CS263926B1

CS263926B1 - Modifikovaný tvrdý potravinářský tuk

Info

Publication number: CS263926B1
Application number: CS876656A
Authority: CS
Inventors: Jaromir Ing Csc Dedek; Antonin Ing Prikryl; Jaroslav Ing Csc List; Stefan Schmidt; Jaroslav Ing Csc Sladek; Ivan Ing Lohynsky; Jan Ing Kaspar; Antonin Blacky; Rudolf Ing Foglar; Jan Ing Csc Tuma; Dagmar Dr Sramkova; Libor Tauvinkl; Alois Ing Machanicek; Jaroslav Ing Zamykal; Vlastimil Ing Zouhar; Kvetoslav Matousek; Ferdinand Dusek
Original assignee: Dedek Jaromir; Antonin Ing Prikryl; List Jaroslav; Stefan Schmidt; Jaroslav Ing Csc Sladek; Ivan Ing Lohynsky; Jan Ing Kaspar; Antonin Blacky; Rudolf Ing Foglar; Jan Ing Csc Tuma; Dagmar Dr Sramkova; Libor Tauvinkl; Alois Ing Machanicek; Jaroslav Ing Zamykal; Vlastimil Ing Zouhar; Kvetoslav Matousek; Ferdinand Dusek
Priority date: 1987-09-14
Filing date: 1987-09-14
Publication date: 1989-05-12
Also published as: CS665687A1

Abstract

Modifikovaný tvrdý potravinářský tuk na bázi triacylglycerolů mastných kyselin, určený pro výrobu různých typů čokoládových polev, čokoládových pochoutek, ledových čokolád, náplní do ledoivých bonbónů a řady čokoládových výrobků, jejichž charakteristickým znakem je vysoký obsah pevných podílů při běžné teplotě 20 až 25 stupňů Celsia a naopak velmi nízký obsah pevných podílů při teplotě 35 až 37 °C, přičemž jej definuje jako produkt selektivní hydrogenace a izomerace směsi nízkoerukového řepkového oleje a dalších rostlinných olejů, obsahující v molekule triacylglycerolu specifické množství mastných kyselin při určitém celkovém oibsahu jejich transizomerů, případně dále upravený přídavkem mléčného tuku.

Description

Předmětem vynálezu je modifikovaný tvrdý potravinářský tuk na bázi triacylglycerolů mastných kyselin, určený pro· speciální účely v potravinářském průmyslu.

V průmyslu cukrovinkářském, čokoládoven a v průmyslu trvanlivého pečivá jsou používány modifikované tvrdé tuky pro výrobu různých typů čokoládových polev, čokoládových pochoutek, ledových čokolád, náplní do ledových bonbónů a řady čokoládových výrobků, jejichž charakteristickým znakem je vysoký obsah pevných podílů při běžné teplotě 20 °C až 25 °C a naopak velmi nízký obsah pevných podílů při teplotě 35 °C až 37 °C. To má za následek, že modifikovaný tvrdý tuk je za normální teploty tvrdý a při teplotě lidského těla dochází téměř k jeho úplnému rozpuštění, a to v krátkém časovém intervalu.

Stanovení obsahu pevných podílů v modifikovaných tvrdých tucích se provádí fyzikální metodou NMR, nukleární magnetické resonance. Obsah pevných podílů stanovený v určitém tepelném rozsahu u modifikovaných tvrdých tuků, obvykle v rozpětí 10 °C až 40 °C, představuje jeho dilatometrický profil.

Obsah pevných podílů vyjádřený v hmot. proč. u různých typů modifikovaných tvrdých tuků kolísá při jedné a téže teplotě v určitém rozsahu, a to v závislosti na složení triacylglycerolů předmětného tvrdého tuku, na technologickém postupu.-přípravy a konkrétním aplikačním využití. Tím se mění pochopitelně i jeho dilatometrický profil, fyzikální vlastnosti, a to jak měřitelné, tak i vzhledové, jako je lesk a ostrost lomu.

Přirozeným modelem, kterému se snaží modifikované tvrdé tuky vyrovnat nebo aspoň ve svých fyzikálních vlastnostech přiblížit, je přírodní kakaové máslo, získané z kakaových bohů. Do skupiny rostlinných másel jsou zahrnovány rovněž tak zvané exotické tuky, jako je illipe, shea, sal, tukuma a bornejský lůj. Tato rostlinná másla se velmi blíží svými fyzikálními vlastnostmi kakaovému máslu, i když složení mastných kyselin triacylglycerolů vykazuje diametrální rozdíly. Sama o sobě v přirozeném stavu nejsou schopna nahradit kakaové máslo, ale mohou sloužit po technologické modifikaci v kombinaci s rostlinnými tuky a oleji jako jedna z komponent pro přípravu tvrdých tuků.

Světová produkce kakaových bohů a z nich získaného kakaóvého máslo nestačí pokrýt světovou potřebu. Důsledkem toho je stabilně vysoká cena kakaového másla na světovém trhu, což má za následek jeho aplikaci do nejkvalitnějších, vesměs značkových výrobků, s tendencí omezit nebo úplně vyloučit jeho přítomnost v levnějších výrobcích s vysokým indexem konzumace. Exotická rostlinná másla jsou v důsledku produkční nejistoty, způsobené neplánovanou, divokou kultivací porostů, jen sporadicky předmětem světového obchodu. Rovněž jejich cena je vysoká a v indexovém vyjádření vůči ceně kakaového másla činí 70—80 proč. Mimo to vyžadují tato másla při aplikaci do tvrdých tuků modifikaci postupem frakcionace, respektive parciální hydrogenace a frakcionace.

Tato situace na světovém trhu dala podnět k výzkumu a vývoji nových typů modifikovaných tvrdých tuků. Výchozí surovinou pro výrobu uvedených tuků jsou oleje a tuky jak rostlinného, tak živočišného původu, případně jejich směsi. Rostlinné oleje používané pro tento účel jsou jednak laurového typu, tedy oleje, v jejichž složení mastných kyselin převládá kyselina laurová, jako je olej kokosový a palmo jádrový. Z ostatních rostlinných olejů je používán olej palmový, podzemnicový, sójový, bavlníkový, ze živočišných tuků lůj a oleje z mořských živočichů, případně jejich směsi. Při aplikaci tuků skupiny laurové má výsledný produkt omezený okruh použití, ježto za přítomnosti lipolytických enzymů, respektive v důsledku mikrobiálního znečištění v kterékoliv výrobní fázi dochází k hydrolýze mastných kyselin a výrobek dostává nepříjemnou mýdlovou chuť.

Tvrdé tuky možno připravit rovněž z podzemnicového a bavlníkového oleje, ale získaný produkt nemá požadovaný strmý dilatometrický profil a kromě toho je jejich další nevýhodou při použití vysoká cena na světovém trhu.

·· Pokud je pro daný účel používán řepkový olej s vysokým obsahem kyseliny erukově C 22 : 1, 30 až 50 hmot. %, dochází v důsledku postupného celosvětového přechodu na pěstování řepkového semene typu 0, což je označení pro řepkové semeno a olej s obsahem kyseliny erukové v oleji max. 5 hmot. % a 50 až 150 ppm síry v oleji a řepkového semene typu 00, což je označení pro řepkové semeno a olej s obsahem kyseliny erukové rovněž max. 5 hmot. % v oleji a sníženým obsahem síry v oleji, tj. 20 až 30 ppm, ke zvyšování jeho ceny a stává sě nedostatkovým, protože i snížená produkce se používá převážně pro technické účely.

Ostatní doposud používané tuky a oleje je nutné upravit nákladným postupem v několika operacích, přičemž nízká výtěžnost procesu značně zvyšuje cenu a použitelnost produktu,

Dosud používané modifikované tvrdé tuky v % hmot.

Dilatometrický profil:

Index pevných podílů

Přírodní kakaové máslo v % hmot.

až 84 68 až 71 33 až 37 1 až 5 0

Při 10 ^qC 20 °C 30 °C 35 °C 40 °C

Nyní bylo zjištěno, že uvedené nedostatky odstraňuje modifikovaný tvrdý potravinářský tuk na bázi řepkového oleje s nízkým obsahem kyseliny erukové podle vy nálezu, který je tvořen produktem selektivní hydrogenace a izomerace 60 až 80 hmot. proč. řepkového oleje obsahujícího 0,1 až 5,0 hmot. % kyseliny erukové a 20 až 40 hmot. % palmového a/nebo sójového a/nebo bavlníkového a/nebo podzemnicového a/nebo olivového oleje, obsahujícím v molekule triacylglycerolu hlavně

c	0,05 14 : 0	až	0,5	hmot. %	mastné	kyseliny
c	6,0 16 : 0	až	22,0	hmot. %	mastné	kyseliny
c	6,0 18 : 0	až	12,0	hmot. %	mastné	kyseliny
c	0,5 20 : 0	až	3,0	hmot. %	mastné	kyseliny
c	0,1 22 : 0	až	2,0	hmot. %	mastné	kyseliny
c	55,0 18 : 1	až	80,0	hmot. %	mastné	kyseliny
c	0,1 22 : 1	až	4,0	hmot. %	mastné	kyseliny
G	2,5 18 : 2	až	8,5	hmot. %	mastné	kyseliny

při celkovém obsahu jejich transizomerů v rozpětí 60 až 80 hmot. % vyjádřeno jako kyselina elaidová.

Modifikovaný tvrdý potravinářský tuk podle vynálezu lze připravit např. postupem selektivní hydrogenační izomerace, která probíhá při teplotě 160 až 230 'C, za tlaku vodíku 0,04 až 0,5 MPa a přítomnosti 0,5 až 5,0 hmot. % izomeračního katalyzátoru na nosiči, s obsahem 10 až 30 hmot. % Ni, obsahujícího 3 až 21 hmot. % síry, počítáno na obsah Ni.

Zlepšené fyzikální a vzhledové vlastnosti vykazuje modifikovaný tvrdý potravinářský tuk podle vynálezu, tvořený produktem selektivní hydrogenace a izomerace uvedené směsi olejů, výhodně upravené před hydrogenací přídavkem až 10 hmot. % mléčného tuku. Mléčný tuk je charakterizován obsahem 18 až 25 hmot. % nasycených mastných kyselin s krátkým uhlíkovým řetězcem C 4 až C 14 a jodovým číslem 25 až 38. Mléčný tuk je možné přidat k modifikovanému tvrdému potravinářskému tuku podle vynálezu rovněž v hydrogenované for50 až 66 40 až 60 22 až 40 8 až 23 2 až 5 mě, v množství až 10 hmot. %, ale v tomto případě je jeho charakteristickým znakem, vedle obsahu 18 až 25 hmot. % nasycených mastných kyselin s krátkým řetězcem C 4 až C 14, i jodové číslo 1 až 5.

Modifikovaný tvrdý potravinářský tuk podle vynálezu má bod tání 32 °C až 39 °C, jodové číslo 60 až 75 a vykazuje vynikající dilatometrický profil. Taje velmi lehce v ústech a nezanechává voskovitou nebo lojovitou chuť ani drsný pískovitý vjem. Při normální teplotě je dostatečně tvrdý, má vysoký lesk, vykazuje ostrý lom a i po delší době skladování je chuťově stabilní, bez výkvětu (šedivění povrchu). Dalším z účinků vynálezu jsou i relativně nízké náklady na výrobu a význačné je i využití pro daný fičel řepkového oleje typu 0 nebo 00.

Dosažení neočekávaného efektu značného zlepšení dilatometrického profilu a fyzikálních vlastností modifikovaného tvrdého potravinářského tuku podle vynálezu je možno demonstrovat na následujících příkladech.

Příklad 1

Směs olejů o hmotnosti 5 t, která obsahovala 60 hmot. % řepkového oleje s obsahem kyseliny erukové 4,8 hmot. °/o a 40 hmot. % bavlníkového oleje, byla podrobena selektivní izomerační hydrogenaci při teplotě 200 °C, tlaku vodíku 0,05 MPa, za přítomnosti 4,0 hmot. % katalyzátoru, počítáno na hmotnost směsi olejů, který obsahoval 20,0 % Ni a 6 hmot. % síry, počítáno na hmotnost Ni. Hydrogenace byla ukončena po šesti hodinách při dosažení bodu tání 38 °C, načež byl tuk podroben filtraci a rafinaci.

Byl získán modifikovaný tvrdý potravinářský tuk, který měl za běžné teploty ostrý lom a při tání nezanechával v ústech voskovitou chuť.

Příklad 2

Směs olejů o hmotnosti 5 t, která obsahovala 80 hmot. % řepkového oleje s obsahem kyseliny erukové 5,0 hmot. % a 20 hmot. % palmového oleje, byla podrobena selektivní izcmeraění hydrogenaci při teplotě 180 °C, tlaku vodíku 0,1 MPa za přítomnosti 1,0 hmot. % katalyzátoru, počítáno na hmotnost směsi olejů, který obsahoval 15 proč. Ni a 12 hmot. % síry, počítáno na hmotnost Ni. Hydrogenace byla ukončena po devíti hodinách při dosažení bodu tání 36 °C, načež byl tuk podroben filtraci a rafinaci.

Byl získán modifikovaný tvrdý potravinářský tuk, který měl dobré organoleptické vlastnosti a vykazoval na povrchu žádoucí lesk.

P ř í k 1 a d 3

Směs olejů o hmotnosti 5 t, která obsahovala 70 hmot. % řepkového oleje s obsahem kyseliny erukové 3,0 hmot. % a 30 hmot. % sójového oleje, byla podrobena selektivní izomerační hydrogenaci při teplotě 230 °C, tlaku vodíku 0,25 MPa za přítomnosti 4,0 hmot. % katalyzátoru, počítáno, na hmotnost směsi olejů, který obsahoval 18,0 % Ni a 8,0 hmot. % síry, počítáno na hmotnost Ni. Hydrogenace byla ukončena po- sedmi hodinách při dosažení bodu tání 34,5 °C, načež byl tuk podroben filtraci a rafinaci.

Byl získán modifikovaný tvrdý potravinářský tuk, který měl vynikající vlastnosti tání a vyhovující organoleptickou stabilitu po delší době skladování.

Přikládá

Směs olejů o hmotnosti 5 t, která obsahovala 75,0 hmot. % řepkového oleje s obsahem kyseliny erukové 2,0 hmot. % a 25,0 hmot. % podzemnicového oleje, byla podrobena selektivní izomerační hydrogenaci při teplotě 210 °C, tlaku vodíku 0,15 MPa za přítomnosti 2,5 hmot. % katalyzátoru, počítáno na hmotnost směsi olejů, který obsahoval 25 % Ni a 14,0 hmot. % síry, počítáno na hmotnost Ni. Hydrogenace byla ukončená po devíti hodinách při dosažení bodu tání 35 °C, načež byl tuk podroben filtraci a rafinaci.

Byl získán modifikovaný tvrdý potravinářský tuk, který měl lasturovitý lom a vynikající vlastnosti tání.

P ř í k 1 a d 5

Směs olejů o hmotnosti 5 t, která obsahovala 69,0 hmot. % řepkového oleje s obsahem kyseliny erukové 5,0 hmot. %, 23,0 hmot. % bavlníkového oleje a 8,0 hmot. °/o mléčného tuku, byla podrobena selektivní izomerační hydrogenaci při teplotě 200 ' C, tlaku vodíku 0,12 MPa, za přítomnosti 3,5 hmot. % katalyzátoru, počítáno na hmotnost směsi olejů, který obsahoval 20 ⁹/o Ni a 14,0 hmot. % síry, počítáno na hmotnost

Ni. Hydrogenace byla ukončena po šesti hodinách, při dosažení bodu tání 38,5 °C, načež byl tuk podroben filtraci a rafinaci.

Byl získán modifikovaný tvrdý potravinářský tuk, který měl ostrý lom, vysoký lesk na povrchu a vykazoval dlouhodobou chuťovou a vzhledovou stabilitu.

Příklad 6

Směs olejů o hmotnosti 5 t, která obsahovala 62,0 hmot. % řepkového oleje s obsahem kyseliny erukové 4,5 hmot. %, 35,5 hmot. % palmového oleje a 2,5 hmot. % mléčného tuku, byla podrobena selektivní izomerační hydrogenaci při teplotě 215 °C, tlaku vodíku 0,08 MPa, za přítomnosti 3,5 hmot. % katalyzátoru, počítáno na hmotnost směsi olejů, který obsahoval 20 % Ni a 14,0 hmot. % síry, počítáno na hmotnost Ni. Hydrogenace byla ukončena po 8,5 hodině, při dosažení bodu tání 39 °C, načež byl tuk podroben filtraci a rafinaci.

Byl získán modifikovaný tvrdý potravinářský tuk, který měl vynikající lesk a tvrdost, lasturovitý lom a vysokou organoleptickou stabilitu.

Příklad 7

Modifikovaný tvrdý potravinářský tuk podle příkladu 5 o hmotnosti 4 600 kg byl roztaven v míchacím kotli při teplotě 60 stupňů Celsia a za stálého míchání bylo k němu přidáno 400 kg mléčného tuku o jodovém čísle 3.

Po dokonalé homogenizaci byl získán tvrdý tuk, který měl bod tání 39 °C, vykazoval zvýšenou stabilitu, a i po delší době skladování neuvolňoval na povrch kapky oleje.

Příklad 8

Směs olejů o hmotnosti 5 t, která obsahovala 70,0 hmot. % řepkového oleje s obsahem kyseliny erukové 0,5 hmot. %, 20,0 hmot. % olivového oleje a 10,0 hmot. % sójového oleje, byla podrobena selektivní izomerační hydrogenaci při teplotě 190 °C, tlaku vodíku 0,06 MPa, za přítomnosti 3,0 hmot. % katalyzátoru, počítáno na hmotnost směsi olejů, který obsahoval 20,0 % Ni a 4,0 hmot. °/o síry, počítáno na hmotnost Ni. Hydrogenace byla ukončena po šesti hodinách při dosažení bodu tání 32 stupně Celsia, načež byl tuk podroben filtraci a rafinaci.

Byl získán modifikovaný tvrdý potravinářský tuk, který měl vynikající organoleptické vlastnosti při tání v ústech a vyhovující stabilitu při skladování.

OOOCTJrHOCOObx tN

CM CM Tři E+ CO O in m od ir> co~ co^ rco* o* to* r~T cm* o* σΓ co* cm*

CD CD o* cn b**

CO CO LO

CO CO^ OD~ CD CO co_

O* O cn O* r-Γ O* O* CM* T}?

Η H CO

CD CD in τ-Γ σ>* o* co co co co rH ΙΩ O* CM θ' UD ΙΩ co TF CO_ r-Γ CM* o* Tři* co* co* rH CO

CD in rH CO* CO* TJ1* co co co

Složení modifikovaného tvrdého potravinářského tuku podle příkladů provedení

Mastné kyseliny Příklad triacylglycerolů 12 3 4 v hmot. %

CM IO LO O* CD Tfl CD CD* ts co* CM* r-Γ CM* r-Γ ID* rH O OO Tfl CM^ CD rd rH O* O·* CO* CM* o* Tři* CM* CO*

O O O O? ID* CM* co CO bs o in in cn* Tti* Tři* co co tv

TřllfDODOODCOCDCM CD CD Tři ococoHom^m rH CO m co oo co co co rHCOlíDLOCMCOOOCO O CD CO

OCMOOrHCOCMCO Η H CO

CM OO Γχ CO CO CO

O O CD CD O	rH	rH	CM	Λ
				crt
^(OMON	co	CM	oo	w
rH rH rH CM CM	r-1	CM	v1	XJ
o u o o o	o	o	o	o

^>O 'φ \φ >

Ό O o TJ ffl ° o oo o cm oo irf o 3 3 CM ti

Φ

Ό φ

>

Λ

Γ-, ° °ti

T3 cd

P·—1

Λ \l—t >ÍH

Cti ω 3 Ό O Cti ti +-» '>s Tfl Td S-í >

•W ti cd

B co

O

B ΰ

>

0^ tj o

a λ

o ti >

φ a

xi cd w

O <3 O O, <3 00 CD OO O 3 r-f S CD H <3^ <3 O 3 CM CO r-Γ CM r-T t\ 3^ H

O o

[>.

Q r-l

CO

O O 3 o CO rH

CD A A ^Or.

00 CO 3 <3 CO ID CO

CD CD <3 LO 3 CO 3 LO CO

R. AA 3 00 3 3 3 co o

o

A A A A ⁰3 o 3 cď r-T 333 lí modifikovaného tvrdého tuku podle vynálezu >cd >

o ř-i ti cd r—I 0) >cd >

o f-i ti cd ti 'Φ ti cd >

s

Td o

>N ti

O ti

X s

r—4 > cd PQ ti s

Φ

N

Ό

O

Λ ω S O £ ’® M S ’ti ti

4-» tí • I—I a

tfí

3 3 3 CM

O O CM 3 ’Φ CM r-1

I

CM τμ <3 <3 CO 3 3 3 Sil CM

O O 3 3 CM ID CO tH

O O 3 3 3 CO rH

O O 3 Sfl 3 ST CM rH cd

Cti

O O O ID O tH CM CO CO Tfl njojd

Claims

1. Modifikovaný tvrdý potravinářský tuk na bázi řepkového oleje s nízkým obsahem kyseliny erukové vyznačený tím, že je tvořen produktem selektivní hydrogenace a izomerace 60 až 80 hmot. % řepkového oleje obsahujícího 0,1 až 5 hmot. % kyseliny erukové a 20 až 40 hmot. % palmového a/nebo sójového· a/nebo bavlníkového a/nebo podzemnicového a/nebo· olivového oleje, obsahujícím v molekule triacylglycerolů hlavně

55,0 až 80,0 hmot. % mastné kyseliny C 18 : 1 0,1 C 22 : 1 až 4,0 hmot. % mastné kyseliny 2,5 C 18 : 2 až 8,5 hmot. % mastné kyseliny

c 0,05 14 : 0 až 0,5 hmot. % mastné kyseliny c 6,0 16 : 0 až 22,0 hmot. % mastné kyseliny c 6,0 18 : 0 až 12,0 hmot. % mastné kyseliny c 0,5 20 : 0 až 3,0 hmot. % mastné kyseliny c 0,1 22 : 0 až 2,0 hmot. °/o mastné kyseliny

2. Modifikovaný tvrdý potravinářský tuk podle bodu 1, vyznačený tím, že je tvořen produktem selektivní hydrogenace a izomerace směsi olejů podle bodu 1, upravené před hydrogenaci přídavkem až 10 hmot. proč. mléčného tuku,

3. Modifikovaný tvrdý potravinářský tuk podle bodu 1 nebo 2, vyznačený tím, že je tvořen produktem upraveným přídavkem až 10 hmot. % hydrogenovaného mléčného tuku o jodovém čísle 1 až 5.