CZ364298A3

CZ364298A3 - Prostředek s obsahem organického gelu

Info

Publication number: CZ364298A3
Application number: CZ983642A
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: 1999-06-16
Also published as: AU3028297A; EA001326B1; US6846507B1; CA2253855A1; PL329763A1; DE69732239D1; SK284128B6; PL185952B1; CA2253855C; CZ291214B6; SK153798A3; ES2235233T3; EP0918465A1; EA199800996A1; DE69732239T2; AU767968B2; WO1997042830A1; EP0918465B1

Description

Oblast techniky

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

Organický gel dle vynálezu má tuhost větší než je tuhost kapalné tukové složky, při porovnáni při stejné teplotě, normálně při pokojové teplotě. Kapalná tuková složka je dále zmiňována jako kapalný tuk. Tuky se obvykle používají 15 v širokém rozsahu spotřebitelských v technických nekonsumních oblastech, 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, 20 při porovnání za podobných podmínek.

výrobků, a také V mnoha takových

Dosavadní stav techniky

Pro strukturaci se používá několik metod, z nichž jednou 25 z nejčastěji používaných je přidání tuhých tuků do kapalného tuku. Při aplikacích, kde je navíc k tuku přítomná také netuková kapalina jako voda, se také používají emulgátory a/nebo zahuštovače a/nebo gelovací prostředky, takže netuková kapalina podstatně přispívá k tuhosti konečného výrobku. v mnoha aplikacích, a zvláště ve směsích

4444 • * 4 4 4 4 • 4 4 4 φ ··«« 4 4 4

4 4 4 4

4444444 44 44

4« 44

4 4 4

44 obsahujících velké množství tuku, se tuhý tuk používá pro strukturaci (nebo pro dodání tuhosti výrobkům) z technických a praktických důvodů, zvláště ve spojitých výrobcích obsahujících více než 50 % tuku, přednostně více než 60 % tuku. Při nižším obsahu tuku se často používá kombinace tuhého tuku, emulgátorů a zahušřovačů, 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, neboř při konsumaci tuku spotřebitel požaduje výrobky s co možná nejmenším obsahem nasycených mastných kyselin (SAFA), a přednostně s malým obsahem transmastných kyselin (například méně než 4 %). Upřednostněné tukové výrobky dokonce neobsahují transmastné kyseliny. Nevýhody jsou často spojeny s růstem nákladů a/nebo se záporným vnímáním použitých složek spotřebitelem.

Podstata vynálezu v jednom provedení předloženého vynálezu je tedy nalezen způsob, jak nahradit organickým gelem dle vynálezu část nebo všechen pevný tuk v tukové směsi, která se skládá bud 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, ♦ ·♦· ·· 9999 »· 99 • · · * ♦ · ·«·· ♦ · · · · « · · · · • · · · · · « ·«···· * · 9 9 · · 9 · ······· ·« ·· «· ·« 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 v upřednostněném provedení vynálezu, to znamená pokojovou teplotu (20 °C). Příklady takových kapalných tuku zahrnují kapalné parafiny a kapalné organické tukové složky často používané v konsumních výrobcích, například estery polyolů, jako mono- di- a triglyceridy.

Tento vynález 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 oba byly přítomny každý alespoň v množství 1 % hmotnosti z celkového množství kapalného tuku použitéhov organickém gelu. Přednostně je všechen kapalný tuk přítomný ve směsi zformován do organického gelu. Ve 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) a esteru sterolu (nebo směsi různých esterů sterolů). V jiném provedení vynálezu jsou rovněž přítomny další složky. Přednostně 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

4« ***♦

44 • 44 4» · *4»4

4 4· « 4 4 · «4 4

444 4 44 444444

44444 4 4 •444444 44 44 44 44 závislosti na zamýšleném konečném použití. Přednostně se nepoužívají žádné složky negativně ovlivňující tuhost samotného organického gelu. Dále se upřednostňuje, aby byla přijata dodatečná opatření v případě, že se použijí směsi s obsahem vody, pro které se ještě požaduje tuhost organického gelu po delším skladování. Například je žádoucí použít složky snižující působení vody.

V uvažované směsi tedy může ještě být přítomen pevný tuk. Například ve směsi dle předchozího způsobu, složené z kapalného a pevného tuku, lze snížit množství pevného tuku použitím směsi sterolů ve složení předpokládaném v předloženém vynálezu. V tomto provedení se upřednostňuje, aby nejen část nebo všechen pevný tuk byly nahrazeny kapalným tukem, ale aby všechen kapalný tuk ve směsi byl přítomen ve formě organického gelu. Ve vysoce výhodném provedení vynálezuse směs skládá z organického gelu a pevného tuku.

Upřednostňuje se použití pevného tuku s nízkou úrovní SAFA, řekněme méně než 10 %, a s úrovní transmastných kyselin menší než 4 %, přednostně pevný tuk téměř neobsahuje transmastné kyseliny.

Jak je shora naznačeno, ve směsi dle jednoho provedení vynálezu mohou být přítomny další složky, obvykle používané v takové směsi. Například ve výrobku typu margarinu 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, • * **«♦ • ·♦♦ · · « • · ♦ · · ·« t·· lil • ♦ · · · Φ · » «··»·· ·· ·· ·· ·Φ

- 5 aromatické přísady, sůl a podobné.

V tomto popisu je sterol polycyklický alkohol s alespoň 24 atomy uhlíku a alespoň 4 kondenzovanými prstenci, s velikostí prstence alespoň 3 atomy, přednostně je velikost prstence v rozmezí 3-6 atomů. V upřednostněném provedení jsou prstence téměř rovinné prstencové systémy, jaké se nacházejí v cholesterolu. V dalším upřednostněném provedení jsou hydroxylová skupiny (nebo C-0 vazby) umístěny ve stejné rovině jako prstencový systém, t.j. rovníkové, a ne osové.

Estery 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 obdrží, když esterifikovaný sterol má strukturu vysoce podobnou struktuře použitého volného sterolu. Ve zvláště upřednostněném provedení je volný sterol kyselina ferulová, a esterifikovaný sterol kyseliny fenolové je sterolester kyseliny ferulové. V současnosti se věří, že volný sterol, nebo složka podobné chemické struktury, a esterifikovaný sterol kyseliny fenolové a nebo složka podobné chemické struktury, mají tendenci vytvářet agregáty, když jsou rozpuštěné v kapalině, a že tyto agregáty vykazují určitou úroveň zesítování či dokonce polymerizace v kapalině, což se pak projeví ve strukturaci kapaliny. Strukturace kapaliny by tak připomínala vytváření gelu známé z vodnatých gelů.

Žadatel však nechce být touto teorií vázán.

♦ ·

Příklady vhodné kombinace sterolů a esterů sterolů vybraných ze skupiny fytosterolů 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 fytosteroly.

Další výhoda předloženého vynálezu spočívá v tom, že většina sterolů použitelných k vytvoření struktury dle předloženého vynálezu jsou složky získatelné z přírodních zdrojů. V upřednostněném 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 triglyceřidy. Je však třeba poznamenat, že sterolové (sterolesterové) složky nejsou přítomné v takových množstvích, aby vytvořily strukturaci v těchto přírodních zdrojích, ani nejsou v molárních 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 rafinace oleje.

Jedním z cílů předloženého vynálezu tedy je poskytnout nový způsob, jak dodat tuhost kapalnému tuku, zvláště jedlému glyceridu, bez chemické úpravy potřebných složek.

·· 4404 ·4 ♦»·· ·· ·* • · · 4 · 4 044«

444* 4 4 4 4 44 4

4*4 0' 00 004 044 · · · · 0 « 0

-y _ 0·«4«44 4» 04 44 4«

Steroly a estery sterolů, které byly zjištěny jako vysoce vhodné pro vytváření tuhosti kapaliny, se vybírají ze skupiny fytosterolů. V rámci tohoto vynálezu se termín fytosterol používá pro celou skupinu volných fytosterolů, estery fytosterolů mastných kyselin, a (acylované) fytosteroly glukosidů.

Jsou tři základní fytosteroly, totiž beta-sitosterol, stigmasterol a campesterol. Schematická zobrazení zmíněných složek jsou taková, jako v Influence of Processing on Sterols of Edible Vegetable Oils (Vliv zpracování na steroly v jedlých rostlinných olejích), s. P. Kochhar, Prog. Lipid. Res. 22, str. 161 - 188.

Sitosterol lze například získat ze dřeva a při rafinování rostlinného oleje, a normálně obsahuje také malé množství jiných sterolů, jako campesterol, 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.

25' 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 Gamma30 Oryzanols from Rice Bran by Normal-Phase Chromatography »· 4 « *4 • 4

44* ··* 4

4 4 • 4 4 · *4 4 · · · 4 · * 4

44 (Oddělení vitamínu E a chromatografií normálové 5 svazek 71, č. 11, str. získat z rýžových otrub, několika fytosterolů.

Cholesterol je ze zřejmých 10 když se předpokládá použití jakékoliv jiné použití však gama-oryzanolů z rýžových fáze), M. Diack a M. Saska, 1211. Oryzanol je možno a

otrub

JAOCS například obsahuje estery kyseliny ferulové zdravotních důvodů méně žádoucí, v potravinářských výrobcích. Pro muže být použitelný velice dobře.

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

¹⁵

Organický gel dle vynálezu má větší tuhost než je tuhost kapalného tuku, při porovnání při stejné teplotě, normálně teplotě pokojové. Ve vysoce upřednostněném provedení činí tuhost organického gelu skládajícího se z kapalného oleje a ze směsi sterolu a esterů sterolu dle 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 vyrobení 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.

•9 ««<9 « 9 9 9 9

9999 » 9

9 9 « 9 · · 9

99

9 9 9 9

999 999

9 9 9

9999

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

Směs sterolu (sterolů) a esteru (esterů) sterolu dle vynálezu je schopna strukturovat kapalný tuk, když se do kapalného tuku přidá v množství alespoň 1 % hmotnosti každé této složky, vztaženo na množství kapalného tuku. Steroly a estery sterolů mají omezenou rozpustnost v kapalném tuku, bod saturace 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 přednostně vyšší, než je saturační bod roztoku. Zvláště je minimální celkové množství sterolů (tj. sterolů + esterů sterolů) alespoň 2 % hmotnosti, a přednostně 3 % hmotnosti, vztaženo na celkový tuk ve směsi přítomný.

Steroly a estery sterolů se v kapalném tuku rozpustí, a věří se, aniž bychom se chtěli omezovat teorií, že strukturace se získá těmi steroly a estery sterolů, které se přidají na úroveň nad bodem saturace roztoku, neboli věří se, že tyto nerozpuštěné steroly dávají kapalině strukturu.

Zjistilo se, že molární poměr sterolů a esterů sterolů by měl být v rozmezí 1 : 10-10 : l, přednostně 1:5-5:1, lépe 1:3-3 : 1, až k téměř stejným molárním poměrům, a zjistilo se, že tak se obdrží optimální strukturační účinek k φφ φ φ · φ • φ φ φ φφ

φ φ φ φ φ φ φ φφφ φφφ φ φ φ φ φφ φφ φφ poskytnutí tuhosti kapalnému tuku, zvláště kapalnému triglyceridu.

V jednom zvláštním a upřednostněném provedení vynálezu je kapalný tuk jako celek apolární. Překvapivě se zjistilo, že téměř všem apolárním tukům může být dodána tuhost použitím kombinace sterolu (směs) a esteru sterolu (směs), který přednostně je ester specifického použitého sterolu (směs).

Vynález je zvláště výhodný v potravinářské oblasti, takže se upřednostňuje 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, přednostně oryzanolu a sitosterolu v minimální celkové hmotnosti 2 %, přednostně 4 %, s jasným optimem při molárním poměru 3 : 1 až 1 : 3, dále upřednostněno 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 dále upřednostněném provedení potravinářských výrobků se zjistilo, že sitosterol a oryzanol poskytují významnou a postačující strukturu jedlému acylglyceridu, když jsou oba přítomné v celkovém množství alespoň 2 % hmotnosti každý, vztaženo na tuk kapalného acylglyceridu. Optimum při zajišťování tvrdosti výrobku se nalezlo v použití oryzanolu a sitosterolu v přibližně stejném molárním poměru, v kombinaci s použitím kapalného esteru polyolu, přednostně

9 9 9 9 9

9999 9 · 9

9 9 9 9 * · *· »*·* ·· ···· ♦ · ·♦

9 9 » • · · · • 9 · ·· 9 « · «· · ft mono- di- a/nebo triacylglyceridu. Navíc k tomu se v současnosti věří, 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.

Pro mnoho použití, a zvláště pro potraviny, je používání jedlých acylglyceridů, zvláště triacylglyceridů jako kapalné tukové složky upřednostněno. Jako vhodné triacylglyceridy, tuky a oleje (zde použito jako synonyma) jsou použitelné jak rostlinné tak živočišné tuky, syntetického či přírodního původu. Upřednostněné jsou rostlinné a/nebo živočišné tuky získané ze zdrojů přírodních. Dále se upřednostňuje, aby tyto oleje obsahovaly podstatné množství C14 až C22 glyceridů, a dále se upřednostňuje podstatné množství glyceridů obsahující C16 - C20 triglyceridy. C-údaje se vztahují na množství atomů, uhlíku na skupinu mastné kyseliny.

V jiném upřednostněném provedení vynálezu složka kapalného tuku obsahuje podstatnou část saturovaných acylglyceridů, zvláště saturovaných triglyceridů, neboř jejich použití se zjistilo jako příznivé vzhledem ke tvrdosti výrobku.

Pozorovalo se, že další zvýšení množství strukturačních sterolů je žádoucí pro směsi obsahující vysoké hladiny nenasycených acylglyceridů ve srovnání s hladinami potřebnými pro stejný stupeň strukturace. Čím méně nenasycené glyceridy se použily, tím tvrdší byl výrobek při stejném množství přítomných sterolů. V potravinářských výrobcích však může být •4 *444 aa*4

4* 44

444 44 4 444*

4444 ·4 φ 444 *

4 4* 4 44 444444

4*444 · 4

44** 44* *· ·* ** ··

- 12 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 kukuřičných klíčků, olej pšeničných klíčků, olej 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 dle hlavního nároku, kde aplikovaný tuk je tuk, který není kapalný při pokojové teplotě. Termín kapalný tuk se vztahuje na tuk, který je kapalný při teplotě použití. Tuky se například mohou použít při teplotách vyšších než je pokojová teplota, přičemž je stále žádoucí, aby tuk při své teplotě použití nebyl kapalný, ·« ···»

9* 9«··

9 9 9 9

9999 9 9 9

9 9 9 9

9999 999 99 99 • 9 99

9 9 9

9 9 9 9 9

9 • 9 99 ale aby měl nějakou strukturu. Jak je dobře známo, většina tuků při ohřívání taje, a mohou být také strukturovány nad svými teplotami tavení s pomocí sterolů, jak se předpokládá v předloženém vynálezu. Také ještě bude žádoucí použít množství na úrovni nebo nad úrovní saturace při předpokládané teplotě použití. Přednostně 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 % hmotnosti monoglyceridů, vztaženo na množství použité kapalné tukové složky. Zjistilo se, že přidáním 1 % nebo více, např. 2-10 % monoglyceridů se obdrží přídavné zvýšení tvrdosti, anebo se přidáním monoglyceridů sníží množství sterolů potřebných k získání tvrdosti nebo viskozity kapalné tukové složky.

Směs dle předloženého vynálezu může být připravena prostým rozpuštěním sterolu (sterolů) v kapalném tuku. Směs s výraznou tvrdostí ve srovnání s kapalinou samotnou se například obdrží rozpuštěním esteru kyseliny fenolové sterolu 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

	- 14 -	4* « ··« 9« »l«4 * 4 4 4 9 · 94«4 4 4 4 4 4 4 4 4 « 4 4 4 4 9 9	44 4 4 • 4 4 4 4 4 4 4 4 949 494 4 4 4 4 9 9
žádoucí	více než	90 °C.	Jakmile	se obdrží 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 obdrží konečný stupeň strukturace.

Zjistilo se, že rychlým ochlazením se získá rychlejší nebo dokonce okamžitá strukturace roztoku. Velmi vhodným prostředkem tedy je povrchově oskrabované chladící zařízení, například votator (A - jednotka).

Z vyživovacího hlediska 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 pokojové teplotě často tekuté, a proto méně vhodné pro použití ve výrobcích, které by měly mít jakousi tuhost, takových jako pomazánky, dresinky, majonéza, a dokonce vytlačovatelné margariny, užívané jako poleva či ozdoba na zeleninu, pro krémy, náplně, a polevy. Zatím se tyto oleje zpracovávaly, a zpracováním se získala jakási tuhost či tvrdost. Takové zpracování má však závažnou nevýhodu v nasycení skupin nenasycených mastných kyselin. Je proto z vyživovacího hlediska žádoucí, aby se použilo tak mnoho nezpracovaných olejů a tuku v potravinářských výrobcích, jak tvrdost dovoluje. S pomocí «··· • · 4

444 4 4 «

« » »44 4

4 4 • 4 « •4 4

4 4 4 «« *4 44 >4 4

4 4 4

444 444 ·

»4 44 předloženého vynálezu je nyní možno dodat tuhost kapalnému oleji nebo tuku přidáním alespoň jednoho sterolu, a alespoň jednoho esteru sterolu v množství alespoň 1 % hmotnosti od každého, vztaženo na kapalný tuk, kterému má být dodána tuhost.

Organický gel se přednostně použije v konsumním zboží, jako 10 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 v této patentové přihlášce definováno, a další (pevný) tuk.

Příklady provedení vynálezu

Předložený vynález bude nyní dále objasněn na následujících příkladech.

Procenta v příkladech jsou procenta hmotnosti, pokud není naznačeno jinak.

Stupeň strukturace vzorků byl určován měřičem průniku dle 30 Stevense, za následujících podmínek:

>4 41*4 • ·

444 •4 4Ι·<

• 4 Μ

V 4 4 4 4 4

4 4 ♦ · 4 4 * 444 4 44 444 44 4

444*4 4 4

- - ··«« 4·· 44 >4 44 44

- 16 - 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 fytosterolu, v rafinovaném slunečnicovém oleji, bylo k oleji přimícháno, za zvýšených teplot mezi 50 a 100 °C, 1 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 % 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 oryzanolu na dně nádobky. Za těchto okolností nebyla pozorována vůbec žádná • · 0 • 00 0* 0 000 00*0 0 0 0 · 0 0 0 0*0 0 00 00·

0000« 0 0

0000 000 00 00 00 00

- 17 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 rafinovaném 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 še zjistilo, že počínaje hladinou přibližné

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).

• *

« * « « « é t » · • · · * · • · * · * · · · • * · ·· ·· *·

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 oryzanol:sitosterol 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

II.9 jsou srovnávací příklady.

4444 » 4 4

Tabulka II

5	Exp. č.	oryzanol g	sitosterol g	mol. poměr ory:síto	tvrdost g	Á
	II.1	5.55	0.45	8.36	0	λ í. R 1
	II. 2	5.01	0.99	3.46	13	• 5 v
	II.3	4.43	1.57	1.92	'25
10	II.4	3.90	2.10	1.27	37
	II. 5	3.56	2.44	1.00	57	i
	II. 6	3.54	2.46	0.98	57
	II.7	2.96	3.04	0.66	81	f, i
	II.8	2.01	3.99	0.34	31	f ΐ í
15	II.9	0.96	5.04	0.13	0	F ž·

ží

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 30 popsáno v příkladu II, s výjimkou proměnného množství $

•Jí fc

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
10		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
15	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 fytosterolů. 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.

Příklad TV

Pro tuto řadu experimentů byly proměnné podmínky následující:

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

- teplota skladování: 5 - 15 - 25 °C.

• · · · · ·· ·«·«·» • * · · · · » ·

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

Tabulka IV: Vliv času, teploty a poměru sterolů na tvrdost (o značí oryzanol, 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. 3	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 skladováni směsí býl opět zjištěn další vzrůst tvrdosti. Rychlá strukturace nastala při použití votatoru (A - jednotky) pro ochlazování směsí.

• »»··

4» »444 • 4 44 t · 4 » · 4 · · ·

» 44

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?

- teplota rozpouštění: 90 °C;

- skladovací doba: 6 dnů;

- skladovací teplota: 20 °C.

Výsledky pro tvrdost dle Stevense jsou v tabulce V:

Tabulka V

Exp. č.	olej	tvrdost
V.1	olivy	127
V.2	rýžové otruby	73
V. 3	řepková semena	84
V.4	slunečnice	81
V.5	lněná semena	22

·· ·»♦· > * · * «*· *# ··»» »·

- 23 - .............

Příklad VI

Vliv použití živočišného cholesterolu místo sitosterolu na strukturační chování byl ověřován prováděním strukturace se 46 g slunečnicového oleje + 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.

VI. 1

VI. 2

2, složka sitosterol cholesterol popis tvrdost [g] referenční 81 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 30 triacylglycerolu byl rafinovaný a pro použití v chladu ··»« »9 ··· *· 1« ··· · · * « · * • ♦ * · · · 9 · 9 9 9 ·»· · · * ····*« • ♦ · · · · 9 9 _ 24 - *.............

upravený slunečnicový olej dodatečně zpracován na SiC^ sloupci při okolní teplotě za následujících podmínek:

- 1 část oleje rozpuštěna ve dvou částech hexanu;

- sloupcové zpracování silikagelem (č. 60 od firmy

Merck).

Ve vyčištěném oleji bylo rozpuštěno 3 % 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.

Příklad VIII

Vliv přítomnosti rozdílných množství monoglyceridů v rafinovaném slunečnicovém oleji byl zjištěn strukturačními

20	experimenty č. monoacylglycerolu tabulce VIII:	VIII.1 až 4, (mag) (Hymono).	bez a s příměsí čistého Výsledky tvrdosti jsou v
	Tabulka VIII
25	Exp. č. VIII.1	popis slunečnice ref.	tvrdost 81	[g]
	VIII.2	3 % monoacylgly- cerol (MAG)	168
	VIII.3	+6 % MAG	325
30	VIII.4	+9 % MAG	441

4444 «4 4444

44 4 4444

4444 4 4 * 4 4 4 4 • 44* 4 44 444444

44444 4 4

444 444 44 44 4· 44

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 molárním poměru oryzanol:sitosterol rovným 1:1. Výsledky jsou v následující tabulce IX:

Tabulka IX: Strukturace fytosteroly v ne-TAG kapalinách

15	Exp. č.	kapalina	typ	tvrdost [g]
	IX.1	voda	anorganická	0
	IX. 2	metanol	alkohol	0
	IX. 3	etanol	-	0
	IX. 4	isopropylalkohol	-	0
20	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
25	IX. 10	hexan	alkan	26
	IX. 11	parafinový olej	-	867

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

4· ··*· • · · 1 V* 99 · 4« » 4 4 · ► · * • 4 4 »44 • 4 · * ·

- 26 - .......

Příklad X

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

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

steroly, s za poměru , mělo od

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 - 90 °C do o - 5 °C docela tvrdá margarinu podobná pomazánka.

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

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.

4* 4444 *444 • · · 4» · · · · ·

44·· 4 · · 4 4 · 4 · · 4 4 4 · »·· ·4· • 444·· · ·

- 27 - ....... ** ** **

Byly připraveny dvě série, u obou byly připraveny dvě oddělené fáze, a tyto fáze byly kombinovány po předzpracování v C - jednotce. Předzpracování tukové 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 H₂0	NaCl %	sirup %	Stevens po 2 dnech	Stevens po 5 dnech
%	%
A. 1	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.S	81.0	2.7	0	16.	4 141	153

- 28 v« 9 999 ► 9 9 • ···

999« » 9 » 9 9

99

9* 99

9 9 *9 · 9 9

9 ··* 999

9 9

99

V 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 o.5	%	Dimodanu BP	a menší
množství	karotenu.
Tabulka	XI. B
Exp. č.	tuk+steroly H₂0	NaCÍ	sirup	Stevens Stevens
	%	%	%	%	po	2 dnech .po	5 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

Claims

Patentové nároky

5 1. Prostředek s obsahem organického gelu, vyznačuj í cí se tím, že 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.
2. Prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že celkové množství sterolu a celkové množství esteru sterolu je alespoň 1 % hmotnosti od každého, vztaženo na množství kapalné tukové složky.
3. Prostředek podle některého z nároků 1 nebo 2, vyznáčujícíse tím, že prostředek se skládá z kapalného tuku, a sterolu nebo směsi různých sterolů, a esteru sterolu nebo směsi různých sterolů, a monoglyceridů.
4. Prostředek podle některého z nároků laž 2, vyznačující se tím, že prostředek neobsahuje vodu.
5. Prostředek podle některého z předchozích nároků, v y 25 značující se tím, že ester sterolu má strukturu vysoce podobnou struktuře použitého sterolu.
6. Prostředek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že sterol a ester sterolu jsou

30 vybrány ze skupiny fytosterolů.

• *· 4 0 • · ··

0« ·04 0

0 · · • 0*

0 · · • · * ·

00 ·· ·· 0· • · V · • 0 0 · * * · · « 0«

0 « 0 0 · ·
7. Prostředek podle nároku 6, vyznačující se i tím, že sterol je sitosterol a ester sterolu je oryzanol. /

5 I
8. Prostředek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že organický gel v prostředku obsažený má tvrdost alespoň 20 gramů dle Stevense, měřeno při 20 °C.
9. Prostředek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že celkové množství sterolů, tj. sterolů a esterů sterolů je alespoň .3 % hmotnosti, vztaženo na celkové množství kapalného tuku v prostředku <

15 obsaženého.
10. Prostředek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že molární poměr sterolů a esterů sterolů je v rozmezí 1 : 3 až 3 : 1, upřednostněný je

20 téměř stejný molární poměr.
11. Prostředek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že obsahuje monoglyceridy.

25
12. Prostředek podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že prostředek je potravinářský výrobek a tuk v něm obsažený je jedlý, a použité steroly a estery sterolů jsou jedlé složky.

·» «*9·

- 31 «« ··· »» *« • · · « · · · • « · » · · * • · · · » »» « ♦ · • · · · · * «* ·« ·* ··
13. Prostředek podle nároku 12, vyznačující se tím, že potravinářský výrobek je pomazánka, vytlačitelný

5 margarin, dresink nebo majonéza.