CZ20003566A3

CZ20003566A3 - Způsob výroby pomazánky

Info

Publication number: CZ20003566A3
Application number: CZ20003566A
Authority: CZ
Inventors: Janos Bodor; Karel Theodorus Vermaat; Michael Erdl; Klaus Mayer
Original assignee: Unilever N. V.
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2001-04-11

Abstract

Pomazánka podobná máslu, která neobsahuje podstatné množství máselného tuku se připravuje z koncentrovaného krému na bázi rostlinného tuku. Povrchová průměrná velikost (D3 2) tukových kapének v krému v rozmezí 3 až 7 mm zajišťuje stabilitu přechlazeného krému, takže do inverzní jednotky vstupuje s v podstatě kapalnou tukovou fází, přičemž převážná část tuku krystalizuje po výstupu emulze z inverzní jednotky a s výhodou v klidu. Krém se zpracovává v lince pro výrobu pomazánky, která zahrnuje zařízení pro výrobu emulze typu olej ve vodě s nutným vytvořením malých tukových kapének, pastér, trubkový výměník tepla a jako jedinou zpracovací jednotku mísič s dutinovým přenosem, který provede inverzi

Description

Způsob výroby pomazánky

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká způsobu výroby pomazánky. Pomazánka získaná způsobem podle vynálezu je zvláště vhodná pro použití na chleba a je překvapivě podobná máslu, ačkoli se pro její výrobu nepoužívá žádný mléčný tuk.

Dosavadní stav techniky

Co se týče konzistence, chuti a pocitu v ústech je pro mnoho io zákazníků laťkou pro hodnocení pomazánek nejvyšší jakosti stále máslo. Bylo provedeno mnoho pokusů vyvinout pomazánku, která neobsahuje žádný máselný tuk nebo ho obsahuje pouze malé množství, která je z hlediska chuti a pocitu v ústech podobná skutečnému máslu, viz např. východoněmecký patent 225327, US patent 4209546, EP 96631 a EP 199398. Způsoby podle dosavadního stavu techniky buď neposkytují skutečně uspokojivý výrobek nebo jsou způsoby komplikované, nákladné nebo vyžadují značná množství máselného tuku (melanže).

Je známo, že způsob výroby pomazánky podobné máslu vzhledem ke konzistenci a pocitu v ústech by měl s výhodou zahrnovat podmínky stání v klidu pro krystalizaci strukturujícího tuku v tukové fázi. Krystalizační proces by neměl být rušen žádným způsobem zpracování. Za těchto okolností získá síť tukových krystalů vyšší stabilitu, která vede k maximálně strukturované tukové fázi.

Tato krystalizace v klidu po inverzi však vyžaduje podmínky zpracování, které se jeví jako protikladné. Emulze se spojitou vodnou fází obsahující alespoň 50 % hmotnostních tuku musí být při inverzi chladná s teplotou nižší než je teplota tání strukturujícího tuku. Při *· *· · φφ φφ φφ • · · · · · · · φφφφ * · · · · · · φ • · · · φφφφφφ • · · · φφφφ φφφφ φφφφ φφφ φφφφ φφ φφ

- 2 výrobě v průmyslovém měřítku vyžaduje rychlé chlazení emulze míchání, které nevyhnutelně způsobí značné střižné síly a přepracování výrobku. Po inverzi je toto přepracování nežádoucí a před inverzí přispívá působení střižných sil ke krystalizaci dispergovaných kapének tuku, což vede ke chladnému a zralému krému, který má nežádoucím způsobem vysokou viskozitu. Ve výrobku jsou žádoucí více nebo méně krystalizované částice tuku, protože zvyšují případný vjem podobnosti máslu, ale jejich struktura bude nepříznivě ovlivněna vysokými střižnými silami, které se v inverzní jednotce vyskytují. Navíc se pro dosažení koalescence kapalné části dispergovaných kapiček tuku používají v invertoru střižné síly. Požadovaná energie je však úměrná viskozitě zralého krému, jehož viskozita stoupá s pokračující krystalizaci tuku. Malé množství vykrystalizovaného tuku je však žádoucí pro stabilizaci dispergovaných is kapiček vodné fáze, které vznikají při procesu inverze.

Způsob výroby pomazánky popsaný v EP 293980 je charakterizovaný počáteční přípravou surové emulze. Pasterovaný „krém“ (tj. emulze získaná smícháním dvou nebo více různých složek, jako je rostlinný tuk, voda, smetana, máslo; termín „krém“ (cream) nezahrnuje běžnou smetanu (dairy cream) získávanou tradičními způsoby z kravského mléka) se ochladí ve statickém výměníku tepla, zvláště v trubkovém výměníku tepla, kde nejsou ve velké míře přítomny účinky přepracování na emulzi. Průměrná velikost tukových kapének je alespoň 10 pm a s výhodou více. Stav směsi jako emulze se spojitou vodnou fází se udrží až do okamžiku, kdy krém vstoupí do jednotky zpracování, kde se převede na pomazánku se spojitou tukovou fází. Riziko předčasné inverze se snižuje zvýšením viskozity vodné fáze. Tato viskozita se zvyšuje přidáváním gelujících nebo zahušťujících látek a popřípadě snížením teploty. Při snížení teploty již

3o začne tuková fáze krystalizovat.

Krém s viskózní vodnou fází vyžaduje inverzní jednotku s vysokým energetickým výkonem. Jak bylo však řečeno výše, není *· ·· ·· * · ♦ · · · • · · · · • · · ♦ · · • · · · · ···· 99 99 žádoucí vystavovat emulzi tak vysoké energii. Získaná pomazánka může mít dobrou jakost, ale není podobná máslu.

Způsob popisovaný v EP 199398 má za cíl výrobu pomazánky, která má spojitou tukovou fázi a která má vlastnosti podobné máslu. Počáteční emulze se spojitou vodnou fází, označovaná jako „krém“, se vede přes inverzní jednotku. Předčasné inverzi se zabrání použitím některé z následujících dvou podmínek: krém se udržuje až do inverze při bezpečné teplotě okolí, přičemž chlazení se použije až v průběhu následného kroku inverze, nebo se krém ponechá zrát při nízké teplotě, takže dojde k vytvoření stabilizujících tukových krystalů před vstupem krému do inverzní jednotky. Pro inverzi se používá tzv. „mísič s dutinovým přenosem“ (cavity transfer mixer, (CTM); při míchání dochází k přenosu míchaného materiálu mezi překrývajícími se dutinami statoru a rotoru).

Splnění první podmínky však vyžaduje značnou chladicí kapacitu inverzní jednotky. Jestliže se zpracovávají podle popisu uvedeného v příkladech patentu malé objemy, použití zařízení CTM může být vhodné. Protože však takové zařízení CTM má značně omezenou chladicí kapacitu a nemůže odstranit teplo z velkých objemů materiálu, popisovaný způsob nebude pracovat, pokud se bude provádět v průmyslovém měřítku.

Druhá podmínka, která zahrnuje inverzi ochlazené a zralé emulze není také vhodná, protože množství pevného tuku vytvořené před inverzí je příliš vysoké.

Žádný ze způsobů podle dosavadního stavu techniky není schopný uskutečnit rychlou inverzi krému, složeného v podstatě z kapalného tuku, vedoucí k pomazánce s vysoce strukturovanou tukovou fází.

·· ·· • · · · « ·

• ·

-4 Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je způsob výroby jedlé pomazánky podobné máslu obsahující jedlou emulzi typu voda v oleji, která obsahuje 50 až 85 % hmotnostních triglyceridového tuku, který zahrnuje následující kroky:

a. připraví se krém, který obsahuje 15 až 50 % hmotnostních vodné fáze, ve které je dispergováno 50 až 85 % hmotnostních zkapalněného tuku ve formě jemných kapének,

b. krém se pasteruje, io c. krém se chladí a potom se převede přes inverzní jednotku, kde proběhne inverze na emulzi se spojitou tukovou fází,

d. invertovaná emulze se spojitou tukovou fází se ponechá krystalizovat na pomazánku, který se vyznačuje tím, že krém se vystaví takovému režimu is chlazení, že dispergovaný tuk je při vstupu krému do inverzní jednotky ve v podstatě kapalném, přechlazeném stavu, přičemž tento stav je tak nestabilní, že inverze krému je ukončena v průběhu 30 sekund po jeho vstupu do inverzní jednotky.

Předkládaný vynález poskytuje jednoduchý, laciný a spolehlivý 20 způsob, který poskytuje pomazánku překvapivě podobnou máslu, přičemž tento způsob může vynechat použití máselného tuku jako složky tukové fáze.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 ukazuje schéma ilustrující jedno provedení způsobu podle předkládaného vynálezu. Zásobníky A obsahují složky pro tukovou fázi a vodnou fázi. B je nádrž pro předsměs opatřená vysokorychlostním míchadlem, kde se připravuje krém. Přes nádrž C se krém čerpá pastérem D a dále potrubím pro dosažení potřebného ···· ···. · · · • · · ····* • ·· · ···*·· • · ·· ·»·· ·»»····· ··· »··· «· **

- 5 zdržení do dvou za sebou následujících chladicích jednotek F a G. Chladicí jednotky na výkresu se jednoduše skládají z trubek nebo vzájemně propojených trubkových zásobníků, s výhodou chlazených vodou. Podle provedení ukázaného na obrázku je v lince mezi oběma chladicími jednotkami zařazen homogenizátor H.·

Druhá chladicí jednotka G je spojena s mísičem s dutinovým přenosem (cavity transfer mixer, CTM), který se používá jako inverzní jednotka. Paralelně s balicím strojem je zařazena jednotka zpětného tavení pro zajištění recirkulace již hotového materiálu pomazánky, pokud nemůže být správně zpracován balicím strojem.

Obr. 2 ukazuje distribuci velikosti kapének oleje v nemléčném krému obsahujícím 65 % hmotnostních tuku, který je typický pro použití podle vynálezu. Na svislé ose je počet tukových částic (procent), na vodorovné ose je velikost olejových kapének v mikrometrech (průměrná velikost je 5,3 pm).

Podrobný popis vynálezu

Výchozí emulze se spojitou vodnou fází, označovaná jako krém (cream), se vyrábí silným mícháním vodné fáze a tukové fáze při teplotě, zvláště alespoň 40 °C, při které byla tuková fáze úplně zkapalněna. Protože množství tuku, alespoň 50 % hmotnostních, které je jemně dispergováno ve vodné fázi, je relativně vysoké, je nezbytné použít výkonný a účinný mixér. S výhodou se emulze (krém) skládá z 55 až 70 % hmotnostních tukové fáze a 30 až 45 % hmotnostních vodné fáze. V případě potřeby mohou být v tomto místě do tukové fáze přimíšeny obvyklé složky tukové fáze, jako jsou příchutě, barviva a emulgátory. Stejně tak vodná fáze může obsahovat běžné složky vodné fáze, jako jsou stabilizující proteiny (například sušené podmáslí), kuchyňská sůl, ochranné látky, okyselující látky a příchutě.

·* ·» · ♦ · *4 ·» ·♦·· 44 4 4 4 4 4 4 * · 4 «4444 * ·· * «44444 • 4 44 4444

4444·*«· ······· * * «·

- 6 Krystalizace tuku je za normálních okolností relativně pomalý proces. Při kroku následujícím po pastéraci se emulze vystaví režimu chlazení, při kterém jsou rychlost ochlazování a popřípadě dosažená teplota takové, že tuk přejde do přechlazeného (supercooled) stavu, tj. obsah pevného tuku je menší než rovnovážný obsah pevného tuku při dané teplotě. Namísto krystalizace zůstane směs v podstatě kapalná.

Pro přechlazený stav je typické zpomalení krystalizace, což zabrání vzrůstu viskozity. Pro stabilizaci kapének vodné fáze, které se vytvářejí při následném kroku inverze, je však možné a dokonce vhodné ponechat v přechlazeném tuku malé množství krystalů tuku, v každém případě méně než 6 % hmotnostních tukové fáze. Takové malé množství pevné fáze má pouze malý vliv na viskozitu krému.

Teplota ochlazeného krému je zvolena tak nízká, že nestabilní přechlazený krém se invertuje v průběhu 30 sekund po vstupu do inverzní jednotky, přičemž tato inverze je doprovázena okamžitým zahájením krystalizace tuku.

V podstatě kapalný stav tukové fáze při vstupu do inverzní jednotky je klíčový pro rychlou a jemnou dispergaci vodné fáze do tukové fáze, která se stane při inverzi spojitou fází. Tak je možno snadno vytvořit kapénky vodné fáze s průměrnou (D_3l3) velikostí 2 až 4 pm. Taková jemná disperze napomáhá zabránit separaci fází a bakteriologické kontaminaci konečné emulze.

Příliš hluboké ochlazení krému zvyšuje riziko předčasné inverze (preinverze). Viditelným signálem preinverze pro odborníka je výskyt tukových shluků. Jestliže však krém není ochlazen dostatečně hluboko, nemá potřebnou nestabilitu pro dosažení inverze v průběhu 30 sekund. Potom je emulze opouštějící inverzní jednotku invertovaná pouze částečně, nebo není invertovaná vůbec, což je zřejmé z nedostatečného poklesu elektrické vodivosti. Rychlost a teplota chladicího režimu jsou určovány okolnostmi, zvláště povahou tuku v krému. Odborník v oboru může snadno vyzkoušet nejlepší podmínky ·· ·· · ·» ·· ·· • · · » 99 9 9 9 9 9 9 ♦ 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9

99999999 999 9999 99 99

-7 chlazení a monitorovat a řídit způsob výroby tak. že nedojde k preinverzi a zároveň dojde k úplné inverzi krému, který obsahuje při vstupu do inverzní jednotky v podstatě kapalný tuk, v rozmezí maximálně 30 sekund, po které se emulze krému zdrží v inverzní jednotce. Proces je možno vhodně řídit úpravou teploty krému.

Bylo zjištěno, že pro řízení přechlazeného stavu má důležitou úlohu objemová průměrná velikost (D_3i2) tukových kapének, která není s výhodou větší než 7 pm. Na druhé straně pokračuje rychlá koalescence tukových kapének v počáteční emulzi a následná krystalizace v průběhu inverze, jestliže povrchová průměrná velikost částic (D₃,₂) je alespoň 3 pm. Tyto požadavky vedou k určení výhodného rozmezí povrchové průměrné velikosti (D₃,₂) tukových kapének ve výchozí krémové emulzi 3 až 7 pm. Míchání krému by mělo být tedy prováděno dostatečně dlouho a s dostatečně velkými střižnými silami, které umožní dosažení výhodné velikosti kapének tuku. V případě potřeby se použije homogenizátoru. Specifikace průměrné velikosti částic je provedena na základě definic uvedených v Alderliesten, M., Mean Particle Diameters, Part. Part. Syst. Charact.

(1991) 237 - 241.

Přechlazený, nestabilní krém by měl být ochlazen a přiveden do inverzní jednotky tak rychle, aby veškeré tukové částice vstoupily do inverzní jednotky v podstatě v kapalném stavu. Částice tuku jsou náchylné ke tvorbě shluků, což způsobuje sklon krému k nežádoucí preinverzi. Tyto shluky se rozpadávají při vystavení krému v průběhu kroku chlazení mírným až středním střižným silám, například použitím homogenizátoru nebo přetlakového ventilu. Toto zpracování by mělo poskytnout právě dostatečnou míru střižných sil pro rozbití shluků. Jakýkoli nadbytek střižných sil zvyšuje riziko předčasné inverze. Ve všech případech bude dostatečný tlakový pokles 1,0 MPa.

Pro stabilizaci spojité vodné fáze a zabránění předčasné inverzi obsahuje krém s výhodou potřebné množství proteinu, s výhodou »»» · ·♦···· * · · · · · · ···· ···« ·<· *«·· ·« ··

- 8 mléčného proteinu. Mléčný protein se s výhodou přidává ve formě čerstvého podmáslí nebo obnoveného podmáslí v tak malém množství, že nebrání inverzi. Vhodné množství je 0,02 až 10 % hmotnostních, s výhodou 0,05 až 5 % hmotnostních mléčného proteinu, vztaženo na vodnou fázi.

Pro podporu následné inverze a pro stabilizaci hotové emulze se spojitou tukovou fází může být do krému přidáno vhodné množství emulgátorů pro emulze typu voda v oleji, monoglyceridú, například 0,2 % hmotnostních, a lecitinu, například 0,2 % hmotnostních.

Riziko předčasné inverze fází je možno dále snížit zabráněním nadměrného působení střižných sil v průběhu chlazení krému. Použití statického výměníku tepla, jako je běžný trubkový výměník tepla, nejen sníží střih, ale také přispívá v důsledku jednoduché konstrukce k ekonomičnosti a spolehlivosti procesu. Pro chlazení je dostatečná vodovodní voda a ledová voda na rozdíl od nákladného a nebezpečného chlazení kapalným amoniakem, které se používá v jednotkách A tradičního zařízení Votator™.

Je známo, že kapénky tuku v krému, které nepodlehnou koalescenci při inverzi, zvyšují vjem podobnosti máslu. Jsou mnohem podobnější mikroskopickým tukovým jednotkám podobným částicím, které je možno pozorovat v máslu. Tukové kapénky, které se vyvíjejí v proteinové membráně, tuhnou a zůstávají jako jednotky uvnitř, ale oddělené od tukové fáze, která se stane spojitou fází. Částice jsou přítomny jako oddělené pevné částice ve vykrystalizované tukové fázi.

Další střih po inverzi však může tyto izolované tukové struktury poškodit. Proto se doporučuje, aby větší část, s výhodou alespoň 70 % hmotnostních pevného tuku v pomazánce, byla ponechána krystalizovat po inverzi a v klidových podmínkách. Podmínky jsou označovány jako klidové, jestliže po inverzi se krystalizující tuk nepohybuje, například zpracováním. Bez zpracování se tukovými krystaly v jejich nejstabilnější modifikaci vytvoří matrice pevného tuku.

44 ·	• 4 44	44
•	4 4	··	• · 4 ·	4 4
•	•	•	4 4 4	4 4
	* 4	•	• 4 4 4	4 4
	•	•	4 4 4	• 4
				44

Výhodným důsledkem je to, že dojde ke zvýšení strukturačních vlastností takové tukové fáze a nepozoruje se další dodatečné tuhnutí. Uvedené izolované ztužené kapénky tuku je možno pozorovat mikroskopem v krystalové struktuře tukové fáze.

Alternativně, pokud se má zabránit maximální tvrdosti, pomazánka se po inverzi jemně zpracovává do míry nezbytné pro dosažení požadované měkčí konzistence.

Omezujícím faktorem způsobu podle předkládaného vynálezu se může jevit krystalizace tuku. Proto jsou podmínky zvoleny tak, že tuková fáze rychle krystaluje po inverzi. Uvádí se, že tuk krystaluje rychle, jestliže v kapalném stavu a při ochlazení na teplotu části linky po inverzi (5 až 15 °C) narůstá obsah pevných látek o alespoň 8 % hmotnostních v průběhu 10 min, dokud neztuhne 100 % hmotnostních. Tato rychlost se měří, když pokročila krystalizace tuku přibližně do poloviny. S výhodou se volí tuk se správnou rychlostí krystalizace; jinak je možno přidat prostředek urychlující krystalizaci. Přítomnost malých množství krystalizovaného tuku v krému, v každém případě menší než 6 % hmotnostních, může také pomoci při krystalizaci.

Tuky, které mají vhodné chování při krystalizaci, jsou například kokosový olej, palmový olej, slunečnicový olej, řepkový olej, sojový olej a palmojádrový olej. Mohou být použity také jejich frakce, směsi a interesterifikované směsi za předpokladu, že jsou splněny výše uvedené podmínky pro rychlou krystalizaci. Výrobky získané způsobem podle předkládaného vynálezu jsou mnohem podobnější výrobkům získaným tradičním stloukáním, ale proti stloukání mají výhodu, že v důsledku vyšších koncentrací tukové fáze v krému je možno zabránit tvorbě a oddělování podmáslí po inverzi. Navíc se odstraní dlouhé a nevýhodné doby zrání 10 hod a více a je možno také provádět aeraci, která by jinak mohla být zdrojem mikrobiologické kontaminace.

• · 9 ·*··· • · · · ······ • · · · ···· ···· ···· ··· ···· 44 44

- 10 Podmínka kapalnosti a nízké viskozity tukové fáze krému umožňují rychlou inverzi, která trvá pouze 30 sekund nebo méně, s výhodou 1 až 5 sekund od vstupu do inverzní jednotky. Rychlá inverze je nutná, protože je zapotřebí dosáhnout krátké doby zdržení v inverzní jednotce. Jestliže invertující krém zůstane v inverzní jednotce déle než 30 sekund, nelze zabránit významné míře krystalizace tuku za pracovních podmínek, která probíhá na úkor následné krystalizace tuku v klidu. Střižná energie nutná pro inverzi by proto měla být do krému vložena v průběhu 30 sekund nebo méně, po které emulze krému zůstává v inverzní jednotce. Pro splnění uvedených požadavků způsobu podle vynálezu se zdá být zvláště vhodné zařízení označované jako mísič s dutinovým přenosem. Ačkoli je toto zařízení známé hlavně jako mísicí jednotka, v rámci předkládaného vynálezu může výborně pracovat jako inverzní jednotka. Vhodně může být použit také koloidní mlýn, jednotka A nebo kontinuální mixér Turrax za předpokladu, že jsou nastaveny takovým způsobem, který umožní dodat do emulze požadovanou energii inverze v průběhu výše uvedené krátké doby zdržení krému. Pro získání vysokého stupně podobnosti máslu by měla být inverze tak mírná, že se zachová podstatná část tukových kapének obalených proteinem přítomných v krému.

Zařízení typu mísiče s dutinovým přenosem (cavity transfer mixer) je běžné mísicí zařízení. Podrobněji se popisuje v EP 199397, která se zabývá přípravou pomazánek, jako nástroj pro míchání dvou oddělených vstupujících proudů. Jeho použití ve funkci inverzní jednotky bylo již zmíněno v přihlášce EP 199398 diskutované výše.

Tento mixér je v podstatě charakterizován dvěma povrchy, které jsou těsně u sebe a jejichž vzdálenost je možno měnit, přičemž každý povrch je opatřen dutinami rozloženými tak, že se při pohybu jednoho povrchu vzhledem ke druhému vzájemně překrývají. Materiál, který se pohybuje mezi těmito povrchy, se pohybuje střídavě mezi dutinami v každém povrchu.

• 9 · ·

- 11 Mísič s dutinovým přenosem poskytuje jedinečnou kombinaci vysokého specifického vstupu střižné energie, krátké doby zdržení a formy průtoku tímto zařízením, která umožňuje zachování výše uvedených struktur pevného tuku. Inverze fází se dosáhne rychle, takže krystalizace přechlazené tukové fáze, která okamžitě začíná, může probíhat v klidovém stavu mimo inverzní jednotku. Jeho použití jako jediného zařízení pro inverzi v provozní lince pro výrobu pomazánek představuje podstatný rozdíl proti operaci chlazení, která se používá v příbuzném, ale laboratorním způsobu výroby pomazánky v malém měřítku, diskutovaném v části dosavadního stavu techniky.

Při měření tuhosti lze snadno dosáhnout hodnoty tuhosti podle Stevense alespoň 300 gramů. Tyto vysoké hodnoty tuhosti podle Stevense jsou žádoucí, protože jsou typické pro vnímání podobnosti výrobku máslu. Krystalizace tukové fáze v klidu vede k maximální tuhosti hotové pomazánky. To je zjevné zvláště v případě, kdy se pomazánka vystaví běžným podmínkám kolísání (teploty) ve formě častých přesunů kelímku s pomazánkou z nízké teploty domácí chladničky do teploty místnosti při jídle a zpět do chladničky. V tomto případě většina běžných pomazánek vykazuje určitý druh nežádoucího dodatečného tuhnutí, které je způsobeno postupnou rekrystalizaci nestabilní tukové fáze do formy stabilnější krystalové matrice. Naopak předkládaná pomazánka bude při vystavení střídání teplot měknout. Pomazánka získaná způsobem podle předkládaného vynálezu je proto charakterizována tuhostí vyjádřenou v hodnotách podle Stevense, která klesá při vystavení pomazánky podmínkám cyklických změn.

Podobnost máslu je kvalitativní vlastnost pomazánky, kterou je možno snadno rozpoznat a která je vysoce ceněna, ale kterou je zároveň obtížné zachytit exaktními parametry. Pro pomazánky podle předkládaného vynálezu byla podobnost máslu hodnocena při senzorických testech skupinou osob, které porovnávaly pomazánky se stejným složením, avšak získanými různými způsoby zpracování.

• · · ····· • · · · *···+· ·· ······ ···· ···· ··· ···· ·« »9

- 12 Podobnost konzistenci másla se také projeví v plasticitě a elasticitě pomazánky. Plasticita výrobku byla hodnocena vtlačováním tyčinky do výrobky a pozorováním míry vytváření prstence a stejnoměrným roztíráním výrobku na krajíc chleba pomocí nože.

Překvapivě vysoká podobnost máslu u pomazánky podle vynálezu je také zjevná, jestliže se pozoruje její chování při tavení a vnímání její chuti a pocitu v ústech. Jestliže se pomazánka používá pro mazání horkého toastu nebo se používá na vařenou zeleninu, její typické chování při tavení je zcela podobné chování másla při tavení.

io Předmětem vynálezu je poskytnout výrobek, který se vysoce podobá máslu a současně není nutno používat jakéhokoli máselného tuku a způsob výroby je jednoduchý, laciný a rychlý. Pro zvýšení vnímání podobnosti máslu však může být do počáteční emulze se spojitou vodnou fází přidán máselný (mléčný) tuk (a složky obsahující is máselný tuk, například smetanu) v množství 1 až 75 % hmotnostních, s výhodou 1 až 50 % hmotnostních, výhodněji 1 až 25 % hmotnostních a ještě výhodněji 1 až 10 % hmotnostních, vztaženo na tukovou fázi.

Jedním provedením vynálezu je pomazánka získaná způsobem podle některého z nároků 1 až 9, která se vyznačuje tím, že má vlastnosti podobné máslu z hlediska roztíratelnosti, textury a pocitu v ústech i v případě, kdy tuková fáze obsahuje méně než 1 % hmotnostní máselného tuku.

Další provedení vynálezu zahrnuje provozní výrobní linku pro výrobu alespoň jedné tuny za hodinu emulzní pomazánky, kde tato linka zahrnuje vybavení vhodné pro výrobu krému s průměrnou velikostí tukových kapének uvedenou v nároku 2, pastér, chladicí jednotku a zařízení pro inverzi krému na výrobek se spojitou tukovou fází, které se vyznačuje tím, že inverzním zařízením je mísič s dutinovým přenosem.

Vynález bude dále popsán na následujících příkladech.

Příklady provedení vynálezu

Obecná část

Stanovení hodnoty podle Stevense

Tuhost podle Stevense (St) vyjádřená v gramech se určuje ne dříve než jeden týden po výrobě. Výrobek se skladuje při 5 °C a potom se ekvilibruje 24 hod při teplotě 5 °C nebo 20 °C, jak je vždy uvedeno. Hodnota podle Stevense se měří s použitím válcové penetrační sondy o průměru 4,4 mm a přístroje Stevens-LFRA Textuře Analyzer (firmy io Stevens Advanced Weighing Systems, Dunmore, UK) nebo přístroje SMS textuře analyzer XT2 (firmy Stable microsystems, Surrey, UK). Rozmezí zatížení je 1000 g pro LFRA a 25 000 g pro zařízení SMS TA-TX2. Přístroj Stevens LFRA Textuře analyzer se provozuje při „normálním“ modu a nastavení hloubky penetrace na 10 mm a rychlosti penetrace 2 mm/s.

Příklad 1

Použití mixéru s dutinovým přenosem

Vychází se z tukové směsi složené z

70 hmotnostních dílů interesterifikované směsi obsahující hmotnostních dílů kokosového oleje a 60 hmotnostních dílů palmového oleje, hmotnostních dílů kokosového oleje, hmotnostních dílů sojového oleje, a připraví se tuková fáze a vodná fáze s následujícím složením:

- 14 • · · · · ·· · · · · ···· · · · · ···· • · · * · · · · 4 · · · ·····» • · · · · · · · ········ ······« ·· ··

Hmotnostní díly

64,40 tuková směs

0,40 emulgátor

0,20_olejový roztok β-karotenu

65,00 tuková fáze

32,00 voda

2,50 sušené podmáslí

0,20 kuchyňská sůl io 0,30_příchuť

35,00 vodná fáze

Za trvalého a důkladného míchání byla emulze obsahující 65 hmotnostních dílů tukové fáze čerpána do nádrže pro předsměs o obsahu 4000 kg, do kterého bylo vloženo 35 hmotnostních dílů vodné fáze. Pomocí míchadla Ystral při otáčkách 600 až 1000 min'¹byl připraven koncentrovaný krém jako emulze typu olej ve vodě při 55 °C. Krém byl protlačen pastérem a udržován 45 sekund při teplotě 75 °C.

2o Pasterovaný krém prošel dvěma chladicími jednotkami složenými ze série trubek chlazených vodovodní vodou a ledovou vodou. První jednotka ochladila krém na přibližně 40 °C a druhá na 13 až 14 °C. Krém byl homogenizován při tlaku 1,0 MPa použitím průtokového přetlakového ventilu (firma APV Gaulin), stále při teplotě

40 °C, což snižuje riziko předčasné inverze fází.

Homogenizovaný krém po kroku chlazení ledovou vodou měl povrchovou průměrnou velikost kapének tuku (D_3i2) 5,3 pm. Obr. 2 « ·

- 15 ukazuje distribuci velikostí kapének a tabulka 1 ukazuje akumulovaná objemová procenta pro za sebou násedující rozmezí velikostí.

Krém byl veden do mixéru s dutinovým přenosem, který pracoval při rychlosti otáčení 1300 ot/min, kde probíhala inverze. Vodné 5 kapénky dispergované ve vytvořené emulzi typu voda v oleji měly průměrnou (D3 3) velikost 2 pm a hodnotu e-sigma 2,2.

Emulze byla ponechána krystalizovat a nakonec byla zabalena na běžné balicí lince.

Tabulka 1

Distribuce velikostí tukových kapének

Průměr až do	Objem
(pm)	(%)
1,01	1,32
2,03	6,50
3,04	14,59
4,06	25,59
5,07	37,40
6,09	49,41
7,10	59,74
8,11	69,20
9,13	77,19
10,14	83,83
12,17	92,26
15,21	97,49
22,31	100,00

- 16 Příklad 2

Použití výměníku tepla se seškrabovaným povrchem

Vychází se z tukové směsi složené z 5 70 hmotnostních dílů interesterifikované směsi obsahující hmotnostních dílů kokosového oleje a 60 hmotnostních dílů palmového oleje, hmotnostních dílů kokosového oleje, hmotnostních dílů sojového oleje, io a připraví se tuková fáze a vodná fáze s následujícím složením:

Hmotnostní díly

64,55 0,30	tuková směs směs emulgátorů 30% olejový roztok β-karotenu příchuť tuková fáze
15	0,0015 0,15
65,00
	32,53	voda
20	2,20	sušené podmáslí
	0,20	kuchyňská sůl
	0,07	kvselina citrónová (pH 4,9)

35,00 vodná fáze

Za trvalého a důkladného míchání bylo 65 hmotnostních dílů tukové fáze čerpáno do nádrže pro předsměs o obsahu 3000 kg, do které bylo vloženo 35 hmotnostních dílů vodné fáze. Pomocí míchadla

- 17 • ·

Ystral při otáčkách 600 až 1000 min¹ byl připraven koncentrovaný krém typu olej ve vodě při 55 °C. Krém byl protlačen pastérem a udržován 45 sekund při teplotě 80 °C.

Pasterovaný krém prošel dvěma chladicími jednotkami složenými ze série trubek, které ochladily krém na teplotu přibližně 40 °C.

Krém byl homogenizován při tlaku 1,0 MPa použitím průtokového přetlakového ventilu (firma APV Gaulin), stále při teplotě 40 °C.

io Homogenizovaný krém byl veden výměníkem tepla se seškrabovaným povrchem (jednotka Votator A). Přechlazený krém s teplotou 13 °C byl charakterizován nízkou viskozitou a nepřítomností shluků tuku a byl veden druhou jednotkou A pracující při rychlosti 400 ot/min, kde byi krém úplně invertován. Vodné kapénky dispergované ve vytvořené emulzi typu voda v oleji měly průměrnou velikost částic (D₃,₃) 2,0 pm a hodnotu e-sigma 1,7.

Získaný produkt byl porovnán s výrobkem se stejným složením,

2o ale získaným mixérem s dutinovým přenosem jako inverzní jednotkou. Byly měřeny hodnoty podle stevense (tabulka II) a skupina osob testovala vzhled, chování při tavení a chuť (tabulka III).

Tabulka II

Teplota (°C) Hodnota podle Stevense (g, kužel 4,4 mm)

CTM SSHE

619 557

395 319 • · · · fe · fe ·

15	161	137
20	45	37
Tabulka III
Hodnocení skupinou osob
Stupnice 1-10	CTM	SSHE
Vzhled	7,1	7,1
Tavení	7,1	7,3
Chuť	6,8	6,5

Zdá se, že hodnoty podle Stevense jsou pouze mírně odlišné. 5 Celkový závěr z hodnocení skupinou osob byl ten, že produkt získaný inverzí v jednotce SSHE měl stejnou jakost ve srovnání s výrobky získanými inverzí CTM.

Příklad 3 io Použití tukové fáze s obsahem mléčného tuku

Byl připraven krém s vysokým obsahem tuku, jehož tuková fáze a vodná fáze měly následující složení:

Hmotn. dílů

36 tuková směs složená ze % hmotnostních interesterifikované směsi s obsahem % hmotnostních kokosového oleje a 60 % hmotnostních palmového oleje, % hmotnostních kokosového oleje,

20 % hmotnostních sojového oleje,

- 19 mléčného tuku slunečnicového oleje emulgátoru (HYMONO 8803) emulgátoru (BOLEC MT)

30% olejový roztok β-karotenu příchuť tuková fáze

4

0,15 0,18

0,0019

0,015

64,34

35,19 vodná fáze ze smetany io 0,12 bakteriální kultura pro zakysání smetany

0,35_kuchyňská sůl

35,66 vodná fáze

Smetana (dairy cream) se 40 % hmotnostními tuku (1200 kg) byla zakysána na pH 5,2 bakteriální kulturou. Smetana byla nasáta do nádrže s dvojitým pláštěm a byla zahřáta z 5 °C na 30 °C. Při 30 °C bylo zahájeno kysání přídavkem bakteriální kultury. Pro snížení hodnoty pH z 6,6 na 5,2 bylo zapotřebí 7,5 hod. V průběhu kysání bylo použito mírného míchání pro zabránění flokulace tuku.

Smetana (pH 5,2) byla vedena pastérem (75 °C, 45 s) pro zastavení kysání způsobeného bakteriemi, ochlazena na 55 °C (trubkový výměník tepla) a vedena do nádrže pro předsměs, kde byla přidána směs rostlinného tuku a další složky až do 64 % hmotnostních tuku (na krém). Celková předsměs byla důkladně míchána míchadlem

Ystral při 60 až 1000 ot/min, dokud nedosáhla velikost kapének oleje v celkové předsměsi (D 3,2) přibližně 3 pm. Po ukončení emulgace byla veškerá předsměs pasterována (75 °C, 45 s), vedena první chladicí jednotkou složenou ze sekvence trubek a byla ochlazena na 40 °C.

Krém s teplotou 40 °C byl homogenizován při 1,0 MPa použitím kontinuálního přetlakového ventilu (firmy APV Gaulin).

• · • ·

- 20 Krém zbavený shluků (40 °C) byl veden druhou chladicí jednotkou složenou ze sekvence potrubí, která byla postupně chlazena vodovodní vodou a ledovou vodou až na teplotu 8 až 9 °C.

Potom byl krém veden mísičem s dutinovým přenosem 5 pracujícím při rychlosti 850 ot/min, kde probíhala inverze. Vodné kapénky dispergované ve vytvořené emulzi typu voda v oleji (T = 19,2 °C) měly průměrnou velikost (D₃,₃) 1,7 pm a hodnotu e-sigma 2,5.

Emulze byla ponechána krystalizovat a byla nakonec zabalena na běžné balicí lince.

io Tabulka IV ukazuje hodnoty podle Stevense.

Tabulka IV

Teplota (°C)

Hodnota podle Stevense (g, kužel 4,4 mm)

874

494

Příklad 4

Byla připravena pomazánka s obsahem mléčného tuku, jejíž vodná fáze byla okyselena kyselinou citrónovou.

Tuková fáze a vodná fáze měly následující složení:

Hmotn. dílů

2o 34 tuková směs složená ze % hmotnostních interesterifikované směsi s obsahem • Φ φφ » Φ Φ I φ « φφ • · φφ φφ

- 21 40 % hmotnostních kokosového oleje a 60 % hmotnostních palmového oleje, % hmotnostních kokosového oleje, % hmotnostních sojového oleje,

24 mléčného tuku slunečnicového oleje

0,15 emulgátoru (HYMONO 8803)

0,18 emulgátoru (BOLEC MT)

0,0019 30% olejový roztok β-karotenu io 0,015_příchuť

64,34 tuková fáze

35,24 vodná fáze ze smetany

0,35 kuchyňská sůl'

0,07_kyselina citrónová (pH 5,2)

35,66 vodná fáze

Smetana se 40 % hmotnostními tuku (1200 kg) byla okyselena na pH 5,2 kyselinou citrónovou. Smetana byla nasáta do nádrže s dvojitým pláštěm a byla zahřáta z 5 °C na 55 °C. Byl přidán zředěný roztok kyseliny citrónové (20 % hmotnostních) pro snížení pH z 6,6 na 5,2.

Smetana (pH 5,2) byla čerpána do nádrže pro předsměs, kde byla přidána směs rostlinného tuku a další složky až do 64 % hmotnostních tuku (na krém). Celková předsměs byla důkladně míchána míchadlem Ystral při 600 až 1000 ot/min, dokud nedosáhla velikost kapének oleje (D 3,2) přibližně 3 pm. Po ukončení emulgace byla veškerá předsměs pasterována (75 °C, 45 s), vedena první chladicí jednotkou složenou ze sekvence trubek a byla ochlazena na

40 °C. Krém s teplotou 40 °C byl homogenizován při 1,0 MPa použitím kontinuálního přetlakového ventilu (firmy APV Gaulin).

• φ

φ φ» φφ φφ • ΦΦΦ φφφ» ♦ « ΦΦΦΦ φ φφφφφφ φ φ ΦΦΦΦ

Krém zbavený shluků (40 °C) byl veden druhou chladicí jednotkou složenou ze sekvence potrubí, která byla postupně chlazena vodovodní vodou a ledovou vodou až na teplotu 6 °C.

Potom byla smetana vedena mísičem s dutinovým přenosem 5 pracujícím při rychlosti 1050 ot/min, kde probíhala inverze. Vodné kapénky dispergované ve vytvořené emulzi typu voda v oleji (T = 16,7 °C) měly průměrnou velikost (D_{3 3}) 1,4 pm a hodnotu e-sigma 2,4.

Emulze byla ponechána krystalizovat a byla nakonec zabalena na běžné balicí lince. Hodnoty podle Stevense ukazuje tabulka V.

Tabulka V

Teplota (°C)

Hodnota podle Stevense (g, kužel 4,4 mm)

900

489

Příklad 5

Hodnocení výrobku

Tři pomazánky, pomazánka A, pomazánka B a pomazánka C, vyrobené způsobem podle předkládaného vynálezu, byly hodnoceny skupinou osob (n = 200), z nichž 50 % pravidelně konzumovalo máslo a 50 % pravidelně konzumovalo margarin. Z hlavních vlastností pomazánky, jako je roztíratelnost, textura, pocit v ústech, chuť a barva, hodnotily testující osoby první tři vlastnosti při porovnání s vysoce jakostním margarinem (RAMA) a máslem. Navíc byla hodnocena kombinovaná vlastnost pocit v ústech/roztíratelnost.

• tf tf· tf tftf tf « tftf ♦ • tftf tf • tftf tf • tf tftf

Podmínky testu byly následující: výrobky o teplotě 5 °C byly ochutnávány po namazání na toast.

Získaná hodnocení ukazuje tabulka VI.

Tabulka VI

Vlastnost	RAMA	Pomaž.	Pomaž.	Pomaž.	Máslo
(stupnice)		A	B	C
Roztíratelnost	5,4	3,9	4,0	3,9	2,3
(1-7)
Pocit v ústech	3,4	3,6	3,4	3,6	3,3
(1-5)
Textura (rovnováha měkká/tuhá) (1 - 5)	2,6	3,6	3,7	3,7	4,4
Roztíratelnost + pocit	4,4	4,4	5,0	4,6	6,3

v ústech (1-10)

Zdá se, že s výjimkou pocitu v ústech mají výrobky podle předkládaného vynálezu hodnocení v rozmezí mezi vysoce jakostním margarinem RAMA a máslem. Ačkoli nebylo dosaženo stejných vlastností jako má máslo, bylo v tomto směru dosaženo podstatného io pokroku.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby pomazánky složené z jedlé emulze typu voda

5 v oleji s obsahem 50 až 85 % hmotnostních triglyceridového tuku, který zahrnuje následující kroky:

a. připraví se krém, z něhož 15 až 50 % hmotnostních tvoří vodná fáze, ve které je ve formě jemných kapének dispergováno 50 až 85 % hmotnostních zkapalněného tuku, io b. krém se pasteruje,

c. krém se ochladí a potom se vede inverzní jednotkou, kde se provede inverze na emulzi se spojitou tukovou fází,

d. invertovaná emulze s tukovou spojitou fází se ponechá krystalizovat na pomazánku,

15 vyznačující se tím, že

- použije se krém s povrchovou průměrnou velikostí tukových kapének D₃,2 v rozmezí 3 až 7 pm, s výhodou 4 až 6 pm,

- krém se ochladí na teplotu, při které je dispergovaný tuk kapalný a v přechlazeném stavu,

20 - krém se úplně invertuje v průběhu 30 sekund po jeho vstupu do inverzní jednotky.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, ž e tuk invertované emulze se spojitou tukovou fází se

25 ponechá krystalizovat v klidu.

- 25 ·· ·* · ·· H 44

4 4 4 44 · · ·«·· • 4 4 4 4 4 4 4 • · · 4 ·»««··

4 4 · · · · · ·
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, ž e alespoň 70 % hmotnostních tuku pomazánky krystalizuje v klidu.
5 4. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že tuková fáze při vstupu do inverzní jednotky obsahuje méně než 6 % hmotnostních z celkové tukové fáze vykrystalizovaného tuku.

io 5. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že jako inverzní jednotka se použije mísič s dutinovým přenosem.
6. Způsob podle některého z předcházejících nároků,

15 vyznačující se tím, že jako krém se použije směs obsahující 30 až 45 % hmotnostních vodné fáze a 55 až 70 % hmotnostních tukové fáze.
7. Způsob podle některého z předcházejících nároků,

20 vyznačující se tím, že se použije krém obsahující 0,02 až 10 % hmotnostních, s výhodou 0,05 až 5 % hmotnostních z vodné fáze mléčného proteinu.
8. Způsob podle některého z předcházejících nároků,

25 vyznačující se tím, že se použije tuková fáze obsahující 1 až 75 % hmotnostních z tukové fáze mléčného tuku.

» ·

- 26 ·· ·· • 9 I • 9 1 • · I » 9 9 4 ·· 99
9. Pomazánka získaná způsobem podle některého z nároků 1 až

8, vyznačující se tím, že získaná pomazánka je z hlediska roztíratelnosti a pocitu v ústech podobná máslu, přičemž tuková fáze současně obsahuje méně

5 než 1 % hmotnostní máselného tuku.
10. Pomazánka získaná způsobem podle některého z nároků 1 až

9, vyznačující se tím, že má hodnotu tuhosti podle Stevense >300 g, přičemž měření se provádí při 10 °C io s kuželem 4,4 mm.
11. Pomazánka získaná způsobem podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že tuhost vyjádřená jako hodnota podle Stevense při vystavení pomazánky

15 podmínkám cyklování klesá.
12. Provozní linka vhodná pro výrobu alespoň jedné tuny emulzní pomazánky za hodinu, která zahrnuje zařízení vhodné pro výrobu krému s průměrnou velikostí kapének tuku podle nároku

20 1, pastér, chladicí jednotku a zařízení pro inverzi krému na emulzi se spojitou tukovou fází, vyznačující se tím, že zařízením pro inverzi je mísič s dutinovým přenosem.