DD249627A1

DD249627A1 - METHOD FOR PRODUCING FAT EMULSIONS FOR FOOD PURPOSES

Info

Publication number: DD249627A1
Application number: DD29094886A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Mieth; Juergen Brueckner; Ilse Woelfel
Original assignee: Adw Ddr
Priority date: 1986-06-04
Filing date: 1986-06-04
Publication date: 1987-09-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von physikalisch stabilen Emulsionen fuer Nahrungszwecke vom Wasser in Fett- oder Fett in Wasser-Typ und bezieht sich damit vorzugsweise auf Margarine und Mayonnaise sowie entsprechende energiereduzierte Erzeugnisse. Erfindungsgemaess werden die einzusetzenden Stoffe, wie pflanzliche und/oder tierische Fette und/oder Oele sowie Wasser und/oder Milch sowie weitere Ingredienzien unter Zusatz von Extraktstoffen aus pentosan- und/oder protienreichen pflanzlichen Rohstoffen emulgiert und/oder homogenisiert. Als pflanzliche Rohstoffe fuer die Gewinnung der Extraktstoffe werden Getreidemehle oder Muehlennebenprodukte eingesetzt, die einer Extraktion, Aufkonzentrierung oder Trocknung unterzogen werden.The invention relates to a process for the preparation of physically stable emulsions for food purposes from water to fat or fat in water type and thus preferably relates to margarine and mayonnaise and corresponding energy-reduced products. According to the invention, the substances to be employed, such as vegetable and / or animal fats and / or oils, and water and / or milk as well as further ingredients are emulsified and / or homogenized with the addition of extractives from pentosan and / or protienrich vegetable raw materials. As vegetable raw materials for the extraction of the extractive substances, cereal flours or flour by-products are used which are subjected to extraction, concentration or drying.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung physikalisch stabiler Emulsionen vom Wasser in Fett- oder Fett in Wasser-Typ, vorzugsweise Margarine und Mayonnaise sowie entsprechenden energiereduzierten Erzeugnissen, für Nahrungszwecke.The invention relates to a process for the preparation of physically stable emulsions of water in fat or fat in water type, preferably margarine and mayonnaise and corresponding energy-reduced products, for food purposes.

Characteristic of the known technical solutions

Bekanntlich erfordert die Herstellung physikalisch-stabiler Emulsionen den Zusatz oberflächenaktiver Agenzien, im Falle von Systemen mit hohem Wassergehalt darüber hinaus auch von Hydrokolloiden.As is known, the preparation of physically stable emulsions requires the addition of surface-active agents, in the case of systems with a high water content, moreover, also of hydrocolloids.

In der wissenschaftlichen Literatur, wie auch im Patentschrifttum sind eine Vielzahl dafür geeigneter Verbindungen auf der Basis von Lipiden, Proteinen und Polysacchariden beschrieben worden, wobei in der Regel Kombinationsprodukte aus konstitutionell verschiedenartigen Emulgatoren und Stabilisatoren Anwendung finden. Bevorzugte lipidische Emulgatoren für Wasser in Fett-Emulsionen sind synthetische Partialglyceride und ihre Derivate, hauptsächlich Monoglyceride und Citroester, für Fett in Wasser-Emulsionen natürliche Phospholipoproteine, vorzugsweise vom Eigelb. Für energiereduzierte Emulsionen, d.h. Erzeugnisse mit Wassergehalten oberhalb des Wassergehaltes klassicher Fettprodukte, wie Margarine und Mayonnaise, von 20% werden daneben meist Pflanzengummen oder modifizierte Stärken, beispielsweise Alginate und Quellstärken, eingesetzt. Neuerdings gewinnen auch tierische und pflanzliche Proteine, speziell aus Milch oder Sojabohnen, sowie synthetische Lipoproteine als Stabilisatoren für Fettemuisionen zunehmend an Bedeutung.Numerous compounds based on lipids, proteins and polysaccharides have been described in scientific literature as well as in patent literature, combination products of constitutionally diverse emulsifiers and stabilizers generally being used. Preferred lipidic emulsifiers for water in fat emulsions are synthetic partial glycerides and their derivatives, mainly monoglycerides and citroesters, for fat in water emulsions natural phospholipoproteins, preferably from egg yolks. For energy reduced emulsions, i. Products with water contents above the water content of classic fat products, such as margarine and mayonnaise, of 20% are also mostly plant gums or modified starches, such as alginates and swelling starches used. Recently, animal and vegetable proteins, especially from milk or soybeans, as well as synthetic lipoproteins as stabilizers for fatty visions are becoming increasingly important.

So betrifft zum einen die DD-PS 105539 die Herstellung und Anwendung sogenannter Protein-Lipid-Symplexe, die durch tribochemischen Umsatz von Proteinen mit oberflächenaktiven Lipiden unter bestimmten Milieubedingungen resultieren. Zum anderen wird in der DD-PS 153 062 die Herstellung von Wasser in Fett-Emulsionen für Nahrungs- und Futterzwecke unter Zusatz von Polysaccharidreichen pflanzlichen Rohstoffen oder Extrakten der Getreide-verarbeitenden Industrie, vorzugsweise von Kleie, beschrieben. Der Begriff Extrakte beschränkt sich dabei auf den für den Fachmann naheliegenden Einsatz von Lipoidextrakten, die mittels organischer Lösungsmittel unterschiedlicher Polarität, beispielsweise Hexan, Hexan/Ethanol oder Isopropanol leicht zugänglich sind und zur Stabilisierung von Wasser in Fett-Emulsio.nen bekanntermaßen prädestiniertsind. Der Hauptnachteil des Einsatzes von Proteinen als Stabilisatoren von Fettemulsionen liegt jedoch darin, daß diese entweder zu hydrophil oder zu hydrophob sind, um günstige Effekte an der Phasengrenzfläche herbeizuführen. Demzufolge erfordert eine Effektivitätssteigerung von Proteinen im Hinblick auf eine Emulsionsstabilisierung im allgemeinen Struktur-modifizierende Maßnahmen oder eine Kombination mit lipidischen Emulgatoren. Eine physikochemische, chemische oder biochemische Modifizierung wirkt sich allerdings als ungünstiger Kostenfaktor bei einer Emulsionsherstellung aus, und im Falle von Kombinatinsprodukten mit Lipiden ist die eingehende Kenntnis möglicher synergistischer oder antagonistischer intermolekularer Wechselwirkungen eine notwendige Voraussetzung für eine gezielte Beeinflussung der Stabilität von Emulsionen.For example, DD-PS 105539 relates to the preparation and use of so-called protein-lipid symplexes, which result from tribochemical conversion of proteins with surface-active lipids under certain environmental conditions. On the other hand, DD-PS 153 062 describes the production of water in fat emulsions for food and feed purposes with the addition of polysaccharide-rich vegetable raw materials or extracts of the grain-processing industry, preferably of bran. The term extracts is restricted to the obvious use of lipid extracts for the person skilled in the art, which are easily accessible by means of organic solvents of different polarity, for example hexane, hexane / ethanol or isopropanol and are known to be stabilized for the stabilization of water in fat emulsions. The major disadvantage of using proteins as stabilizers of fat emulsions, however, is that they are either too hydrophilic or too hydrophobic to bring about favorable effects at the phase interface. Accordingly, increasing the efficiency of proteins with respect to emulsion stabilization generally requires structure modifying measures or combination with lipid emulsifiers. Physicochemical, chemical or biochemical modification, however, has an unfavorable cost in emulsion preparation, and in the case of combinatins with lipids, in-depth knowledge of possible synergistic or antagonistic intermolecular interactions is a necessary prerequisite for targeting the stability of emulsions.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht demzufolge in der Entwicklungeines Verfahrens zur Herstellung physikalisch stabiler Emulsionen für Nahrungszwecke unter Zusatz natürlich vorkommender Emulgator-Stabilisator-Gemische unter Vermeidung von Modifizierungsmaßnahmen.Accordingly, the object of the invention is the development of a process for the preparation of physically stable emulsions for food with the addition of naturally occurring emulsifier-stabilizer mixtures while avoiding modification measures.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, solche Verfahrensbedingungen aufzuzeigen, die eine Nutzbarmachung natürlich vorkommender Emuigator-Stabilisator-Gemische sowohl für die Herstellung von Fett in Wasser- als auch Wasser in Fett-Emulsionen ermöglichen.The invention is therefore based on the object of demonstrating such process conditions which make it possible to utilize naturally occurring emulsifier-stabilizer mixtures both for the production of fat in water and water in fat emulsions.

Explanation of the essence of the invention

Erfindungsgemäß werden Fettemulsionen für Nahrungszwecke in Form eines Fett in Wasser-oder Wasser in Fett-Typs hergestellt, indem Fette und/oder Öle tierischer und/oder pflanzlicher Provenienz mit Wasser und/oder Milch sowie üblichen Ingredienzien, gegebenenfalls auch Emulgatoren und Hydrokolloiden, unter Zusatz von wasser- und/oder alkohollöslichen Extraktstoffen aus pentosan- und proteinreichen pflanzlichen Rohstoffen emulgiert oder homogenisiert werden. Wie nämlich gefunden wurde, stellen die aus genannten Rohstoffen durch Extraktion, Aufkonzentrieren und Trocknen gewonnene Zusatzstoffe, die aus einem komplexen Gemisch von Lipoiden, Glykolipoiden, Glucoproteinen und Lipoproteinen bestehen, effektive oberflächenaktive Kombinationsprodukte dar, die in Abhängigkeit von den Isolierungsbedingungen, der Einsatzkonzentration, der Emulsionszusammensetzung und den Emulgierbedingungen als Emulgatoren für Öl in Wasser- oder Wasser in Fett-Emulsionen prädestiniert sind. So erweisen sich die mittels wäßriger Lösungsmittel gewonnenen Extraktstoffe bei Einsatzkonzentrationen zwischen 1,0 und 5% als vorzügliche Stabilisatoren für Mayonnaisen und ähnliche Zubereitungen, d.h. Emulsionen vom Fettin Wasser-Typ, sofern die Emulsionsherstellung unter Homogenisierung erfolgt. Demgegenüber sind die mittels wäßrig-alkoholischer Lösungsmittel gewonnenen Extraktstoffe bei Zusatzmengen von 0,1 bis 1,0%, vorzugsweise zur Stabilisierung von Margarine und ähnliche Zubereitungen, d.h. Emulsionen von Wasser in Fett-Typ geeignet, sofern einfache Emulgierprozesse bei der Emulsionsherstellung angewandt werden.According to the invention fat emulsions for food purposes are prepared in the form of a fat in water or water in fat type by fats and / or oils of animal and / or vegetable origin with water and / or milk and conventional ingredients, optionally also emulsifiers and hydrocolloids, with addition of water and / or alcohol soluble extractives from pentosan and protein rich vegetable raw materials emulsified or homogenized. Namely, as has been found, the additives obtained from extraction, concentration and drying of said raw materials, consisting of a complex mixture of lipids, glycolipids, glucoproteins and lipoproteins, are effective surface-active combination products, depending on the conditions of isolation, the use concentration Emulsion composition and the emulsifying conditions as emulsifiers for oil in water or water in fat emulsions are predestined. Thus, the extractives obtained by means of aqueous solvents at use concentrations between 1.0 and 5% prove to be excellent stabilizers for mayonnaises and similar preparations, i. Emulsions of the fatty-in-water type, provided that the emulsification is carried out with homogenization. In contrast, the extractives obtained by means of aqueous-alcoholic solvents are at additional amounts of 0.1 to 1.0%, preferably for the stabilization of margarine and similar preparations, i. Emulsions of water in fat type are suitable, provided simple emulsification processes are used in emulsion production.

Wie weiterhin überraschenderweise gefunden wurde, lassen sich die erfindungsgemäß beschriebenen Extraktstoffe im Bedarfsfall komplikationslos mit bekannten lipidischen Emulgatoren und/oder Hydrokolloiden kombinieren, wodurch spezifische Effekte bei der Emulsionsherstellung, insbesondere bei Mikroemulsionen und Emulsionen mit einer hohen Packungsdichte der inneren Phase, erzielbar sind.As further surprisingly found, the extract substances according to the invention can, if necessary, combine with known lipidic emulsifiers and / or hydrocolloids without complications, whereby specific effects in emulsion production, especially in microemulsions and emulsions with a high packing density of the inner phase can be achieved.

Schließlich wurde gefunden, daß als Rohstoffe für die Gewinnung derartiger effektiver Extraktstoffe pentosan- und proteinreiche Getreidemehle oder Mühlennebenprodukte, vorzugsweise Kleien, in Frage kommen. Dabei sind wäßrig-alkalische Extraktionsmedien mit einem pH-Wert zwischen 7,5 und 9,5 besonders zur Gewinnung von Stabilisatoren für Fett in Wasser-Emulsionen einsetzbar, wogegen auf pH-Werte zwischen 7,5 und 9,5 eingestellte, mindestens zu 50 Ma.-% aus Methanol, Ethanol, Propanol oder Isopropanol bestehende wäßrig-alkoholische Extraktionsmedien, besonders zur Gewinnung von Stabilisatoren für Wasser in Fett-Emulsionen geeignet sind.Finally, it has been found that pentosan and protein-rich cereal flours or mill by-products, preferably bran, come into question as raw materials for the production of such effective extractives. In this case, aqueous alkaline extraction media having a pH between 7.5 and 9.5 are particularly useful for obtaining stabilizers for fat in water emulsions, whereas at pH values between 7.5 and 9.5 set, at least 50 Ma .-% of methanol, ethanol, propanol or isopropanol existing aqueous-alcoholic extraction media, are particularly suitable for obtaining stabilizers for water in fat emulsions.

Als Emulsionen vom Fett in Wasser-Typ werden Emulsionen mit Fettgehalten von 20 bis 80%, vorzugsweise von 30 bjs 50%, und vom Wasser in Fett-Typ mit Fettgehalten zwischen 40 und 80%, vorzugsweise von 60 bis 70%, im Rahmen der Erfindung angesehenAs fat-in-water type emulsions, emulsions having fat contents of from 20 to 80%, preferably from 30 to 50%, and of water in fat type having fat contents of from 40 to 80%, preferably from 60 to 70%, are used Considered invention

Die Erfindung wird anhand nachstehender Ausführungsbeispiele näher erläutert: The invention will be explained in more detail with reference to the following exemplary embodiments:

embodiments example 1

In 60 Masseteile Wasser werden neben üblichen Ingredienzien 4 Masseteile eines durch Extraktion von Weizenkleie mit Wasser bei pH 9,0 extrahierten und getrockneten Extraktstoffes (Lipoidgehalt ca. 10%, Proteidgehalt ca. 30%) dispergiert. Zu der Dispersion werden unter Rühren sukzessiv 40 Masseteile Rapsöl und soviel Speiseessig zugesetzt, daß im Endprodukt ein pH-Wert von ca. 4,0 resultiertIn 60 parts by weight of water in addition to conventional ingredients 4 parts by weight of an extracted by extraction of wheat bran with water at pH 9.0 and dried extract material (lipid content about 10%, 30% protic content) dispersed. 40 parts by weight of rapeseed oil and sufficient amount of vinegar are successively added to the dispersion with stirring, resulting in a final pH of about 4.0 in the end product

Die gebildete Emulsion entspricht in ihrer Konsistenz und ihrem Fließverhalten einer Salatcreme; sie ist gefrier- und taustabil. The emulsion formed corresponds in its consistency and flow behavior of a salad cream; it is freezing and stable.

Example 2

In 70 Masseteile einer übliche Ingredienzien enthaltenen aufgeschmolzenen Margarinefett-Mischung werden 0,5% eines durch Extraktion von Hafermehl mit Wasser bei pH8,5 extrahierten und getrockneten Extraktionsstoffes (Lipoidgehalt ca. 20%, Proteidgehalt ca. 40%) dispergiert. Zu der Dispersion werden unter Rühren 30 Masseteile Wasser und soviel Zitronensäure zugesetzt, daß der pH-Wert des Endproduktes ca. 5,5 beträgt. Die Emulsion wird mittels Intensivkneter unter Eis-Kochsalz-Kühlung zürn Erstarren gebracht.0.5% of an extractant extracted by extraction of oatmeal with water at pH 8.5 and dispersed in 70 parts by mass of a conventional ingredients (lipid content about 20%, protein content about 40%) is dispersed in a molten margarine fat mixture. 30 parts by weight of water and enough citric acid are added to the dispersion with stirring that the pH of the end product is about 5.5. The emulsion is brought to solidification by means of an intensive kneader under ice-salt cooling.

Die gebildete Emulsion entspricht in ihrer Konsistenz und Streichfähigkeit einer Margarine; die nicht erstarrte Emulsion ist pasteurisationsstabil.The emulsion formed corresponds in its consistency and spreadability of a margarine; the non-solidified emulsion is pasteurization-stable.

Claims

1. A process for the preparation of fat emulsions for food purposes in the form of a fat in water or water in fat type by emulsifying and / or homogenizing fats and / or oils of animal and / or vegetable origin with water and / or milk and conventional ingredients, optionally also Emulsifiers and hydrocolloids, characterized in that extractives from pentosan and / or protein-rich vegetable raw materials are used as stabilizers.

2. The method according to item 1, characterized in that as vegetable raw materials concentrated or dried extracts of cereal flour or mill by-products, preferably brans are used.

3. The method according to item 1 and 2, characterized in that for the production of fat in water emulsions, preferably by aqueous alkaline extraction stabilizers obtained in use concentrations of 1.0 to 5.0%, for the production of water in fat emulsions , preferably obtained by aqueous-alcoholic extraction stabilizers in use concentrations of 0.1 to 1.0% are added.

4. The method according to item 1 to 3, characterized in that emulsions of fat in water type with fat contents of 20 to 80%, preferably from 30 to 50%, and of the water in fat type with fat contents of 40 to 80%, preferably from 60 to 70%. ,