СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПОДКИСЛЕННОЙ ЭМУЛЬСИИ С НЕПРЕРЫВНОЙ ВОДНОЙ ФАЗОЙ (ВАРИАНТЫ) И ЭМУЛЬСИЯ, ПОЛУЧЕННАЯ ЭТИМ СПОСОБОМ Российский патент 2009 года по МПК A23D7/00 A23D7/02 

Область техники

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способу приготовления подкисленного пищевого продукта мажущейся консистенции с непрерывной водной фазой, содержащего жир и белок, который является стабильным к циклическим изменениям температуры. Изобретение относится также к пищевому продукту, который представляет собой эмульсию с непрерывной водной фазой, содержащей жир и белок, которая сохраняет свою стабильность, когда продукт подвергается циклическим изменениям температуры в период между хранением его при температурах холодильника и потреблением его при температурах окружающей среды.

Уровень техники

Производство эмульсий с непрерывной водной фазой как пищевых продуктов начиналось с жира, и такие эмульсии использовались в качестве спредов для самых разных пищевых продуктов типа хлеба и тостов.

Спреды должны давать хорошее послевкусие; это означает, что они должны иметь не слишком высокую температуру плавления и давать крутую кривую плавления, такие, чтобы спред быстро плавился во рту при его употреблении в пищу и не давал заметного воскового послевкусия.

В дополнение к этому потребитель предпочитает, чтобы продукт мажущейся консистенции сохранял свою твердую форму при хранении в условиях холодильника, а также при выемке его из холодильника для употребления в пищу при температурах окружающей среды. Продукт должен также иметь мягкую консистенцию с тем, чтобы при нанесении его на мягкую поверхность, например на хлеб, он легко намазывался и не вызывал крошения хлеба. Источником жира для приготовления таких продуктов служат жиры молочного, растительного происхождения или жиры морских животных. Белок способствует формированию текстуры таких продуктов, и обычно использовались белки из молочного сырья, такого как молоко, и из растительного источника, например сои и гороха. Способы приготовления таких продуктов описаны в предшествующем уровне техники.

WO 97/08956 (Unilever, 1997) описывает спред на основе растительного и молочного жиров, который содержит жир, в котором доля немолочного жира составляет от 10 до 55%, до 4,5% молочного белка, желатин или заменитель желатина и не обязательно до 1% структурирующего агента, который имеет рН от 4,6 до 5,2 и показатель твердости по Стивенсу от 200 до 500 г при 20°С или от 50 до 250 г при 20°С. Способ производства спреда включает стадии пастеризации требуемой смеси нагреванием до высокой температуры, охлаждения до температуры культивирования, добавления подкисляющих бактерий для подкисления смеси до требуемого рН, нагревания смеси до выше 60°С с целью инактивирования культивируемых организмов, последующей гомогенизации смеси при 50-600 бар и температуре предпочтительно выше 60°С, расфасовки в контейнеры и охлаждения до требуемых температур.

WO 03/043430 (Unilever, 2003) описывает пищевой продукт, имеющий дисперсную масляную фазу и непрерывную водную фазу, при этом продукт содержит от 5 до 40% жира из молочного или растительного источника либо жира морских животных, от 0,05 до 15% белка и от 0,01 до 3% биополимера и имеет рН в диапазоне от 3,7 до 5,8. Продукт изготовляется способом, включающим стадии приготовления водной фазы, смешивания водной фазы с жиром, нагревания до температуры пастеризации, гомогенизации смеси при температуре выше температуры плавления жира, подкисления до требуемого рН и последующей гомогенизации в одну или более стадий.

В "International Dairy Journal" 12 (2002), с.889-897 описаны эксперименты по приготовлению модельной эмульсии масло в воде. Проводились эксперименты, в которых образцы подвергались тепловой обработке до гомогенизации, а также в которых образцы подвергались тепловой обработке (нагревались) после гомогенизации. Однако приготовленные образцы имели рН, близкий к нейтральному (от 6 до 8).

Потребитель часто хранит продукт в холодильнике (где температура может быть примерно от 1 до 12°С) для гарантированного обеспечения его длительного использования и вынимает продукт из холодильника для употребления его в пищу, когда продукт нагревается до температуры окружающей среды (примерно от 20 до 30°С). После использования некоторой части продукта потребитель вновь помещает контейнер с продуктом в холодильник. Такое температурное циклирование может происходить много раз по мере использования содержимого контейнера. Спреды на основе масляного или молочного жира либо другого жира с кристаллической структурой, аналогичных описанным в ЕР-А-603981, ЕР-А-1201134, DE-3324821, DE-3907676, остаются стабильными при указанных условиях: их консистенция сильно не изменяется, равно как и спреды, приготовленные из жидкого масла (не кристаллизованного), такого как подсолнечное масло, которые также остаются стабильными в условиях температурного циклирования и не затвердевают.

Жиры, которые являются частично кристаллизованными, имеют липидную фазу, содержащую как твердый жир (кристаллы), так и жидкое масло. Примерами частично кристаллизованных жиров являются жировые смеси из полностью отвержденного кокосового жира и/или полностью отвержденных пальмоядрового масла и пальмового масла, и/или фракций пальмового масла. Эти жировые смеси имеют приемлемую температуру плавления и дают крутую кривую плавления. Они обеспечивают эмульсию с приятным послевкусием. В дополнение к низкому содержанию в них ненасыщенных жирных кислот они создают меньше проблем с окислением и, следовательно, меньше проблем с формированием неприятного побочного привкуса при хранении. Поэтому эти жиры особенно пригодны для использования в продуктах, альтернативных молочным сливкам и спредам. Однако авторами настоящей заявки было установлено, что подвергнутые тепловой обработке подкисленные эмульсии, приготовленные из частично кристаллизованного жира, особенно жировые смеси из полностью отвержденного кокосового жира и/или полностью отвержденного пальмоядрового масла и пальмового масла, или фракций пальмового масла, становятся нестабильными, когда подвергаются циклическим изменениям температуры. Это открытие было неожиданным, поскольку их нейтральные аналоги на основе нативного белка являются стабильными к температурному циклированию. В дополнение к этому ожидалось, что и указанные эмульсии будут стабильными вследствие относительно высокого содержания белка в них. Эмульсии, приготовленные с частично кристаллизованным жиром, не показали отверждения в процессе хранения при низкой температуре, но показали увеличение твердости (последующее отверждение) под воздействием температурного циклирования, которое выразилось в увеличении размера капель, измеренного как d_3,2 (коалесценция). Это последующее отверждение продукта негативно сказалось на его намазывающей способности. Эффект последующего отверждения особенно заметен в эмульсии с содержанием жира 15% масс. или выше.

Авторами настоящей заявки было неожиданно установлено также, что продукты, которые были приготовлены со специфическим отношением денатурированного белка к жиру и общему содержанию белка перед гомогенизацией, намного более стабильны к изменениям температурного цикла, воздействию которых продукт подвергается в процессе его длительного использования. Эти продукты производятся способом со специфической последовательностью стадий способа.

Таким образом, целью настоящего изобретения является обеспечение способа приготовления подкисленных эмульсий с непрерывной водной фазой, которые можно использовать в качестве спредов и которые стабильны к изменениям температурных циклов, воздействию которых продукт подвергается в процессе его использования.

Другой целью настоящего изобретения является обеспечение улучшенного способа приготовления эмульсий, которые, в дополнение к требуемому свойству стабильности в условиях температурного циклирования, могут обрабатываться в производственных установках предшествующего уровня техники с минимальными модификациями при обеспечении высокой эффективности в плане затрат на обработку.

Еще одной целью настоящего изобретения является обеспечение подкисленных эмульсий с непрерывной водной фазой, содержащих жир и белок, которые могут использоваться в качестве спреда и которые, в дополнение к своим наиболее важным для потребителя показателям пищевых продуктов предшествующего уровня техники, являются также стабильными к изменениям температурных циклов.

Краткое описание изобретения

Первый аспект изобретения обеспечивает способ приготовления подкисленной эмульсии с непрерывной водной фазой, содержащей от 15 до 50% масс. частично кристаллизованного жира и от 1 до 6% масс. белка, который включает следующую последовательность стадий: гомогенизацию при температуре ниже 60°С эмульсии с непрерывной водной фазой, содержащей частично кристаллизованный жир и белок, в котором процентное содержание денатурированного белка в пересчете на общий белок составляет менее [100-(2,6·a/b)], где а - количество жира в % масс. в пересчете на общую массу продукта, b - количество общего белка в % масс. в пересчете на массу продукта; тепловую обработку при температуре выше 80°С в течение более 5 минут и подкисление до рН ниже рН желирования белка, имеющего самый высокий рН желирования в эмульсии.

Второй аспект изобретения обеспечивает способ приготовления подкисленной эмульсии с непрерывной водной фазой, содержащей от 15 до 50% масс. частично кристаллизованного жира и от 1 до 6% масс. белка, который включает следующую последовательность стадий: гомогенизацию при температуре ниже 60°С эмульсии с непрерывной водной фазой, содержащей частично кристаллизованный жир и белок, в котором процентное содержание денатурированного белка составляет менее 20% в пересчете на общий белок; тепловую обработку при температуре и в течение времени, достаточных для получения эмульсии, в которой процентное содержание денатурированного белка составляет более 20% в пересчете на общий белок, и подкисление до рН ниже рН желирования белка, имеющего самый высокий рН желирования в эмульсии.

Еще один аспект изобретения обеспечивает подкисленную эмульсию с непрерывной водной фазой, приготовленную способом согласно первому или второму аспекту изобретения.

Подробное описание изобретения

Эмульсия настоящего изобретения предпочтительно используется в качестве спреда для намазывания на продукты типа хлеба, тостов или крекеров либо в качестве полутвердых подкисленных сливок. Эмульсия предпочтительно содержит жир и белок, диспергированный в водной среде.

Жир или жировая смесь, используемая для настоящего изобретения, являются частично кристаллизованными и содержат растительный жир. Частично кристаллизованный жир - это жир с липидной фазой, содержащей как твердый жир (кристаллы), так и жидкое масло. Содержание твердого жира может быть описано в рамках N_t, где N - количество твердого жира в % масс. в пересчете на общий жир при температуре t. Количество твердого жира можно измерить методом ЯМР. Для настоящего изобретения частично кристаллизованный жир означает, что жир должен иметь содержание твердого жира, по меньшей мере, 40%, предпочтительно выше 50%, наиболее предпочтительно выше 65%, при температуре хранения предпочтительно 5°С и от 0,1 до 10% при повышенной температуре (предпочтительно 25°С), более предпочтительно от 10 до 2%, наиболее предпочтительно от 6 до 2,4%.

Жир присутствует в эмульсии, приготовленной способом изобретения, в количестве от 15 до 50% масс., более предпочтительно от 15 до 35% масс., наиболее предпочтительно от 15 до 25% масс. или от 15 до 20% масс.

Жир может представлять собой какой-то один жир или смесь различных жиров и может быть фракционированным.

Установлено, что гомогенизированные эмульсии с содержанием жира ниже 15% масс. являются стабильными при температурном циклировании. Не желая останавливаться на теории, авторы настоящей заявки выдвинули предположение, что капли жира эмульсий на основе частично кристаллизованного жира коалесцируют частично при температурном циклировании, что можно заметить по увеличению размеров капель, приводящему к твердению продукта. В гомогенизированных эмульсиях с содержанием жира ниже 15% масс. капли жира, по-видимому, далеки от коалесценции в условиях температурного циклирования.

Используемый белок может представлять собой любой источник пищевого белка, но предпочтительно он выбирается из одного или более таких белков, как белок молока, белок сои или белок гороха. Особенно предпочтительным является молочный белок из-за его вкуса; он предпочтительно выбирается из молока, сухого обезжиренного молока, сухой пахты, сухой плазмы масла, молочной сыворотки, сухого концентрата сыворотки, изолята сывороточных белков или казеината. Наиболее предпочтительными белками являются сыворотка, изолят сывороточных белков или концентрат сывороточных белков. Белок присутствует в количестве от 1 до 6% масс., предпочтительно от 1 до 4% масс., более предпочтительно от 2 до 4% масс., наиболее предпочтительно от 2 до 3% масс., в продукте, приготовленном способом изобретения.

Авторами настоящей заявки также установлено, что количество денатурированного белка в эмульсии перед гомогенизацией является важным для стабильности эмульсий. Поэтому процентное содержание денатурированного белка в пересчете на общий белок должно быть менее [100-(2,6·a/b)], где а - количество жира в % масс. в пересчете на общую массу продукта, b - количество общего белка в % масс. в пересчете на массу продукта. Установлено, что максимально допустимое процентное содержание денатурированного белка зависит от общего количества присутствующего белка и от общего количества жира в эмульсии. Не желая останавливаться на теории, авторами настоящей заявки выдвинуто предположение, что эмульсия остается стабильной в процессе температурного циклирования только в том случае, если до гомогенизации на границе раздела фаз масло-вода в эмульсии присутствовало количество нативного белка, т.е. неденатурированного белка, достаточное для обеспечения поверхностного покрытия капель жира, эквивалентного их покрытию в эмульсиях на основе нативных белков молочной сыворотки. Нативные белки - это неденатурированные белки.

Денатурацию белка можно измерить методом HPLC (жидкостной хроматографии высокого давления) с обращенной фазой.

Предпочтительным способом для достижения требуемой степени денатурации является способ, не предусматривающий нагревания эмульсии перед стадией гомогенизации до температуры выше 60°С.

Важным аспектом настоящего изобретения является то, что гомогенизация проводится при температуре предпочтительно ниже температуры, при которой происходит значительная денатурация белка, но выше температуры плавления жира. Подходящей температурой является 60°С или ниже. Не желая останавливаться на теории, авторы настоящей заявки выдвинули предположение, что на денатурацию белка должна влиять тепловая обработка эмульсии. Если сначала дать возможность сформироваться белковому слою вокруг капель жира еще до упрочнения белкового слоя за счет образования межмолекулярных дисульфидных связей в результате денатурации, то это, как предполагается, приведет к получению более стабильной эмульсии в условиях температурного циклирования.

Стадия гомогенизации предпочтительно проводится при давлении от 5 до 400 бар, более предпочтительно от 50 до 400, наиболее предпочтительно от 100 до 350 бар.

Способ приготовления продукта включает стадии гомогенизации, тепловой обработки и подкисления. Последовательность стадий способа имеет важное значение для достижения требуемых свойств продукта. Установлено, что предварительное нагревание смеси и/или подкисление смеси перед гомогенизацией не приведет к получению эмульсий, стабильных к температурному циклированию.

Продукт подвергается тепловой обработке после гомогенизации. Условия тепловой обработки выбираются такими, в которых, по меньшей мере, часть нативного неденатурированного белка денатурирует за счет нагрева.

Степень денатурации белка является функцией температуры, воздействию которой он подвергается, и времени выдержки белка при высокой температуре (см., например, Dannerberg & Kessler, Journal of Food Science 53 (1988) 258-263). Температурно-временная зависимость различна для каждого вида белка.

Следовательно, правильный выбор температуры и времени тепловой обработки важен для достижения требуемой степени денатурации белка. Гомогенизированная эмульсия нагревается до температуры 80°С для достижения требуемого результата. Время тепловой обработки предпочтительно составляет от 2 до 120 минут, более предпочтительно более 5 минут, наиболее предпочтительно от 5 до 120 минут. Предпочтительно гомогенизированная эмульсия нагревается до температуры выше 85°С в течение времени более 10 минут, предпочтительно более 15 минут.

После тепловой обработки образец подкисляется любым известным методом подкисления до рН ниже рН желирования белка. Метод измерения рН желирования белка описан в экспериментальной части.

Если в способе изобретения используется более одного вида белка, то подкисление осуществляется до рН ниже рН белка, имеющего наиболее высокий рН желирования.

Если используется такой белок, как белок молочной сыворотки, то рН желирования составляет около 5,8, и тогда в этом случае предпочтительный рН, до которого эмульсия подкисляется, составляет примерно от 5,8 до 3,8. Подкисление может осуществляться с применением подкисляющих бактерий или химического подкислителя. Если используются подкисляющие бактерии, то эмульсия охлаждается до температуры культивирования. По достижении требуемого рН эмульсия может нагреваться до высокой температуры - предпочтительно выше 60°С - с целью инактивирования культивируемых бактерий.

После стадии подкисления продукт не обязательно может подвергаться последующей стадии нагревания и/или стадии гомогенизации в любом порядке.

Эмульсия предпочтительно приготовляется до гомогенизации путем смешивания жира и белка в водной фазе, в которой процентное содержание денатурированного белка в пересчете на общий белок составляет менее [100-(2,6·a/b)], где а - количество жира в % масс. в пересчете на общую массу продукта, b - количество общего белка в % масс. в пересчете на общую массу продукта.

В предпочтительном варианте изобретение относится к способу приготовления подкисленной эмульсии с непрерывной водной фазой, содержащей от 15 до 25% масс. частично кристаллизованного жира и от 2 до 3% масс. белка, который включает следующую последовательность стадий: гомогенизацию при температуре ниже 60°С эмульсии с непрерывной водной фазой, содержащей частично кристаллизованный жир и белок, в которой процентное содержание денатурированного белка в пересчете на общий белок составляет менее 67%; тепловую обработку при температуре выше 85°С в течение времени более 10 минут и подкисление до рН ниже рН желирования белка, имеющего самый высокий рН желирования в эмульсии.

Согласно другому варианту изобретение относится к способу приготовления подкисленной эмульсии с непрерывной водной фазой, содержащей от 15 до 50% масс. частично кристаллизованного жира и от 1 до 6% масс. белка, который включает следующую последовательность стадий: гомогенизацию при температуре ниже 60°С эмульсии с непрерывной водной фазой, содержащей жир и белок, в которой процентное содержание денатурированного белка в пересчете на общий белок составляет менее 20%, тепловую обработку при температуре и в течение времени, достаточных для получения эмульсии, в которой процентное содержание денатурированного белка в пересчете на общий белок составляет более 20%, и подкисление до рН ниже рН желирования белка, имеющего самый высокий рН желирования в эмульсии.

Предпочтительно в указанном варианте после стадии тепловой обработки процентное содержание денатурированного белка составляет выше 30%, более предпочтительно выше 40%.

Эмульсия предпочтительно приготовляется до гомогенизации путем смешивания жира и белка в водной фазе, в которой процентное содержание денатурированного белка составляет ниже 20% в пересчете на общий белок.

Предпочтительно способ изобретения предусматривает применение пищевого немолочного жира, например растительного жира.

Растительный жир может выбираться из любого пищевого источника, но предпочтительно, чтобы жир выбирался из кокосового масла, пальмоядрового масла, пальмового масла, соевого масла, рапсового масла, подсолнечного масла, сафлорового масла или продуктов их гидрогенизации либо смесей перечисленного.

Способ согласно настоящему изобретению особенно пригоден для жира или жировых смесей со специфическим жирно-кислотным составом. Триглицериды могут обозначаться в соответствии с их жирно-кислотным составом. Так, U обозначает цис-моно- и цис-полиненасыщенные жирные кислоты; Н - длинноцепочечные насыщенные жирные кислоты с числом углеродных атомов 16 (С16) и более; М - среднецепочечные насыщенные жирные кислоты, т.е. С12 и С14; Sh - короткоцепочечные насыщенные жирные кислоты, т.е. С10 и короче. Например, НМ2 обозначает триглицерид, содержащий одну или более длинноцепочечных насыщенных жирных кислот С16 и две среднецепочечные насыщенные жирные кислоты (С12-С14).

Настоящее изобретение особенно пригодно для жировой смеси, в которой суммарное количество НМ2, М3, MSh2, M2Sh и HMSh составляет, по меньшей мере, 46% масс., количество U3 составляет менее 28% масс., а суммарное количество U3 и H2U составляет менее 30% масс. в пересчете на общее количество жирных кислот.

Жирно-кислотный анализ удобно проводить методом GLC (газожидкостной хроматографии) с последующей конверсией в аполярные производные метилового эфира (FAME) (Walter Jennings, Eric Mittlefehldt, Philip Stremple, "Analytical gas chromatography", Academic Press; 2 edition (January 15, 1997)).

Особенно пригодные жировые смеси согласно изобретению содержат полностью отвержденный кокосовый жир, полностью отвержденное пальмоядровое масло, пальмовое масло и/или фракции пальмового масла.

Частично кристаллизованный жир предпочтительно содержит, по меньшей мере, 50% масс. полностью отвержденного кокосового жира или, по меньшей мере, 55% масс. полностью отвержденного пальмоядрового масла, или комбинации из x % масс. полностью отвержденного кокосового жира и y % масс. полностью отвержденного пальмоядрового масла, где [x+(50/55)y] составляет, по меньшей мере, 50 в пересчете на массу жира. Более предпочтительно частично кристаллизованный жир содержит, по меньшей мере, 60% масс. полностью отвержденного кокосового жира или полностью отвержденного пальмоядрового масла; наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 70% масс. полностью отвержденного кокосового жира или полностью отвержденного пальмоядрового масла. Если используются комбинации из x % масс. полностью отвержденного кокосового жира и y % масс. полностью отвержденного пальмоядрового масла, то [x+(50/55)y] предпочтительно составляет, по меньшей мере, 60% масс., более предпочтительно, по меньшей мере, 70% масс. Предпочтительно менее 90% масс. жира составляет полностью отвержденный кокосовый жир или полностью отвержденное пальмоядровое масло либо их комбинации.

Предпочтительно, чтобы способ изобретения осуществлялся с применением химического подкислителя. Если используется химический подкислитель, то он может добавляться при любой температуре, предпочтительно при температуре тепловой обработки эмульсии, которая не изменяется перед добавлением химического подкислителя. Химическим подкислителем может быть любой агент пищевого качества, который способен снижать рН до требуемого уровня. Предпочтительными подкислителями являются лимонная кислота, соляная кислота и уксусная кислота.

Консервант может добавляться на любой стадии способа в целях обеспечения более длительного срока хранения продукта. Может добавляться любой консервант пищевого качества, при этом предпочтительными консервантами являются сорбат калия, низин и уксусная кислота.

В другом варианте настоящего изобретения к эмульсии могут добавляться биополимеры в количестве от 0 до 0,5% масс. Биополимер предпочтительно добавляется перед гомогенизацией. Пригодными для данной цели биополимерами являются гуаровая камедь, высокометоксилированный пектин и желатин.

Изобретение обеспечивает также подкисленную эмульсию с непрерывной водной фазой, содержащую жир и белок и приготовленную способом изобретения. Эмульсии изобретения являются стабильными при температурном циклировании. Стабильные при температурном циклировании означает, что величина d_3,2 капель в эмульсии не изменяется более чем на 25% в продолжение трех температурных циклов, при этом каждый цикл состоит из четырех часов при 25°С и двадцати часов при 5°С.

Таким образом, изобретение обеспечивает подкисленную эмульсию с непрерывной водной фазой, содержащую жир и белок, имеющий рН от 5,8 до 3,8. Жир присутствует в этой эмульсии в диапазоне от 15 до 50%, более предпочтительно от 15 до 25%. Белок присутствует в диапазоне от 1 до 6% масс., предпочтительно от 1 до 4% масс., более предпочтительно от 2 до 4% масс., наиболее предпочтительно от 2 до 3% масс. Особенно предпочтительно, чтобы в качестве белка использовался белок молочной сыворотки.

Предпочтительно показатель твердости продукта не изменяется более чем на 25% в продолжение трех температурных циклов, каждый при 5°С. Методика измерения показателя твердости по Стивенсу описывается ниже.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Измерение рН желирования белка

рН желирования можно определить путем приготовления белкового раствора той же концентрации, что и водная фаза эмульсии. Другие релевантные параметры, например концентрацию соли, необходимо также поддерживать идентичными параметрам водной фазы эмульсии. Медленно диссоциирующий глюконо-дельта-лактон (GDL) добавляется в такой концентрации, которая обеспечивает медленное изменение рН до рН желирования белка. Точное количество зависит от образца белка, но обычно оно составляет 1% GDL на 3% белковый раствор. Сразу после добавления GDL раствор загружается в реометр с контролируемым напряжением (например, Carrimed AR1000), и при малой амплитуде колебаний (в линейном вязкоэластичном режиме, при растяжении обычно 10^-3) измеряются модули хранения и потерь G' и G''. Если тангенс дельта = G''/G' снижается до единицы, то рН раствора в этой точке принимают за рН желирования белкового раствора.

Твердость по Стивенсу

Твердость продуктов определяется путем измерения усилия, требующегося для проникания цилиндрического щупа в продукт. Фиксируется пиковое значение усилия (традиционно выражается в граммах; 1 г = 9,81 мН), и рассчитывается среднее трех измерений. Высота образца - 5 см, цилиндрический щуп толщиной 0,5 дюйма (1,27 см), скорость сжатия - 2 мм/с, глубина проникания - 20 мм. Для измерения твердости по Стивенсу можно использовать анализатор текстуры Stable Micro Systems TA-XT2.

Измерения величины d_3,2

Эмульсии М/В наливали до отметки 15 мм в ЯМР-трубки (ЯМР = ядерный магнитный резонанс) диаметром 10 мм и приводили в тепловое равновесие в течение 30 мин при 20°С. Размер капель на основе ограниченной диффузии измеряли методом pfg-ЯМР с помощью прибора Bruker Minispec MQ20. Подробности методики измерения обсуждаются Goudappel et al (Journal of Colloid and Interface Science 239, (2001) 535-542). Измерения давали величину объемного средневзвешенного геометрического диаметра d_3,3 и диапазон распределения капель по размерам при построении графика зависимости как функции логарифма диаметра σ. Эти параметры можно перевести в поверхностный средневзвешенный диаметр d_3,2, пользуясь зависимостью d_3,2=d_3,3·ехр(-σ²/2). Измерения повторяли трижды, результаты выражали в рамках средних величин d_3,2. Определение размерам капель дается Alderliesten (Particle and Particle Systems Characterization 7 (1990) 233-241 и там же 8 (1991) 237-241).

Метод определения содержания твердого жира

Содержание твердого жира (%) можно измерить любым пригодным для данной цели аналитическим методом, например методом ЯМР. Применяли метод ЯМР низкого разрешения с прибором Bruker Minispec. См. ссылку на инструкцию по использованию Bruker Minispec, примечания 4, 5 и 6.

Процентное содержание твердого жира в общем жире определяется методом ЯМР низкого разрешения как отношение отклика от ядер водорода в твердой фазе к отклику от всех ядер водорода в образце (American Oil Chemist Society, AOCS, 1999. Official method Cd 16b-93). Показатель этого отношения с точностью до одной сотой дает процент твердого жира по методу ЯМР низкого разрешения. Поправка на различия в плотности протонов между твердой и жидкой фазами не вводится. Содержание твердого жира по методу ЯМР в образце, измеренное при t°C, обозначается символом N_t.

Приборами, пригодными для определения содержания твердого жира, являются Bruker Minispec p20i, pc20, pc120, pc120s, NMS120 и MQ20.

Стабилизацию и темперирование проводили по следующей схеме:

- плавление жира при 80°С,

- 5 минут при 60°С,

- около 1 суток при 0°С,

- 30-35 минут при каждой из выбранных температур измерения.

Измерения денатурации белка

Ferreira, Mendes и Ferreira (Analytical Sciences 17 (2001) 499-501) описывают метод HPLC/UV (жидкостная хроматография высокого давления с ультрафиолетовым детектированием) для анализа белков в продуктах типа молочных, который был адаптирован для цели настоящего изобретения.

Хроматографический анализ проводили с применением градиентного насоса (Shimadzu; LC-10Ai) и дегазатора (Shimadzu; DGU-14A). Градиентное элюирование осуществляли смесью двух растворителей: элюент А: 0,04% трифторуксусная кислота в Milli-Q воде; элюент В: 0,04% трифторуксусная кислота в ацетонитриле/Milli-Q воде (95/5); скорость потока: 1 мл/мин. Профиль элюирования показан в таблице (см. ниже). Использовали автоинжектор (Shimadzu; SIL-10AD) с объемом инжектирования 5 мкл. Время анализа - 32 минуты.

Время (мин)% элюента А% элюента В09010863,136,9185347234852274852289010329010

Аналитическую колонку (Hamilton) заполняли полимерной обратнофазовой колонкой (PRP-1), содержащей насадку на основе сополимера полистирола и дивинилбензола (длина колонки - 150 мм; диаметр - 4,1 мм; размер частиц - 10 мкм; размер пор в частице - 10 нм). Температуру колонки регулировали с помощью колоночного термостата (Separations; Mistral) на уровне 50°С. Вытекающую жидкость контролировали с помощью UV/VIS детектора (в ультрафиолетовой/видимой областях спектра) (Shimadzu; SPD 10A): λ1: 214 нм; λ2: 280 нм; диапазон: 1,0; вспомогательный диапазон: 2.

Каждый белок идентифицировали по времени удерживания (один пик при ˜17 мин для α-лактальбумина, два пика при ˜24 и ˜26 мин для β-лактоглобулина); их количественную оценку проводили путем сравнения площади пиков с результатами калибровки с чистыми стандартными растворами нативных α-лактальбумина и β-лактоглобулина известных концентраций в диапазоне от 1 до 5 мг/мл.

Изобретение поясняется нижеприведенными примерами, не ограничивающими его сущности.

Примеры

Сравнительный пример А

Предварительную эмульсию масло в воде готовили путем смешивания: 30% растительного жира (1:1 смесь полностью отвержденного кокосового масла и фракционированного пальмового масла, N₅=73%, N₂₀=14%, N₂₅=2,4%), 4% концентрата нативного белка молочной сыворотки (Nutrilac QU7560 от фирмы Arla, порошок, содержащий 75% белка), 0,1% сорбата калия и деминерализованной воды. Полученную смесь нагревали до 50°С в течение примерно 20 минут, затем гомогенизировали в гомогенизаторе APV Lab1000 при 300 бар, упаковывали по 100 мл в тубы (диаметром 6,5 см), запечатывали и помещали на хранение в холодильник при 5°С. Продукт имел рН 6,8.

Сравнительный пример В

Продукт готовили, как описано в сравнительном примере А, за исключением того, что образец подкисляли 50% раствором лимонной кислоты в деминерализованной воде до рН 4,5 после гомогенизации, но перед упаковкой.

Сравнительный пример С

Сначала готовили предварительную смесь, как описано в сравнительном примере А. Полученную смесь нагревали до температуры 85°С в течение примерно 20 минут. Затем нагретую смесь гомогенизировали в гомогенизаторе APV Lab1000 при 300 бар. Образец подкисляли до рН 4,5 с использованием 50% раствора лимонной кислоты в деминерализованной воде. После этого продукт упаковывали по 100 мл в тубы (диаметром 6,5 см), запечатывали и помещали на хранение в холодильник при 5°С.

Сравнительный пример D

Сначала готовили предварительную смесь, как описано в сравнительном примере А. Полученную смесь сначала гомогенизировали при температуре 50°С в гомогенизаторе APV Lab1000 при 300 бар. Затем образец нагревали до температуры 85°С в течение примерно 20 минут. Продукт, имеющий рН 6,8, упаковывали по 100 мл в тубы (диаметром 6,5 см), запечатывали и помещали на хранение в холодильник при 5°С.

Сравнительный пример Е

Продукт готовили, как описано в сравнительном примере С, за исключением того, что частично кристаллизованную жировую смесь в композиции заменяли (жидким) подсолнечным маслом.

Сравнительный пример F

Продукт готовили, как описано в сравнительном примере С, за исключением того, что частично кристаллизованную жировую смесь в композиции заменяли частично кристаллизованным масляным жиром.

Пример 1

Предварительную смесь готовили, как описано в сравнительном примере А. Полученную смесь сначала гомогенизировали при температуре 50°С в гомогенизаторе APV Lab1000 при 300 бар. Затем образец нагревали до температуры 85°С в течение примерно 20 минут, после чего подкисляли до рН 4,5 с использованием 50% раствора лимонной кислоты в деминерализованной воде. Затем продукт упаковывали по 100 мл в тубы (диаметром 6,5 см), запечатывали и помещали на хранение в холодильник при 5°С.

Все образцы хранили в холодильнике при 5°С в течение одной недели, после чего использовали в экспериментах с изменениями температурных циклов, которые включали три цикла, при этом каждый цикл состоял из 20 часов при 5°С и 4 часов при 25°С. В начале и конце трех циклов в образцах измеряли величину d_3,2 и показатель твердости, как описано выше. Измеренные показатели суммированы в таблице 1.

Таблица 1Образецd_3,2 в начале цикла мкмd_3,2 в конце цикла мкмТвердость в начале цикла, гТвердость в конце цикла, гСравнит. пример А0,860,9200Сравнит. пример В0,891,5143120Сравнит. пример С0,951,85355970Сравнит. пример D1,091,0200Сравнит. пример Е0,750,716572Сравнит. пример F0,770,90260300Пример 11,101,15580526

Данные таблицы 1 показывают, что масляный жир (сравнительный пример F) и не кристаллизованное жидкое масло (сравнительный пример Е) являются стабильными при температурном циклировании. Кроме того, они показывают, что способ согласно изобретению (пример 1) обеспечивает прочную эмульсию, которая удерживает свои требуемые свойства в условиях изменений температурных циклов, и этого нельзя достигнуть способами предшествующего уровня техники.

Изобретение относится к масложировой промышленности. Способ включает стадии гомогенизации эмульсии, содержащей от 15 до 50% жира и 1 до 6% белка, при температуре ниже 60°С, тепловую обработку при температуре выше 80°С в течение более 5 минут и подкисление до рН ниже рН желирования белка. При этом в эмульсии содержание денатурированного белка в общей массе белка составляет по первому варианту: менее [100-(2,6·a/b)], где а - количество жира в % масс. от общей массы продукта, b - количество общего белка в % масс. от общей массы продукта, а по второму варианту - менее 20% в общем белке. Подкисленная эмульсия с непрерывной водной фазой получена вышеописанными способами. Изобретение позволяет получить продукт, который является стабильным к повторяющимся циклическим изменениям температуры, воздействию которых он подвергается при хранении в холодильнике примерно при 5°С и выемке из холодильника для последующего использования, когда он нагревается до температуры окружающей среды примерно 25°С. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ приготовления подкисленной эмульсии с непрерывной водной фазой, содержащей от 15 до 50 мас.% частично кристаллизованного жира и от 1 до 6 мас.% белка, включающий:

а) гомогенизацию при температуре ниже 60°С эмульсии с непрерывной водной фазой, содержащей частично кристаллизованный жир и белок, в которой процентное содержание денатурированного белка в общей массе белка составляет менее [100-(2,6·а/b)], где а - количество жира в мас.% от общей массы продукта, b - количество общего белка в мас.% от общей массы продукта,

б) тепловую обработку при температуре выше 80°С в течение более 5 мин, и

в) подкисление до рН, ниже рН желирования белка, имеющего самый высокий рН желирования в эмульсии.

а) гомогенизацию при температуре ниже 60°С эмульсии с непрерывной водной фазой, содержащей частично кристаллизованный жир и белок, в которой процентное содержание денатурированного белка в общем белке составляет менее 67%,

б) тепловую обработку при температуре выше 80°С в течение времени более 10 мин, и

в) подкисления до рН, ниже рН желирования белка, имеющего самый высокий рН желирования в эмульсии.

а) гомогенизацию при температуре ниже 60°С эмульсии с непрерывной водной фазой, содержащей жир и белок, в которой процентное содержание денатурированного белка составляет менее 20% в общем белке,

б) тепловую обработку при температуре и в течение времени, достаточных для приготовления эмульсии, в которой процентное содержание денатурированного белка составляет более 20% от общего белка, и

в) подкисление до рН, ниже рН желирования белка, имеющего самый высокий рН желирования в эмульсии.