CZ291214B6

CZ291214B6 - Potravinářský prostředek s obsahem organického gelu

Info

Publication number: CZ291214B6
Application number: CZ19983642A
Authority: CZ
Inventors: Heike Ritter; De Sande Robert Leo K. M. Van; Volkmar Muller
Original assignee: Unilever N. V.
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 2003-01-15
Also published as: AU3028297A; EA001326B1; US6846507B1; CA2253855A1; PL329763A1; DE69732239D1; SK284128B6; PL185952B1; CA2253855C; SK153798A3; ES2235233T3; EP0918465A1; EA199800996A1; DE69732239T2; AU767968B2; WO1997042830A1; CZ364298A3; EP0918465B1

Abstract

Potravin °sk² prost°edek s obsahem organick ho gelu, v n m organick² gel obsahuje kapalnou tukovou slo ku, alespo jeden sterol, a alespo jeden ester sterolu, p°i em mol rn pom r sterol ku ester m sterol je v rozmez 1:5 a 5:1.\

Description

Předložený vynález se týká potravinářského prostředku s obsahem organického gelu, kde organický gel se převážně skládá z kapalné tukové složky a směsi sterolů.

Organický gel podle vynálezu má tuhost větší než je tuhost kapalné tukové složky, při porovnání při stejné teplotě, obvykle při pokojové teplotě místnosti. Kapalná tuková složky je dále uváděna jako kapalný tuk. Tuky se obvykle používají v širokém rozsahu spotřebitelských výrobků, a také v technických nekonsumních oblastech. V mnoha takových použitích se požaduje, aby výrobek obsahující kapalný tuk měl strukturu nebo tuhost, což znamená, že výrobek není tak kapalný a nelze jej tak rozlévat jako samotný kapalný tuk, při porovnání za podobných podmínek.

Dosavadní stav techniky

Použití rostlinných sterolů v potravinářských výrobcích nebo v kosmetických a podobných výrobcích je známé.

Podle japonského patentového spisu JP 57 149 212 se používá směs 3 až 30% hmotnostních kyseliny behenové nebo směsi kyseliny behenové s vyššími mastnými kyselinami, 1 až 10% gamma-oryzanolu a 20 až 50 % neiontové povrchově aktivní látky k dosažení perlového lesku kosmetických prostředků, například šamponů, pleťového mléka, čisticích krémů a podobně. Směs je velmi stálá k teplotním změnám a uchovává si perlový lesk i po opakovaném roztátí a opětném zchlazení.

V japonském patentovém spisu JP 62 148 424 se popisuje směs s obsahem sterolů, která se připravuje rozpuštěním 5 až 60 % hmotnostních sterolu, 2 až 80 % hmotnostních emulgačního činidla, například glycerolesteru nebo esteru sorbitanu s mastnou kyselinou a 0 až 80 % hmotnostních dispergačního činidla, například tuku nebo oleje, možno použít pro prevenci oddělování vody z margarínů, k zábraně lepivosti různých prostředků, leštění a podobně.

Pro strukturaci se používá několik metod, z nichž jednou z nejčastěji používaných je přidání tuhých tuků do kapalného tuku. Při aplikacích, kde je navíc ktuku přítomná také netuková kapalina jako voda, se také používají emulgátory a/nebo zahušťovače a/nebo gelovací prostředky, takže netuková kapalina podstatně přispívá jak tuhosti konečného výrobku. V mnoha aplikacích, a zvláště ve směsích obsahujících velké množství tuku, se tuhý tuk používá pro strukturaci (nebo pro podání tuhosti výrobkům) z technických a praktických důvodů, zvláště ve spojitých výrobcích obsahujících více než 50 % tuku, s výhodou více než 60 % tuku. Při nižším obsahu tuku se často používá kombinace tuhého tuku, emulgátorů a zahušťovačů, a/nebo gelovacích prostředků. Pro konsumní výrobky, zvláště potravinářské, vzrůstá z různých důvodů požadavek snížit nebo vyloučit přítomnost pevných tuků. Takové důvody mohou být například založeny na péči o zdraví, neboť při konsumaci tuku spotřebitel požaduje výrobky s co možná nejmenším obsahem nasycených mastných kyselin (SAFA), s výhodou s malým obsahem trans-mastných kyselin (například méně než 4 %). Výhodné tukové výrobky dokonce neobsahují trans-mastné kyseliny. Nevýhody jsou často spojeny s růstem nákladů a/nebo se záporným vnímáním použitých složek spotřebitelem.

Podstata vynálezu

Vynález je založen na způsobu, jak nahradit organickým gelem část nebo všechen pevný tuk v tukové směsi, která se skládá buď pouze z pevného tuku, nebo ze směsi pevného a kapalného tuku. Alternativně je vynález vhodný ke snížení množství strukturačního materiálu potřebného k dodání tuhosti směsi obsahující kapalný tuk. Dalším cílem předloženého vynálezu je poskytnout nový způsob dodávání tuhosti kapalnému tuku, zvláště glyceridu, bez chemické úpravy.

V uvažované aplikaci kapalný tuk znamená, že tento kapalný tuk lze rozlévat při teplotě, pro kterou je aplikace zamýšlena. Pro většinu výrobků, a také ve výhodném provedení vynálezu, to znamená teplotu místnosti (20 °C). Příklady takových kapalných tuků zahrnují kapalné parafíny a kapalné organické tukové složky často používané v konsumních výrobcích, například estery polyolů, jako mono- di- a triglyceridy.

Podstatu vynálezu tvoří potravinářský prostředek s obsahem organického gelu, přičemž organický gel obsahuje kapalnou tukovou složku, alespoň jeden sterol, a alespoň jeden ester sterolu, přičemž molární poměr sterolů ku esterům sterolů je v rozmezí 1:5 až 5:1.

Tento vynález tedy poskytuje prostředek obsahující organický gel, kde organický gel se převážně skládá z kapalné tukové složky, alespoň jednoho sterolu, a alespoň jednoho esteru sterolu. Je žádoucí, aby obě tyto látky byly přítomny alespoň v množství 1 % hmotnostní z celkového množství kapalného tuku použitého v organickém gelu. S výhodou je všechen kapalný tuk přítomný v organickém gelu. S výhodou je všechen kapalný tuk přítomný ve směsi zformován do organického gelu. V zvláštním provedení vynálezu se organický gel skládá alespoň ze 75 % kapalného tuku. V jednom provedení tohoto vynálezu se směs dle vynálezu skládá z organického gelu složeného z kapalného tuku, sterolu (nebo směsi různých sterolů). V jiném provedení vynálezu jsou rovněž přítomny další složky. S výhodou směs neobsahuje vodu. V souladu s tímto organický gel dle předloženého vynálezu lze použít v kombinaci s další složkou, jako je pevný tuk, voda, nebo jejich kombinace, a může obsahovat jakoukoliv jinou složku obvykle používanou v závislosti na zamýšleném konečném použití. Výhodně se nepoužívají žádné složky negativně ovlivňující tuhost samotného organického gelu. Dále je výhodné, aby byla přijata dodatečná opatření v případě, že se použijí směsi s obsahem vody, pro které se ještě požaduje tuhost organického gelu pod delším skladování. Například je žádoucí použít složky snižující působení vody.

V uvažované směsi tedy může ještě být přítomen pevný tuk. Například ve směsi, složené z kapalného a pevného tuku, lze snížit množství pevného tuku použitím směsi sterolů ve složení předpokládaném v předloženém vynálezu. V tomto provedení je výhodné, aby nejen část nebo všechen kapalný tuk ve směsi byl přítomen ve formě organického gelu. Ve vysoce výhodném provedení vynálezu se směs skládá z organického gelu a pevného tuku. Výhodné je použití pevného tuku s nízkou úrovní SAFA, například méně než 10 %, a s úrovní trans-mastných kyselin menší než 4 %, s výhodou pevný tuk téměř neobsahuje trans-mastné kyseliny.

Jak je shora uvedeno, ve směsi podle jednoho provedení vynálezu mohou být přítomny další složky, obvykle používané v takové směsi. Například ve výrobku typu margarínu může být všechen pevný tuk nebo jeho část nahrazeny organickým gelem, a navíc mohou být přítomny další složky obvykle přítomné v takových výrobcích typu margarinu, jako pevný tuk, voda, aromatické přísady, sůl a podobné.

V tomto popisu je sterol polycyklický alkohol s alespoň 24 atomy uhlíku a alespoň 4 kondenzovanými kruhy, s velikostí kruhu alespoň 3 atomy, výhodná je velikost kruhu v rozmezí 3 až 6 atomů. Ve výhodném provedení jsou kruhy téměř rovinné kruhové systémy, jaké se nacházejí v cholesterolu. V dalším výhodném provedení jsou hydroxylové skupiny (nebo C-0 vazby) umístěny ve stejné rovině jako kruhový systém, tj. rovníkové, a nikoliv osové.

-2CZ 291214 B6

Ester) sterolů jsou v tomto popisu estery fenolových kyselin sterolů shora popsaných. Termín fenolové kyseliny se vztahuje na skupinu skořicových kyselin, jejichž příklady jsou kyselina kávová a ferulová. Velmi dobré výsledky se získají v případě, že esterifíkovaný sterol má strukturu vysoce podobnou struktuře použitého volného sterolu. Ve zvláště výhodném provedení je volný sterol kyselina ferulová, a esterifíkovaný sterol kyseliny fenolové je sterolester kyseliny ferulové. V současnosti se předpokládá, že volný sterol, nebo složka podobné chemické struktury, a esterifíkovaný sterol kyseliny fenolové a nebo složka podobné chemické struktury, mají tendenci vytvářet agregáty, když jsou rozpuštěné v kapalině, přičemž tyto agregáty vykazují určitou úroveň zesítění či dokonce polymerace v kapalině, což se pak projeví ve strukturaci kapaliny. Strukturace kapaliny by tak připomínala vytváření gelu známé z vodných gelů. Přihlašovatel však nechce být touto teorií vázán.

Příklady vhodné kombinace sterolů a esterů sterolů vybraných ze skupiny íytosterolů jsou oryzanol a sitosterol (často označovaný jako beta-sitosterol). Bylo zjištěno, že také cholesterol je vhodná složka, která může vytvořit strukturu v kapalné tukové složce, když se použije v určitém množství v kombinaci s jinými íytosteroly.

Další výhoda předloženého vynálezu spočívá v tom, že většina sterolů použitelných k vytvoření struktury podle předloženého vynálezu jsou složky získatelné z přírodních zdrojů. Ve výhodném provedení vynálezu jsou použité steroly a/nebo estery sterolů složky, které lze také nalézt v přírodě. Například oryzanol nebo sitosterol jsou přítomné jako menší složky v mnoha rostlinách. V několika případech jsou dokonce přítomny v rostlinách, ze kterých se získávají triglyceridy. Je však třeba poznamenat, že sterolové (sterolesterové) složky nejsou přítomné v takových množstvích, aby vytvořily strukturaci v těchto přírodních zdrojích, ani nejsou v molámích poměrech potřebných k získání dostatečné struktury. V mnoha případech také nejsou všechny steroly potřebné ke strukturaci obsaženy v rostlinách, ze kterých se získávají oleje. V současnosti se tyto malé složky často částečně odstraňují během rafmace oleje.

Jedním s cílů předloženého vynálezu tedy je dodat tuhost kapalnému tuku, zvláště jedlému glyceridu, bez chemické úpravy potřebných složek.

Steroly a estery sterolů, které byly zjištěny jako vysoce vhodné pro vytváření tuhosti kapaliny, se vybírají ze skupiny íytosterolů. V rámci tohoto vynálezu se termín fytosterol používá pro celou skupinu volných íytosterolů, estery íytosterolů mastných kyselin, a (acylovanéů íytosteroly glykosidů.

Jsou tři základní íytosteroly, totiž betasitosterol, stigmasterol a campesterol. Schematická zobrazení zmíněných složek jsou taková, jako v „Iníluence of Processing on Sterols of Edible Vegetable Oils S. P. Kochhar, Prog. Lipid. Res. 22, str. 161 až 188.

Sitosterol lze například získat ze dřeva a při rafmaci rostlinného oleje, a obvykle obsahuje také malé množství jiných sterolů, jako campestrol, stigmasterol, různé avenasteroly, atd. Pro předložený vynález není třeba, aby použité steroly a/nebo estery sterolů byly vysoce čisté, mohou být přítomny nějaké nečistoty, není důvod ke znepokojení, když je polarita poměrně nízká.

Oryzanol se skládá ze směsi esterů ferulové kyseliny s nenasycenými triterpenovými alkoholy, a také se označuje jako gama-oryzanol. V rámci tohoto vynálezu se používá pouze termín oryzanol. Pro další popis a schematické zobrazení oryzanolu odkazujeme na „Separation of Vitamin E a Gamma-Oryzanols from Rice Bran by NormalPhase Chromatography, M. Diack a M. Saska, JAOCS svazek 71, č. 11, str. 1 211. Oryzanol je možno například získat z rýžových otrub, a obsahuje estery kyseliny ferulové několika íytosterolů.

Cholesterol je ze zřejmých zdravotních důvodů méně žádoucí, když se předpokládá použití v potravinářských výrobcích. Pro jakékoliv jiné použití však může být použitelný velice dobře.

-3CZ 291214 B6

Vysoce výhodná kombinace byla nalezena v použití oryzanolu a sitosterolu, zvláště pro potravinářské výrobky.

Organický gel podle vynálezu má větší tuhost než je tuhost kapalného tuku, při porovnání při stejné teplotě, obvykle teplotě místnosti. Ve vysoce výhodném provedení činí tuhost organického gelu skládajícího se z kapalného oleje a ze směsi sterolu a esterů sterolu podle vynálezu, vyjádřená jako tvrdost 4.4 dle Stevense (neboli „Stevens 4.4“), alespoň 20 gramů, měřeno při 20 °C. Tvrdost St dle Stevense, udávaná v gramech, se určuje 1 týden po přípravě organického gelu, který je skladován při 5 °C, a pak se jeho teplota vyrovnává 24 hodin s naznačenou teplotou, s použitím válce o průměru 4,4 mm, v přístroji Stevens-LFRA Textuře Analyzer (od Stevens Advanced Weighing Systems. UK), rozmezí zatížení 1000 g nastavené na „normál“ a na hloubku průniku 10 mm, a na rychlost průniku 2,0 mm/s.

Tvrdost dle Stevense se tedy uvažovaný účel považuje za parametr postačující k rozlišení mezi kapalným tukem, a „strukturovaným“ kapalným tukem (organickým gelem).

Směs sterolu (sterolů) a esteru (esterů) sterolu podle vynálezu je schopna strukturovat kapalný tuk, když se do kapalného tuku přidá v množství alespoň 1 % hmotnostní každé této složky, vztaženo na množství kapalného tuku. Steroly a estery sterolů mají omezenou rozpustnost v kapalném tuku, bod nasycení závisí na specifických použitých složkách. Ve většině případů je množství postačující pro strukturaci takové, kdy se všechny strukturační steroly a estery sterolů přidají na celkové úrovni stejné nebo s výhodou vyšší, než je bod nasycení roztoku. Zvláště je minimální celkové množství sterolů (tj. sterolů a esterů sterolů) alespoň 2 % hmotnostní a s výhodou 3 % hmotnostní, vztaženo na celkový tuk ve směsi přítomný.

Steroly a estery sterolů se v kapalném tuku rozpustí, a předpokládá se, aniž bylo nutno se omezovat teorií, že strukturace se získá těmi steroly a estery sterolů, které se přidají na úroveň nad bodem nasycení roztoku, neboli předpokládá se, že tyto nerozpuštěné steroly udávají kapalině strukturu.

Zjistilo se, že molámí poměr sterolů a esterů sterolů by měl být v rozmezí 1:10 až 10:1, s výhodou 1:5 až 5:1, zvláště 1:3 až 3:1, až k téměř stejným molámím poměrům, a zjistilo se, že tak se získá optimální strukturační účinek k poskytnutí tuhosti kapalnému tuku, zvláště kapalnému triglyceridu.

V jednom zvláštním a výhodném provedení vynálezu je kapalný tuk jako celek apolámí. Překvapivě se zjistilo, že téměř všem apolámím tukům může být dodána tuhost použitím kombinace sterolu (směs) a esteru sterolu (směs), který je s výhodou ester specifického použitého sterolu (směs).

Vynález je zvláště výhodný v potravinářské oblasti, takže je výhodné použití jedlého kapalného tuku a jedlého sterolu (sterolů), a jedlého esteru (esterů) sterolu. Pro potravinářské výrobky je tedy kapalný tuk jedlý tuk, a použité steroly jsou směsí fytosterolů, s výhodou oryzanolu a sitosterolu v minimální celkové hmotnosti 2%, s výhodou 4%, s jasným optimem při molámím poměru 3:1 až 1:3, dále výhodně mezi 1:2 až 2:1. Po rozpuštění sterolů v mastné složce při zvýšené teplotě se po rychlém ochlazení zjistilo zlepšení strukturační schopnosti sterolů.

V dalším výhodném provedení potravinářských výrobků se zjistilo, že sitosterol a oryzanol poskytují významnou a postačující strukturu jedlému acylglyceridu v případě, že je každý přítomen v celkovém množství alespoň 2 % hmotnostní, vztaženo na tuk kapalného acylglyceridu. Optimum při zajišťování tvrdosti výrobku bylo nalezeno v použití oryzanolu a sitosterolu v přibližně stejném molámím poměru, v kombinaci s použitím kapalného esteru polyolu, s výhodou mono- di- a/nebo triacylglyceridu. Navíc k tomu se v současnosti předpokládá, že použití sitosterolu a oryzanolu v potravinářských výrobcích vede při jejich denním používání ke zvýšení příznivého účinku na zdraví, zvláště vzhledem ke snížení koronárních srdečních onemocnění.

-4CZ 291214 B6

Pro mnoho použití, a zvláště pro potraviny, je používání jedlých acylglyceridů, zvláště triacylglyceridů jako kapalné tukové složky velmi výhodné. Jako vhodné triacylglyceridy, tuky a oleje (zde použito jak synonyma) jsou použitelné jak rostlinné tak živočišné tuky, syntetického či přírodního původu. Výhodné jsou rostlinné a/nebo živočišné tuky získané ze zdrojů přírodních. Dále je výhodné, aby tyto oleje obsahovaly podstatné množství C14 až C22 glyceridů, a zvláště podstatné množství glyceridů obsahující Cl6 až C20 triglyceridy. C-údaje se vztahují na množství atomů uhlíku na zbytek mastné kyseliny.

V jiném výhodném provedení vynálezu složka kapalného tuku obsahuje podstatnou část nasycených acylglyceridů, zvláště nasycených triglyceridů, neboť jejich použití se zjistilo jako příznivé vzhledem ke tvrdosti výrobku. Bylo pozorováno, že další zvýšení množství strukturačních sterolů je žádoucí pro směsi obsahující vysoké koncentrace nenasycených acylglyceridů ve srovnání s hladinami potřebnými pro stejný stupeň strukturace. Čím méně nenasycené glyceridy byly použity, tím tvrdší byl výrobek při stejném množství přítomných sterolů. V potravinářských výrobcích však může být žádoucí použít méně nasycené glyceridy a vyšší množství sterolů.

Rostlinné triglyceridy často používané v konsumních výrobcích zahrnují triglyceridy získané ze semen, bobů, ovoce a ořechů, nebo částí těchto rostlinných materiálů jako jejich klíčky, a často se získávají mechanickým vytlačováním a/nebo výtažkem z roztoku. Příklady kapalných triglyceridů zvláště vhodných pro použití v předloženém vynálezu jsou slunečnicový olej, řepkový olej, lněný olej, sojový olej, kukuřičný olej nebo olej z kukuřičných klíčků, olej z pšeničných klíčků, olej z rýžových otrub, palmový olej, olivový olej, podzemnicový olej, a podobné.

V předloženém vynálezu je také možno použít oleje živočišného původu, které zahrnují oleje získané při zpracování ryb, například rybí olej.

V předloženém vynálezu je také možno použít další kapalné tuky, které obsahují, nebo které se skládají z polyolpolyesterů sacharózy.

V rámci tohoto vynálezu je prostředek, v němž aplikovaný tuk je tuk, který není kapalný při teplotě místnosti. Termín kapalný tuk se vztahuje na tuk, který je kapalný při teplotě užití. Tuky se například mohou použít při teplotách vyšších než je teplota místnosti, přičemž je stále žádoucí, aby tuk při své teplotě použití nebyl kapalný, ale aby měl nějakou strukturu. Jak je dobře známo, většina tuků při ohřívání taje, a mohou být také strukturovány nad svými teplotami tání s pomocí sterolů, jak se předpokládá v předloženém vynálezu. Také ještě bude žádoucí použít množství na úrovni nebo nad úrovní, nasycení při předpokládané teplotě použití. S výhodou je teplota použití prostředku obsahujícího organický gel menší než 80 °C, protože se zjistilo, že organické gely jsou méně stabilní při teplotách vyšších než tato teplota.

V jiném provedení vynálezu se použije kapalný tuk nebo olej z rostlinného nebo živočišného zdroje, jak shora naznačeno, a k němu se navíc ke sterolům přidá alespoň 1 % hmotnostní monoglyceridů, vztaženo na množství použité kapalné tukové složky. Zjistilo se, že přidáním 1 % nebo více, např. 2 až 10 % monoglyceridu, se dosáhne přídavného zvýšení tvrdosti, nebo se přidáním monoglyceridu sníží množství sterolů potřebných k získání tvrdosti nebo viskozity kapalné tukové složky.

Prostředek podle vynálezu může být připraven prostým rozpuštěním sterolu (sterolů) v kapalném tuku. Směs s výraznou tvrdostí ve srovnání s kapalinou samotnou se například získá rozpuštěním esteru kyseliny fenolové se sterolem a sterolu smícháním složek a mícháním při zvýšených teplotách.

Pro mnoho tuků a olejů bude postačující teplota vyšší než například 40 až 50 °C, často více než 75 nebo 85 °C, a v některých případech je k dosažení rychlého rozpuštění žádoucí více než

-5CZ 291214 B6 °C. Jakmile se získá čirý průzračný roztok, nechá se kapalný roztok ochladit na např. okolní teplotu.

Vytvoření strukturovaného systému často probíhá dosti pomalu, a v některých případech může trvat více než jeden den, nebo až několik dnů, než se dosáhne konečného stupně strukturace. Zjistilo se, že rychlým ochlazením se získá rychlejší nebo dokonce okamžitá strukturace roztoku. Velmi vhodným prostředkem tedy je povrchově oškrabované chladicí zařízení, například „votator“ (A - jednotka).

Z hlediska výživy je žádoucí aby v potravinářských výrobcích bylo přítomno co možná nejméně nasyceného tuku (nasycených mastných kyselin obsahujících triglyceridy). V současnosti se tedy často požaduje použití nezpracovaných olejů a tuků, které mají velké množství skupin nenasycených mastných kyselin. Takové oleje jsou však při teplotě místnosti často tekuté, a proto méně vhodné pro použití ve výrobcích, které by měly mít jakousi tuhost, takových jako pomazánky, dresinky, majonéza, a dokonce vytlačovatelné margaríny, užívané jako poleva či ozdoba na zeleninu, pro krémy, náplně, a polevy. Zatím co tyto oleje ztužovaly a zpracováním se získala jakási tuhost či tvrdost. Takové zpracování má však závažnou nevýhodu v nasycení nenasycených mastných kyselin. Je proto z hlediska výživy žádoucí, aby se použilo tak mnoho nezpracovaných olejů a tuku v potravinářských výrobcích, jak tvrdost dovoluje. S pomocí předloženého vynálezu je nyní možno dodat tuhost kapalnému oleji nebo tuku přidáním alespoň jednoho sterolu, a alespoň jednoho esteru sterolu v množství alespoň 1 % hmotnostní každé látky, vztaženo na kapalný tuk, kterému má být dodána tuhost.

Organický gel se s výhodou použije v konsumním zboží, jako jsou kosmetické nebo potravinářské výrobky. Také tyto výrobky takový prostředek obsahující jsou částí vynálezu. Předložený vynález tedy dovoluje připravit potravinářské výrobky na základě tuku, kde se použije disperze organického gelu. Ačkoliv je velice dobře možné připravit potravinářské výrobky, ve kterých je všechen tuk přítomen ve formě organického gelu podle předloženého vynálezu, v jednom provedení potravinářský výrobek obsahuje tuk ve formě organického gelu, jak je svrchu definováno, a další (pevný) tuk.

Příklady provedení vynálezu

Předložený vynález bude nyní objasněn na následujících příkladech.

Procentuální údaje v příkladech jsou procenta hmotnostní, pokud není uvedeno jinak.

Stupeň strukturace vzorků byl určován měřičem průniku dle Stevense, za následujících podmínek:

- průměr sondy: 6,4 mm;

- hloubka průniku: 20 mm;

- rychlost průniku: 20 mm/s;

- teploty: okolní (cca 20 °C).

Příklad I

Pro určení rozpustnosti specifického fytosterolu oryzanolu z rýžových otrub, který zahrnuje estery kyseliny ferulové z několika fytosterolů, v rafinovém slunečnicovém oleji, bylo k oleji přimícháno, za zvýšených teplot mezi 50 a 100 °C, 1 až 10 % čistého oryzanolu (získaného od Tsuno Rice Fine Chemicals Co Ltd, Japan, více než 98 % esterů kyseliny ferulové) a beta-sitosterolu (od Kaukas Oy, Chemical Milí, Finland, který obsahoval 92 % B-sitosterolu, 7 %

-6CZ 291214 B6 campesterolu a asi 1 % artenolů, střední molekulová hmotnost byla 413), a toto bylo mícháno, až se obdržel čirý a průzračný roztok.

Zjistilo se, že rozpustnost oryzanolu v slunečnicovém oleji, definovaná jako poměr hmotností, který dává čirý roztok po delší skladovací době při určité teplotě, lineárně vzrůstá od cca 2 % při 20 °C na cca 10 % při 90 °C.

Když byl nasycený roztok ponechán, aby se ochladil, a skladován po delší dobu, aby bylo možno se vypořádat s často se vyskytující opožděnou krystalizací - supernasycením - roztok vykazoval tvorbu oddělených krystalů orazanolu na dně nádobky. Za těchto okolností nebyla pozorována vůbec žádná strukturace olejové složky (= experiment č. 1.1).

Podobné určování rozpustnosti se provedlo pro sitosterolový výrobek založený na čistém dřevu, který se skládal z cca 92 % skutečného sitosterolu a z asi 8 % campesterolu. Rozpustnost tohoto sitosterolu v rafinovém slunečnicovém oleji byla nalezena jako cca 1 % při 20 °C, a lineárně vzrůstala na cca 4 % při 90 °C, kde se nezapočítávalo malé množství sitosterolu v čistém oleji.

Když se teplota nechala klesnout pod teplotu nasycení, také roztok sitosterolu po nějaké době vykazoval vysrážení krystalů sitosterolu. Také v těchto testech rozpustnosti se vůbec nepozorovaly jevy strukturace (= experiment č. 1.2).

Aby se ověřila rozpustnost těchto rozdílných fytosterolů, byly také prováděny experimenty s kombinací obou sterolů rozpuštěnou v oleji. Tyto roztoky kombinovaných fytosterolů zůstaly kapalné, pokud se udržovala teplota řekněme nad 50 °C.

Velmi překvapivě se zjistilo, že počínaje hladinou přibližně 2 % oryzanolu a 2 % sitosterolu rozpuštěných ve slunečnicovém oleji, roztok fytosterolů začal být rosolovitý, a dokonce tuhý po několika dnech, když se roztok ochladil na okolní teplotu, a již se nepoužilo míchání (= experiment č. 1.3).

Příklad II

Neočekávaná strukturační schopnost při kombinovaném rozpuštění oryzanolu a sitosterolu v kapalném slunečnicovém oleji se dále zkoumala prováděním řady experimentů s rozpouštěním, kde poměr hmotností oryzanoksitosterol byl proměnný.

Stálé podmínky v této řadě experimentů jsou zřejmé z následujícího popisu zpracování:

- dá se 94,0 g rafinovaného (pro chlad upraveného) slunečnicového oleje do míchané skleněné kádinky;

- přimíchá se požadované množství oryzanolu a sitosterolu k oleji při stálé hladině celkové koncentrace sterolů 6,0 %;

- teplota směsi se při míchání nechá vzrůst na 90 °C;

- míchání pokračuje 30 minut po dosažení čirého roztoku;

- roztok se ponechá ochladit na okolní teplotu;

- roztok se ponechá v klidu při okolní teplotě po dobu 6 dnů.

Výsledky měření tvrdosti dle Stevense jako síla vyjádřená v gramech pro roztoky obsahující různá množství oryzanolu a sitosterolu jsou obsaženy v Tabulce II. Experiment II. 1 a 11.9 jsou srovnávací příklady.

Tabulka II

Exp. č.	oryzanol	sitosterol	mol. poměr	tvrdost
	g	g	ory:sito	g
II. 1	5,55	0,45	8,36	0
II.2	5,01	0,99	3,46	13
II.3	4,43	1,57	1,92	25
II.4	3,90	2,10	1,27	37
II.5	3,56	2,44	1,00	57
II.6	3,54	2,46	0,98	57
II.7	2,96	3,04	0,66	81
II.8	2,01	3,99	0,34	31
II.9	0,96	5,04	0,13	0

Tato řada experimentů jasně ukazuje jev strukturace, když se dva uvažované fytosteroly spolu rozpustí ve slunečnicovém oleji.

Příklad III

Celková koncentrace fytosterolu je znázorněna v následujícím příkladě:

Poměr hmotností a celková hmotnost jsou uvedeny v tabulce III.

Další stálé podmínky během těchto testů byly takové, jak popsáno v příkladu II, s výjimkou proměnného množství slunečnicového oleje (v tabulce), a skladovací doby, která v tomto experimentu byla 3 dny. Výsledky těchto zpracování jsou uvedeny v tabulce III:

Tabulka III

Exp. č.	oryzanol	sitoster.	olej	steroly	tvrdost
	g	g	g	%	g
III. 1	2,37	1,63	96,0	4,0	0
III.2	3,56	2,44	94,0	6,0	26
III.3	5,34	3,66	91,0	9,0	1057
III.4	7,12	4,88	88,0	12,0	1901
III.5	9,49	6,51	84,0	16,0	3520

Z této tabulky vyplývá, že tvrdost strukturovaného slunečnicového oleje podstatně vzrůstá, když vzrůstá celkové množství fytosterolu. Pro příklad III. 1 se neukázala během, experimentu vůbec žádná tvrdost. Nicméně byla pro tuto směs nalezena v dodatečném experimentu tvrdost dle Stevense asi 20 po 26 dnech.

-8CZ 291214 B6

Příklad IV

Pro tuto řadu experimentů byly proměnné podmínky následující:

- skladovací doba po ochlazení: 1 až 4 až 7 dnů;

teplota skladování: 5 až 15 až 25 °C.

Celková koncentrace sterolu byla nyní udržována na 5 %, a molámí poměr oryzanol.sitosterol byl 1:1. Měření tvrdosti dle Stevense se prováděla při okolní teplotě. Rozpouštění se provádělo vmíchaném skleněném reaktoru srozrážečem, sdvojitými stěnami. Výsledky jsou uvedeny v tabulce IV:

Tabulka IV: Vliv času, teploty a poměru sterolů na tvrdost (o značí oryzol, s sitosterol)

	o:s 1:1	o:s 2:1	o:s 1:2
Exp. č.	čas	teplota	tvrdost	tvrdost	tvrdost
	dny	°C	g	g	g
IV. 1	1	5	0	807	565
IV.2	1	15	0	857	548
IV.š	1	25	0	5	14
IV.4	4	5	185	860	568
IV.5	4	15	1	753	623
IV.6	4	25	0	90	38
IV.7	7	5	209	920	622
IV. 8	7	15	18	783	661
IV.9	7	25	10	254	190

Z těchto výsledků je zřejmé, že strukturace vyžaduje několik dnů, a že probíhá rychleji při nižší teplotě. Při dále prodlouženém skladování směsí byl opět zjištěn další vzrůst tvrdosti. Rychlá strukturace nastala při použití votatoru (A - jednotky) pro ochlazování směsí.

Příklad V

V tomto experimentu bylo použito několik rozdílných typů kapalných triglyceridových olejů s různým stupněm nenasycenosti. Použité oleje byly získány: z palmového oleinu, oliv, rýžových otrub, řepkových semen, slunečnic, a lněného oleje. Palmový olein pocházel ze suché frakcionace při 15 °C.

Tyto experimenty byly prováděny za následujících podmínek:

- celková koncentrace sterolu: 6 %;

- poměr hmotností oryzanol/sitosterol: 1/1;

- teplotu rozpouštění: 90 °C;

- skladovací doba: 6 dnů;

- skladovací teplota: 20 °C.

Výsledky pro tvrdost dle Stevense jsou v tabulce V:

-9CZ 291214 B6

Tabulka V
Exp. č.	olej	tvrdost [g]
V.l	olivy	127
V.2	rýžové otruby	73
V.3	řepková semena	84
V.4	slunečnice	81
V.5	lněná semena	22

Příklad VI

Vliv použití živočišného cholesterolu místo sitosterolu na strukturační chování byl ověřován prováděním strukturace se 46 g slunečnicového olej + 3 g oryzanolu + 1 g cholesterolu.

Brzo po rozpuštění živočišných a rostlinných sterolů při 90 °C počalo být viditelné strukturační chování, viz tabulku VI:

Tabulka VI

Exp. č.	2. složka	popis	tvrdost [g]
VI. 1	sitosterol	referenční	81
VI.2	cholesterol	rychle tuhlo	78

Během několika prvních dnů byl vzhled oleje strukturovaného cholesterolem velmi průzračný, ale po nějaké době se vzorek stal více „zamlžený“ než u všech předchozích testů.

Příklad VII

Rafinovaný slunečnicový olej použitý ve všech dosud popsaných zkouškách ještě mohl obsahovat malá množství polární hmoty, jako di- a monoglyceridy, a volné mastné kyseliny.

Pro testování strukturace steroly ve vyčištěném triacylglycerolu byl rafinovaný a pro použití v chladu upravený slunečnicový olej dodatečně zpracován na SiO₂ - sloupci při okolní teplotě za následujících podmínek:

- 1 část oleje rozpuštěna ve dvou částech hexanu;

- sloupcové zpracování silikagelem (č. 60 od firmy Měrek).

Ve vyčištěném oleji bylo rozpuštěni 3 0% oryzanolu a 3 % sitosterolu při 90 °C. Po 6 dnech skladování při okolní teplotě se s vyčištěným triglyceridovým olejem obdržela velmi tvrdá struktura, což se odrazilo ve velikosti tvrdosti dle Stevense rovné 1049 g.

-10CZ 291214 B6

Příklad VIII

Vliv přítomnosti rozdílných množství monoglyceridů v rafinovaném slunečnicovém oleji byl zjištěn strukturačními experimenty č. VIII. 1 až 4, bez a s příměsí čistého monoacylglycerolu (mas) (Hymono). Výsledky tvrdosti jsou v tabulce VIII:

Tabulka VIII

Exp. č.	popis	tvrdost [g]
VIII. 1	slunečnice ref.	81

VIII.2	3 % monoacylglycerol (MAG)	168
VIII.3	+6 % MAG	325
VIII.4	+9 % MAG	441

Z této tabulky vyplývá, že přidání čistých monoglyceridů má příznivý vliv na tvrdost sterolové strukturace.

Příklad IX

Byla provedena řada strukturačních testů s různými organickými ne-triglyceridovými kapalinami, s celkovou koncentrací sterolů 6%, při molámím poměru oryzanoksitosterol rovným 1:1. Výsledky jsou v následující tabulce IX:

Tabulka IX: Strukturace fytosteroly v ne-TAG kapalinách

Exp. č.	kapalina	typ	tvrdost [g]
IX. 1	voda	anorganická	0
IX.2	metanol	alkohol	0
IX.3	etanol	—	0
IX.4	isopropylalkohol	-	0
IX.5	propylenglykol	diol	131
IX.6	glycerol	triol	0
IX.7	aceton	keton	0
IX. 8	kyselina octová	kyselina	0
IX.9	kyselina olejová	-	<5
IX. 10	hexan	alkan	26
IX. 11	parafínový olej	-	867

Výsledky ukazují docela význačnou strukturační schopnost fytosterolů v parafínovém oleji, propylenglykolu, hexanu, a v určité míře v kyselině olejové.

-11 CZ 291214 B6

Příklad X

Smíchání slunečnicového oleje, strukturovaného steroly, s demineralizovanou vodou, za okolní teploty a za poměru olej:voda vzrůstajícího po krocích velikosti 10 %, mělo od poměrů 50 : 50 nebo vyšších za výsledek bíle zbarvené stabilní měkké emulze.

Při nižších poměrech zůstala olejová fáze jako oddělená fáze ve vodě.

Když byl smísen slunečnicový olej obsahující oryzanol a sitosterol - celková koncentrace sterolu kolem 6 % při molárním poměru 1 : 1 - s 20 % vody, obdržela se při rychlém ochlazení ve votatoru (A - jednotce) a profilu teploty od 60 až 90 °C do 0 až 5 °C docela tvrdá margarínu podobná pomazánka.

Po několika dnech v chladničce počala být získaná pomazánka měkká, a mohla se docela dobře použít jako vytlačitelný margarín.

Příklad XI

V tomto experimentu byly připraveny pomazánky obsahující organický gel a vodu. Organický gel byl připraven z ultrasitosterolu (sterol získaný z dřevité dužiny), oryzanol byl získán od firmy Kaukas Oy.

Byly připraveny dvě série, u obou byly připraveny dvě oddělené fáze, a tyto fáze byly kombinovány po předzpracování v C - jednotce. Předzpracování takové fáze zahrnovalo ohřev složek tukové fáze na 90 °C, ochlazení na 60 °C, průchod směsi skrze A - jednotku, tak aby se směs rychle ochladila na 15 °C.

Vodní fáze byla připravena ohřátím kombinovaných složek na 60 °C, průchodem skrze A jednotku tak, aby se rychle ochladila na 15 °C.

V příkladu XI.A vodní fáze obsahovala sůl, sirup, a žádné přísady; koncentrace sterol: sterolester (1:1 m/m) byla 5 % hmotnosti tukové fáze.

Příklad XI.A zahrnuje 5 experimentů. Výsledky jsou v následující tabulce XI.A:

Tabulka XI.A

Exp.č.	tuk+steroly	H₂O	NaCl	sirup	Stevens	Stevens
	%	%	%	%	po 2 dnech	po 2 dnech
A.l	84,5	15,5	0	0	70	67
A.2	84,6	12,6	2,77	0	108	125
A.3	82,4	13	4,57	0	100	94
A.4	81,4	7,0	0	11,6	117	122
A.5	81,0	2,7	0	16,4	141	153

Příkladu XI.B obsahovala vodní fáze kolem 12 % celkového obsahu tuku, a tak byla vodní fáze také předsměs. Všechny steroly byly přidány do tukové fáze. V souladu s tím byla koncentrace sterolů 5 %, vztaženo na celkové množství tuků ve směsi. Do tukové fáze bylo přidáno 0,5 % Dimodanu BP a menší množství karotenu.

- 12CZ 291214 B6

Tabulka XI.B

Exp.č.	tuk+sterol	H-,0	NaCl	sirup	Stevens	Stevens
	%	%	%	%	po 2 dnech	po 2 dnech
B.l	95,5	4,5	0	0	34	36
B.2	95,5	3,7	0,81	0	133	138
B.3	95,4	3,4	1,19	0	157	192
B.4	95,3	1,8	0	2,97	105	120
B.5	94,8	0,7	0	4,45	197	203
ref	100	0	0	0	245	302

PATENTOVÉ

NÁROKY

Claims

1. Potravinářský prostředek s obsahem organického gelu, vyznačující se tím, že organický gel obsahuje kapalnou tukovou složku, alespoň jeden sterol, a alespoň jeden ester sterolu, přičemž molámí poměr sterolů ku esterům sterolů je v rozmezí 1:5 až 5:1.

2. Potravinářský prostředek podle nároku 1,vyznačující se tím, že celkové množství sterolu a celkové množství esteru sterolu je alespoň 1 % hmotnostní od každé z uvedených látek, vztaženo na množství kapalné tukové složky.

3. Potravinářský prostředek podle některého z nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se skládá z kapalného tuku, sterolu nebo směsi různých sterolů, esteru sterolu nebo směsi různých sterolů, a monoglyceridů.

4. Potravinářský prostředek podle některého z nároků 1 až 2, vyznačující se tím, že neobsahuje vodu.

5. Potravinářský prostředek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se t í m , že ester sterolu má strukturu vysoce podobnou struktuře použitého sterolu.

6. Potravinářský prostředek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se t i m , že sterol a ester sterolu jsou vybrány ze skupiny fytosterolů.

7. Potravinářský prostředek podle nároku 6, vyznačující se tím, že sterol je sitosterol a ester sterolu je oryzanol.

8. Potravinářský prostředek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se t í m , že organický gel v prostředku obsažený má tvrdost podle Stevense 4.4 alespoň 20 gramů, měřeno při 20 °C.

9. Potravinářský prostředek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se t í m, že celkové množství sterolů, tj. sterolů a esterů sterolů, je alespoň 3 % hmotnostní, vztaženo na celkové množství kapalného tuku v prostředku.

10. Potravinářský prostředek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že molární poměr sterolů a esterů sterolů je v rozmezí 1:3 až 3:1, přičemž výhodný je téměř stejný molámí poměr.

11. Potravinářský prostředek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se t í m , že obsahuje monoglyceridy.

- 13CZ 291214 B6

12. Potravinářský prostředek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se t í m , že tuk v něm obsažený je jedlý, a použité steroly a estery sterolů jsou jedlé složky.

5 13. Potravinářský prostředek podle nároku 12, vyznačující se tím, že výrobek je pomazánka nebo vytlačitelný margarín.