продукт, имеющий быструю способность к плавлению и твердость, не зависящую от температуры. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 5 табл.
| Автомат переключения скоростей нагнетателя авиационного двигателя | 1945 |
|
SU74470A1 |
| US 4839192 А, 13.06.1989 | |||
| СОЕВОЕ МАСЛО С ВЫСОКОЙ ОКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТЬЮ | 1997 |
|
RU2162642C2 |
