ТВЕРДЫЙ ПРОДУКТ, СОДЕРЖАЩИЙ КАПЛИ МАСЛА Российский патент 2011 года по МПК A23D7/00 A23D7/05 

Изобретение касается твердого продукта, содержащего масло в виде капель, а также способа производства указанного твердого продукта и его применения.

Твердые продукты на масляной основе уже известны на рынке. Примером может служить маргарин. Недостатком маргарина является то, что масло, используемое для производства этого продукта, подвергается гидрогенизации, которая приводит к насыщению двойных углеродных связей. В настоящее время в области питания известно, что лучше избегать проведения гидрогенизации и поддерживать двойные связи ненасыщенными, поскольку ненасыщенность двойных связей в масле оказывает полезное воздействие на здоровье потребителя.

Задачей настоящего изобретения является способ производства твердого масляного продукта без гидрогенизации используемого в нем масла.

Настоящее изобретение касается твердого продукта, содержащего масло в виде капель диаметром от 0,1 до 100 микрон, поперечно сшитые белки на границе раздела указанных капель и полярное низкомолекулярное соединение между границами разделами поперечно сшитых белков.

В настоящем описании выражение "масло в виде капель" означает сферические, в основном, частицы, например полиэдрические (многогранные) частицы.

Распределение капель по размерам измеряется методом светорассеяния с применением прибора Malvern MasterSizer.

Масло, используемое в изобретении, выбирается из группы, состоящей из триглицеридов и углеводородных масел.

Более предпочтительно используемое масло выбирается из группы, состоящей из среднецепочечных триглицеридов (МСТ), оливкового масла, подсолнечного масла, парафинового масла и минерального масла.

Белок, используемый в изобретении, выбирается из группы, состоящей из молочных белков и соевых белков. Более предпочтительно в продукте по изобретению используются β-казеин и β-лактоглобулин. Может использоваться также казеинат натрия.

Низкомолекулярное промежуточное соединение выбирается из группы, состоящей из глицерина и сахарозы.

Возможен вариант, в котором твердый продукт по изобретению содержит глутаральдегид или трансглутаминазу. Но такой вариант не является предпочтительным вариантом воплощения изобретения.

Количество масла составляет от 90 до 100%. В настоящем описании все % приводятся в % по массе (мас.%). Количество белка составляет от 0,1 до 5%. Количество низкомолекулярного промежуточного соединения составляет до 2%.

Настоящее изобретение касается также способа производства твердого масляного продукта, описанного выше, в котором

- масло диспергируется в белковом растворе до получения эмульсии,

- эмульсия гомогенизируется и промывается водой,

- добавляется глутаральдегид или трансглутаминаза либо концентрированная эмульсия подвергается тепловой обработке и

- добавляется полярное низкомолекулярное промежуточное соединение.

Согласно предпочтительному варианту воплощения изобретения тепловая обработка эмульсии проводится при температуре около 80°С в течение примерно от 10 до 60 минут в отсутствие ферментных или химических сшивающих агентов.

Согласно второму варианту воплощения эмульсия вводится в такой же объем водного раствора 1 мас.% глутаральдегида, выдерживается некоторое время и промывается с целью удаления непрореагировавшего глутаральдегида.

Согласно третьему варианту воплощения эмульсия вводится в такой же объем водного раствора 1 единицы трансглутаминазы/г.

Настоящее изобретение касается также применения твердого масляного продукта, описанного выше, в котором указанный твердый масляный продукт может использоваться как включение или как матрица в пищевых продуктах, в которые требуется ввести негидрогенизированное отвержденное масло. Количество твердого масляного продукта, добавляемого в пищевой продукт, может варьироваться в очень широких пределах. Например, указанное количество может составлять от 0,1 до 99%. При этом вид пищевого продукта, в который добавляется твердый продукт по изобретению, не является критическим параметром. Например, он может добавляться в кулинарные изделия любого типа.

В соответствии с другим отличительным признаком изобретения продукт по изобретению используется в косметических изделиях в качестве твердой инкапсулированной матрицы для липофильных соединений. В этом случае количество вводимого продукта может также варьироваться в широких пределах. Оно может составлять от 0,1 до 99%.

В соответствии с еще одним отличительным признаком изобретения применение твердого масляного продукта может быть обусловлено его низкой вязкостно-смазывающей способностью.

Продукт по изобретению может обладать свойством повторного эмульгирования (в этом случае его хорошо использовать в кулинарных изделиях) или может не иметь такого свойства (в этом случае он пригоден для применения в косметических изделиях и в производстве смазочных материалов).

И, наконец, настоящее изобретение касается способа производства твердого масла с неоднородным клеточным составом, в котором указанное твердое масло изготовляется вышеописанным способом путем смешивания двух различных масляных эмульсий с поперечной сшивкой, как описано выше, и подвергания смеси эмульсий выпариванию влаги с образованием геля, клетки которого формируются на множественных масляных фазах.

Ниже описание изобретения дается со ссылкой на чертежи.

Фиг.1 демонстрирует внутреннюю структуру геля, образованного монодисперсной эмульсией, содержащей капли диаметром 80 мкм, что удалось выявить с помощью конфокальной микроскопии. Для получения изображения белковой фазы к забуференной (с pH 7,0) водной фазе, используемой на конечной стадии промывки, добавляли родамин в концентрации 10¹⁰ М.

Фиг.2 демонстрирует регидратацию поперечно сшитого термическим путем геля на основе парафинового масла с R=0,5 мкм. Белые квадратики показывают распределение капель по радиусу в эмульсии, полученной после поперечной сшивки. Черные квадратики показывают распределение капель по радиусу в эмульсии, полученной после регидратации высушенного геля в 20 мМ буферного (pH 7,0) раствора имидазола. Фиг.2 показывает, что процесс является полностью обратимым: размер капель остается таким же, что и в исходной эмульсии.

Полярное низкомолекулярное соединение обнаруживается при повторном эмульгировании твердого продукте в воде путем анализа состава воды, содержащей указанное полярное низкомолекулярное соединение.

Ниже приводятся примеры воплощения изобретения.

Пример 1.

Получение эмульсии

Грубую эмульсию масло-в-воде, в которой дисперсная фаза имеет диаметр 0,5 мкм, можно получить путем постепенного введения МСТ (среднецепочечные триглицериды) при непрерывном перемешивании в 1 мас.% белкового раствора с pH 7,0. Белковый раствор может представлять собой буферный раствор (20 мМ раствор имидазола, способ для непищевых продуктов) или pH его можно установить на уровне pH 7,0 добавлением гидроксида натрия (способ для пищевых продуктов).

Полученная грубая эмульсия гомогенизируется в течение 300 сек с применением ротационного диспергатора или в гомогенизаторе высокого давления для получения наиболее мелких по размеру капель. Скорость сдвига/давление определяет средний размер капель в образце эмульсии и соответственно средний размер клеток.

Эмульсия выдерживается в течение примерно 1 часа для полной адсорбции белка. Далее эмульсия промывается, т.е. неадсорбировавшийся белок в растворе удаляется путем разбавления. Это достигается отстаиванием эмульсии в декантаторе или в случае более тонких эмульсий путем центрифугирования. Водная фаза удаляется, а концентрированная эмульсия повторно разбавляется примерно 5-кратным объемом воды (способ для пищевых продуктов) или 20 мМ буферного раствора имидазола с pH 7,0. Эта стадия повторяется дважды с целью разбавления неадсорбировавшегося белка в непрерывной фазе на два порядка от его количества. Вышеупомянутая необратимость адсорбции белка обеспечивает получение стабильных эмульсий с очень малым количеством неадсорбировавшихся белков. Неадсорбировавшийся белок может использоваться повторно.

Пример 2.

Получение геля с применением глутаральдегида

Адсорбировавшиеся молекулы белка поперечно сшиваются с целью обеспечения стабильности белкового слоя при последующем удалении непрерывной фазы. Поперечная сшивка адсорбировавшегося белка достигается химическим путем с помощью глутаральдегида с выходом непищевого материала.

Концентрированная промытая эмульсия вводится в такой же объем буферного раствора (pH 7,0) 1 мас.% глутаральдегида с целью обеспечения поперечной сшивки молекул адсорбировавшегося белка при одновременном предупреждении поперечной сшивки между частицами. Разбавленная эмульсия выдерживается в течение 5 минут в условиях щадящего перемешивания. После поперечной сшивки из эмульсии вымывается непрореагировавший глутаральдегид таким же путем, что и на стадии 3 (см. выше), для получения концентрированной эмульсии с поперечно сшитым белком на границе раздела фаз. Данный способ дает непищевой материал.

Глицерин или D(+)-сахароза добавляется к отстоявшейся концентрированной эмульсии до концентрации 0,5 мас.% при щадящем перемешивании. Концентрированная эмульсия формуется в реципиент с высоким отношением ширины к высоте и подвергается обсушке в условиях вентилирования в течение 72 ч при комнатной температуре с образованием липидного прозрачного геля. Измерение диаметра капель масла с помощью прибора Malvern MasterSizer показало, что он составляет порядка 80 микрон.

Пример 3.

Получение геля с применением трансглутаминазы (Тгазы)

Другой путь поперечной сшивки белков предусматривает добавление Тгазы. Концентрированная промытая эмульсия вводится в такой же объем раствора 1 ед./г Тгазы и выдерживается в течение 1 часа при щадящем перемешивании. Затем эмульсия промывается с целью разделения неадсорбировавшейся Тгазы и носителя Тгазы таким же путем, что и на стадии 3 (см. выше), и выдерживается в разбавленном состоянии при 55°С в течение около 10 часов. Будучи белком, Тгаза одновременно и необратимо адсорбируется на границе раздела масло-вода. Стадия промывки обеспечивает отсутствие сдвига основного pH в продолжение 10-часового периода при 55°С. Данный способ дает пищевой материал.

Глицерин или D(+)-сахароза добавляется к отстоявшимся концентрированным эмульсиям до концентрации 0,5 мас.% при щадящем перемешивании. Концентрированная эмульсия формуется в реципиент с высоким отношением ширины к высоте и подвергается обсушке в условиях вентилирования в течение 72 часов при комнатной температуре с получением липидного прозрачного геля.

Измерение диаметра капель масла с помощью прибора Malvern MasterSizer показало, что он составляет порядка 80 микрон.

Пример 4.

Получение геля путем тепловой обработки

Еще один путь поперечной сшивки белков предусматривает тепловую обработку эмульсии.

Концентрированная промытая эмульсия нагревается в печи до 80°С и выдерживается при этой температуре в течение 1 часа. Данный способ дает пищевой материал.

Глицерин или D(+)-сахароза добавляется в отстоявшиеся концентрированные эмульсии до концентрации 0,5 мас.% при щадящем перемешивании. Концентрированная эмульсия формуется в реципиент с высоким отношением ширины к высоте и подвергается обсушке в условиях вентилирования в продолжение 72 часов при комнатной температуре с получением липидного прозрачного геля.

Измерение диаметра капель масла с помощью прибора Malvern MasterSizer показало, что он составляет порядка 80 микрон.

Изобретение относится к твердому продукту, содержащему масло в виде капель, а также к способу производства указанного твердого продукта и его применения. Твердый масляный продукт, содержащий масло в виде капель диаметром от 0,1 до 100 мкм, поперечно сшитые белки на границе раздела указанных капель и полярное низкомолекулярное промежуточное соединение между границами раздела поперечно сшитых белков, в котором полярное, низкомолекулярное промежуточное соединение выбирается из группы, состоящей из глицерина и сахарозы. Изобретение позволяет получить твердый масляный продукт без гидрогенизации используемого в нем масла. 5 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Твердый масляный продукт, содержащий масло в виде капель диаметром от 0,1 до 100 мкм, поперечно сшитые белки на границе раздела указанных капель и полярное низкомолекулярное промежуточное соединение между границами раздела поперечно сшитых белков, в котором полярное, низкомолекулярное промежуточное соединение выбирается из группы, состоящей из глицерина и сахарозы.

2. Твердый масляный продукт по п.1, который выбирается из группы, состоящей из триглицеридов и углеводородных масел.

3. Твердый масляный продукт по п.2, который выбирается из группы, состоящей из среднецепочечного триглицерида, оливкового масла, подсолнечного масла, парафинового масла и минерального масла.

4. Твердый масляный продукт по п.1, в котором белок выбирается из группы, состоящей из молочных белков и соевых белков.

5. Твердый масляный продукт по п.4, в котором белок выбирается из группы, состоящей из β-лактоглобулина и β-казеина.

6. Твердый масляный продукт по любому из предшествующих пп.1-5, который содержит также глутаральдегид.

7. Твердый масляный продукт по любому из предшествующих пп.1-5, который содержит также трансглутаминазу.

8. Твердый масляный продукт по любому из предшествующих пп.1-5, в котором количество белка составляет от 0,1 до 5 мас.%.

9. Твердый масляный продукт по любому из предшествующих пп.1-5, в котором количество полярного, низкомолекулярного промежуточного соединения составляет до 2%.

10. Способ производства твердого масляного продукта по любому из пп.1-9, в котором:
- масло диспергируют в белковом растворе до образования эмульсии,
- эмульсию гомогенизируют и промывают водой,
- добавляют глутаральдегид или трансглутаминазу, либо концентрированную эмульсию подвергают тепловой обработке, и
- добавляют полярное, низкомолекулярное промежуточное соединение, которое выбирают из группы, состоящей из глицерина и сахарозы.

11. Способ по п.10, в котором тепловую обработку эмульсии проводят при 80°С в течение около 10 мин.

12. Способ по п.10, в котором эмульсию вводят в такой же объем водного раствора 1 мас.% глутаральдегида, выдерживают и промывают для отделения непрореагировавшего глутаральдегида.

13. Способ по п.10, в котором эмульсия вводится в такой же объем водного раствора 1 единицы/г трансглутаминазы.

14. Применение твердого масляного продукта по любому из пп.1-9 в качестве включения или матрицы в пищевых продуктах, в которые требуется ввести негидрогенизированное отвержденное масло.

15. Применение твердого масляного продукта по любому из пп.1-9, в котором указанное твердое масло используется в косметических изделиях в качестве твердой инкапсулирующей матрицы для липофильных соединений.

16. Применение твердого масляного продукта по любому из пп.1-9, в качестве средства с низкой вязкостно-смазывающей способностью.