DD249859A1

DD249859A1 - Verfahren zur stabilisierung von emulsionen fuer nahrungszwecke

Info

Publication number: DD249859A1
Application number: DD86291156A
Authority: DD
Inventors: Gerhard Mieth; Willy Bock; Gisela Stoof; Juergen Brueckner; Erika Lange; Silke Eichwurzel; Viola Lehmann
Original assignee: Adw Ddr
Priority date: 1986-06-10
Filing date: 1986-06-10
Publication date: 1987-09-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung von Emulsionen in Form von Fett-in-Wasser- und/oder Wasser-in-Fett-Emulsionen fuer Nahrungszwecke und bezieht sich damit vorzugsweise auf Mayonnaisen, Margarinen, andere entsprechend energiereduzierte Erzeugnisse und auf fettangereicherte Wurstmassen. Erfindungsgemaess werden die Fette oder fettangereicherten Zubereitungen mit Wasser und anderen Ingredienzien unter Zusatz von Proteinen und/oder Lipiden gemischt und als Co-Stabilisatoren matrixbildende vorbehandelte Polysaccharide auf der Basis von Cellulose oder Lignocellulose eingesetzt werden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

DieErfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Stabilisierung von Emulsionen in Form von Fett-in-Wasser-und/oderWasser-in-Fett-Emulsionen für Nahrungszwecke, vorzugsweise für Mayonnaisen, Margarinen, anderen entsprechende energiereduzierte Erzeugnisse und fettangereicherte Wurstmassen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Herstellung koaleszenzstabiler Emulsionen erfordert bekanntlich die Zuführung mechanischer und/oder chemischer Energie, das heißt die Anwendung spezifischer Energietechniken und den Zusatz spezieller oberflächenaktiver Verbindungen, wobei in Abhängigkeityon Emulsionstyp und der-zusammensetzung unterschiedliche lipidische Emulgatoren und Stabilisatoren auf Basis von Proteinen und/oder Polysacchariden verwendet werden. Unter den in der Patentliteratur beschriebenen EmuSgatoren dominieren Partialglyceride und deren Derivate sowie Phospholipide, unter den Stabilisatoren proteinangereicherter Produkte aus Milcherzeugnissen, Öl- und Leguminosensamen. Als Co-Stabilisatoren fungieren im weiteren pf la nzücbe, tierische und mikrobielle Hydrokolloide, wie Stärke, Pektine, Gelatine und Xanthan. Deren Wirkung beruht bekannilch auf der Ausbildung einer Koaleszenzbarriere durch Viskositätserhöhung der äußeren oder inneren Phase einer Emuision fnfoige einer ausgeprägten Wasserbindung (Oberflächenadsorption, Gelbildung). Letzteres trifft auch für Polysaccharide auf Cellulosebasis, beispielsweise mikrokristalline oder chemisch derivatisierte Cellulosen, zu deren Anwendung ais Zusatzstoff für Emulsionen und Fleischprodukte gleichfalls als bekannt vorauszusetzen ist (DE-OS 2128463, US-PS 3023104}. Für Fleischerzeugnisse ist kürzlich auch der Zusatz von lignocellulosehaltigen pflanzlichen Rohstoffen, die zuvor einer Milchsäuregärung und/oder einer Hydrochlorideinwirkung unterzogen werden, beschrieben worden. (DD-WP 229924}.

Der Hauptnachiei! von Hydroteoloiden aus Cellulosen als Stabilisatoren für Lebensmittelemulsionen liegt jedoch nicht nur in grundsätzäichen ernäftrumigsphystaSogäschen Bedenken, sondern auch darin, daß diese infolge einer korpuskularen

dadurch antagonistische Effeitete bei der Emulsionsherstellung ausüben können,

Ziel der Erfindung

DasZiei der Erfindung besteht demzufolge in der Entwicklung eines Verfahrens zur Stabilisierung von Emulsionen unter Ausschaltung antagonistischer Konfcurrenzreaktionen zwischen lipidischen oder proteinogenen oberflächenaktiven Zusatzstoffen undcellufosereichen Hydrokolloiden.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, die Verfahrensbedingungen zur Stabilisierung von Emulsionen unter besonderer Berücksichtigung der Auswahl der Ausgangsstoffe, die eine Stabilisatorfunktion erfüllen, aufzuzeigen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Erfindungsgemäß werden Emulsionen in Form eines Fett-in-Wasser- und/oder Wasser-in-Fett-Typs für Nahrungszwecke, vorzugsweise Mayonnaisen, Margarinen, andere entsprechend energiereduzierte Erzeugnisse und fettangereicherte Wurstmassen, dadurch stabilisiert, indem vor oder während des Homogenisierens, Emulgierens oder der Anwendung anderer gebräuchlicher Mischprozesse von Fetten oder fettangereicherten Zubereitungen mit Wasser und den jeweils üblichen Ingredienzien Kombinationsprodukte von oberflächenaktiven Lipiden und/oder Proteinen mit matrixbildenden vorbehandelten Polysacchariden auf Basis pflanzlicher oder mikrobieller Cellulosen oder Lignocellulosen mit biologisch gewachsener Zellstruktur in Mengen von 0,01 bis 2,0Trockenmasse-% zugesetzt werden.

Wie nämlich gefunden wurde, weisen derartige matrixbildende vorbehandelte Polysaccharide neben ihrem bekannten ausgezeichneten Wasserbinde- auch ein hohes Stabilisierungsvermögen für solche Emulsionen auf, die mittels oberflächenaktiver Agenzien hergestellt worden sind. Der gleichzeitige Zusatz von Lipiden und Proteinen stellt somit eine unabdingbare Voraussetzung für die hohe Co-Stabilisatorwirkung genannter Polysaccharide dar.

Wie weiterhin überraschenderweise gefunden wurde, ist als weitere wichtige Voraussetzung für ihre Effektivität die Anwesenheit einer bestimmten Menge freien Wassers anzusehen, damit eine Grenzflächenorientierung der eingesetzten Emulgatoren möglich ist.

Die erforderliche Menge an freiem Wasser richtet sich dabei nach der Zusammensetzung der Emulsionen, dem Emulsionstyp sowie der Art der Zusatzmenge des Emulgators, Stabilisators und Co-Stabilisators; sie ist in jeweiligen Vorversuchen zu ermitteln.

Wie in diesem Zusammenhang gefunden wurde, beruht das Wirkprinzip der erfindungsgemäß eingesetzten vorbehandelten Polysaccharide mit biologisch gewachsener Zellstruktur (z. B. von nach dem DD-WP 232324 hergestellten Cellulosematerial) im Gegensatz zur normalen adsorptiven Wasserbindung oder Gelbildung üblicher Hydrokolloide auf einer Immobilisierung von Wasser durch Einschluß in eine Zellmatrix. Demzufolge handelt es sich bei derartig stabilisierten Emulsionen um komplexe Phasensysteme, in denen die Hauptmenge des Wassers in Form einer Einschlußverbindung vorliegt.

Schließlich wurde gefunden, daß sich hohe Scherkräfte während der Emulsionsherstellung als nachteilig erweisen, da in diesem Falle ein mehr oder weniger weitgehender mechanischer Abbau der gewachsenen Zellstrukturen unter Freisetzung von Wasser erfolgt, wodurch Koaleszenz eintreten kann, was bei der Auswahl von Emulgier-, Homogenisier- und Mischtechniken zu berücksichtigen ist.

Davon ausgehend werden zur Stabilisierung von Fett-in-Wasser-Emulsionen erfindungsgemäß Kombinationsprodukte der matrixbildenden vorbehandelten Polysaccharide mit Lipiden und/oder Proteinen, vorzugsweise mit einem Gesamt-HLB-Wert von 10 bis 20%, zugesetzt. Zur Stabilisierung von Wasser-in-Fett-Emulsionen werden demgegenüber Kombinationsprodukte obiger Polysaccharide mit Lipiden und/oder Proteinen, vorzugsweise mit einem Gesamt-HLB-Wert von 2 bis 8, zugesetzt. Zur Stabilisierung fettangereicherter Wurstmassen werden hingegen Kombinationsprodukte obiger Polysaccharide mit Lipiden und/oder Proteinen, vorzugsweise mit einem Gesamt-HLB-Wert von 8 bis 15, zugesetzt.

Die Herstellung von matrixbildenden Polysacchariden, die erfindungsgemäß eingesetzt werden, kann zweckmäßigerweise nach dem DD-WP 232324 erfolgen, danach werden cellulosehaltige pflanzliche Rohstoffe, vorzugsweise Blatt- und Wurzelgemüse, oder lignocellulosehaltige Rückstände der industriellen Verarbeitung von Obst, Gemüse und Hackfrüchten einer Behandlung mit hypochlorit- und/oder chlorithaltigen Lösungen unterzogen.

Die Erfindung wird anhand nachstehender Ausführungsbeispiele belegt:

Ausführungsbeispiele Beispiel 1

Zur Herstellung energiereduzierter Haushaltsmargarine mit einem Fettgehalt von 60% werden 4,0 kg einer wäßrigen Phase, in die wasserlöslichen Ingredienzien laut TGL 26415/02 sowie 0,2Trockenmasse-% eines aus Weißkohl gewonnenen matrixbildenden Polysaccharide dispergiert sind, bei 40⁰C in 6,0 kg einer aus Rapshartfett und-öl (Smp. 33⁰C) bestehenden Margarine-Fettmischung, die 0,5% eines Partialglycerids mit einem HLB-Wertvon ca. 3 enthält, mittels Planetenrührwerk 15 min einemulgiert und nachfolgend im Labor-Röhrenkühler zum Erstarren gebracht.

Die Emulsion des Versuchsansatzes weist im Standversuch bei 20⁰C über einen Zeitraum von 30 min eine Stabilität von 100% auf, die des Kontrollansatzes eine solche von 65%. Der Bratspritzverlust des Versuchsmusters liegt bei 0,4%, der des Vergleichsmusters bei 1,0%.

Beispiel 2

Zur Herstellung energiereduzierter Mayonnaise mit einem Fettgehalt von 70% werden 7 kg Rapsöl im langsamen Strom mittels Spalthomogenisator in eine wäßrige Phase einemulgiert, in die 0,5% eines aus Eigelb isolierten Phospholipoproteins mit einem HLB-Wert von ca. 9 und 1 Trockenmasse-% eines aus Apfeltrester gewonnenen matrixbildenden Polysaccharids dispergiert worden sind, einemulgiert. Nach 3min wird der pH-Wert des Systems durch Zusatz von Kräuteressig auf 3,5 eingestellt. Das Versuchsmuster ist bei Kühlschranklagerung über einen Zeitraum von 3 Monaten stabil, das Vergleichsmuster hingegen gebrochen.

Beispiel 3

Zur Herstellung eines für Haushaltszwecke geeigneten rekonstituierbaren Schlagcreme-Trockenproduktes wurden 2,5kg hydriertes Palmkernöl (Smp. 32°C), dasO,5%hydratisiertesMonoglycerid mit einem HLB-Wert von ca. 5 enthält, mittels eines Mixers in 5,0 kg einer wäßrigen Phase, in die 4% Natriumcaseinat, mit einem HLB-Wert von ca. 16 1,5 kg Maltodextrin und 5%

eines feuchten aus Zuckerrübenschnitzel gewonnenen matrixbildenden Polysaccharids (Wassergehalt 96,4%) dispergiert sind, einemulgiert. Danach wird die Emulsion mittels Druckhomogenisator bei 80°C homogenisiert und sprühgetrocknet. Das Trockenprodukt wird nach Dispersion in 3 Masseteile Wasser mittels Schneebesen aufgeschlagen.

Die Emulsion des Versuchsansatzes ist vor der Trocknung und nach Rekonstitution bei Raumtemperatur über 24h stabil, die der Vergleichsprobe ist partiell gebrochen (Emulsionsstabilität im Standversuch 87%).

Die aus der Emulsion erhaltene Schlagcreme ist bei Kühlschranklagerung gleichfalls über einen Zeitraum von 24h stabil, wogegen das Vergleichsprodukt zu 59% gebrochen ist.

Beispiel 4

Zur Herstellung von feiner Leberwurst werden 3,9 kg Schweinefleisch, 1,0 kg Schweinemicker, 1,8 kg Fettabschnitte vom Schwein, 3,3 kg Innereien und übliche Zusatzstoffe laut TGL 29213/01 sowie 0,4kg Fleischbrühe, 0,2 kg Magermilchpulver, 1 %Sojaproteinisolat mit einem HLB-Wert von ca. 14,1,0kg Fremdwasser und 1 Trockenmasse-% eines aus Brauereihefe gewonnenen matrixbildenden Polysaccharids mittels Kutter vermischt und TGL-gemäß weiterverarbeitet.

Das Versuchsbrät weist einen Kochverlust von 0,8% auf, wovon 0,1 % auf abgesetzte Fette entfallen. Der Kochverlust des Vergleichsproduktes beträgt demgegenüber 4,6%; davon sind 2,7% Fett.

Das in Därme abgefüllte Fertigprodukt mit Zusatz von Polysaccharid zeigt eine gleichmäßige Fettverteilung, das

Vergleichsprodukt hingegen Fettnesterbildung.

Claims

1. Verfahren zur Stabilisierung von Emulsionen füf Nahrungszwecke in Form vom Fett-in-Wasser- und/oder Wasser-in-Fett-Emulsionen vorzugsweise für Mayonnaisen, Margarinen, andere entsprechend energiereduzierte Erzeugnisse und fettangereicherte Wurstmassen, durch Homogenisieren, Emulgieren und/oder den gebräuchlichen technologischen Mischprozessen von Fetten oder fettangereicherten Zubereitungen mit Wasser und den jeweils üblichen Ingredienzien, unter Zusatz von Proteinen und/oder Lipiden als oberflächenaktive Agenzien, dadurch gekennzeichnet, daß als Co-Stabilisatoren matrixbildende vorbehandelte Polysaccharide auf Basis von Cellulosen oder Lignocellulosen mit biologisch gewachsener Zellstruktur in Mengen von 0,01 bis 2,0Trockenmasse-% eingesetzt werden.

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stabilisierung von Fett-in-Wasser-Emulsionen Kombinationsprodukte von matrixbildenden vorbehandelten Polysacchariden mit Lipiden und/oder Proteinen, vorzugsweise mit einem Gesamt-HLB-Wert von 10 bis 20 zugesetzt werden.

3. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stabilisierung von Wasser-in-Fett-Emulsionen Kombinationsprodukte von matrixbildenden vorbehandelten Polysacchariden mit Lipiden und/oder Proteinen, vorzugsweise mit einem Gesamt-HLB-Wertvon 2-8 zugesetzt werden.

4. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stabilisierung fettangereicherter Wurstmassen Kombinationsprodukte von matrixbildenden vorbehandelten Polysacchariden mit Lipiden und/oder Proteinen, vorzugsweise mit einem Gesamt-HLB-Wert von 8 bis 15 zugesetzt werden.