DE2552663C2

DE2552663C2 - Verfahren zur herstellung von wasser und oel emulsionen

Info

Publication number: DE2552663C2
Application number: DE2552663A
Authority: DE
Inventors: Antonius Franciscus Van Dam
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1974-11-25
Filing date: 1975-11-24
Publication date: 1990-04-12
Anticipated expiration: 1995-11-25
Also published as: DE2552663A1; ES442918A1; NL173703B; BE835881A; FR2291707A1; FI58715C; DE2552663C3; FI753267A; NL173703C; PH10695A; CA1056201A; GB1525929A; IE41943L; LU73857A1; ZA757306B; AU8679675A; FI58715B; JPS5344426B2; SE7513199L; NL7513553A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Wasser-und-Öl-Emulsionen mit verbesserter Wärme- und Kältestabilität unter Verwendung eines Phospholipoproteins, das durch Phospholipase A modifiziert worden ist.

Es ist bekannt, zum Beispiel Eigelb als Emulgiermittel für die Zubereitung von Mayonnaise oder anderen Produkten zu verwenden. Emulsionen, die durch Eigelb stabilisiert sind, wie Mayonnaise, können jedoch nicht wärmesterilisiert werden, weil die Emulsion während der Erhitzung auf Sterilisierungstemperaturen bricht. Um die Emulsionen gegen mikrobiellen Befall zu schützen, muß der pH-Wert von durch Eigelb stabilisierten Emulsionen daher oft niedriger gehalten werden, als dies vom Standpunkt des Geschmacks aus wünschenswert ist.

Die DE-OS 16 92 567 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung wasserlöslicher und/oder wasserdispergierbarer Phosphatidemulgatoren, wobei Rohphosphatidgemische oder Fraktionen davon, z. B. Eigelb, in Wasser suspendiert und mit Pankreatin bis zu einem Gehalt an Monoacylglycerophosphatiden von 15-70% hydrolysiert werden. Mit hydrolysiertem Eigelb als Ausgangsmaterial können Öl-in-Wasser-Emulsionen mit Fettgehalten von 3 bis 85 Gew.-% hergestellt werden, die eine große Stabilität aufweisen. Aus den Beispielen dieser Druckschrift, in denen als Ausgangsmaterial jeweils ein Sojaphosphatid verwendet wurde, geht hervor, daß die gewonnenen Emulsionen nach einer Lagerung während 20 h bei 60°C keine Phasentrennung zeigen. In dieser Druckschrift fehlen jedoch Aussagen über die Wärmestabilität der Emulsionen beim Pasteurisieren oder Sterilisieren.

Die DE-OS 16 92 535 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Speisefettemulsionen, gegebenenfalls mit einem Gehalt an Protein, mit einem Fettgehalt von 3 bis 85 Gew.-%. Als Emulgatoren werden Lysophosphatide verwendet, welche durch Hydrolyse, z. B. unter Verwendung von Phospholipase A, auch tierischer Rohphosphatidgemische erhalten werden. Zur Stabilisierung dieser Öl-in-Wasser-Emulsionen werden vorzugsweise zusätzlich wasserlösliche und/oder wasserdispergierbare Proteine zugesetzt. Diese Öl-in-Wasser-Emulsionen, welche mittels Phospholipase A modifizierte Phospholipide sowie nichtmodifizierte Phospholipoproteine enthalten, können pasteurisiert und sterilisiert werden.

In der Veröffentlichung von J. Schormüller, "Handbuch der Lebensmittelchemie", Band IV, Fette und Lipoide (Lipids), 1969, Seite 268, wird davon berichtet, daß zur Lagerung von Mayonnaise Temperaturen zwischen +5°C und darüber zu empfehlen sind, weil unter 5°C die Gefahr einer Emulsionszerstörung durch Kälteeinwirkung besteht.

Die Verwendung von solchem nichtmodifizierten Phospholipoprotein in Kombination mit modifizierten Phospholipiden, die nicht in einem Komplex mit dem Protein sind, hat aber den Nachteil, daß sie nicht zu wärmestabilen Emulsionen führt.

Die japanische Patentanmeldung 56 465-1962 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines butterartigen Lebensmittels unter Verwendung von Eigelb oder ganzen Eiern, die mit einem Extrakt von Aspergillus niger, Rhizopus chinensis oder Aspergillus oryzae behandelt worden sind, bis die Wärmekoagulationseigenschaften des Eiproteins infolge Hydrolyse der Proteinmoleküle verschwinden.

Der Enzymextrakt enthält neben anderen Enzymen Lecithinasen, welche für die Zersetzung von Lecithin in Lysolecithin verantwortlich sind, und es wird berichtet, daß ein charakteristischer Geschmack erzeugt wird. Die modifizierten Ei-Inhaltsstoffe werden mit einem Speiseöl und einem Emulgator, wie Sorbitmonomyristat, gemischt, um ein butterähnliches Produkt zu erhalten. Für die Herstellung von stabilen Emulsionen wird eine beträchtliche Menge des Emulgators verwendet. Es wurden Eigelb oder ganze Eier, die gemäß dem in der obengenannten japanischen Patentanmeldung beschriebenen Verfahren modifiziert waren, für die Herstellung von Öl-in-Wasser-Emulsionen verwendet. Sämtliche Versuche zur Herstellung von wärmestabilen Emulsionen schlugen fehl. Dementsprechend kann gesagt werden, daß der gemäß der japanischen Patentanmeldung erhaltene Enzymextrakt nur das Aroma der Zusammensetzung beeinflussen kann, jedoch nicht in der Lage ist, Öl-in-Wasser-Emulsionen in der Wärme zu stabilisieren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, durch das Öl-und-Wasser-Emulsionen, insbesondere Öl-in-Wasser-Emulsionen, mit verbesserter Wärme- und Kältestabilität erhalten werden können.

Diese Aufgabe löst die Erfindung durch ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1. In den Patentansprüchen 2 bis 7 sind bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens angegeben.

Die gemäß der Erfindung hergestellten Emulsionen können entweder die Ölphase oder die wäßrige Phase als kontinuierliche Phase haben und werden im vorliegenden Zusammenhang als Wasser-in-Öl-Emulsionen bzw. Öl-in-Wasser-Emulsionen bezeichnet. Öl-in-Wasser-Emulsionen werden bevorzugt. Die letztgenannte Art von Emulsion bedeutet in dem vorliegenden Zusammenhang kontinuierliche wäßrige Phasen, die irgendeine Menge von Fett und/oder Öl in dispergierter Form enthalten. Beispiele von Emulsionen, die unter diese Definition fallen, sind eßbare Produkte, wie Margarinen mit Phasenumkehr, Suppen oder Soßen, natürliche oder künstliche Fruchtsäfte, Mayonnaise, Dressings, Aufstrichmittel, oder nichteßbare Produkte, z. B. Toilettenartikel, wie Shampoos, Badezusätze und Produkte für die Hautpflege. Bevorzugte Öl-in-Wasser-Emulsionen sind Emulsionen, die zwischen 20 und 90%, vorzugsweise zwischen 40 und 90%, insbesondere zwischen 70 und 90% Öl oder fetthaltiges Öl enthalten. Unter Fett wird ein Triglycerid verstanden, das bei Raumtemperatur hart ist (sämtliche Prozentsätze werden in dem vorliegenden Zusammenhang auf das Gewicht bezogen, soweit nichts anderes angegeben ist).

Beispiele von Phospholipoprotein enthaltenden Substanzen sind Casein, Magermilch, Buttermilch, Molke, Rahm, Sojabohnen, Hefe, Eigelb, ganzes Ei, Blutserum und Weizenproteine. Eigelb wird vorzugsweise als Quelle des Phospholipoproteins benutzt.

Eigelb und andere Quellen von Phospholipoprotein können der Einwirkung von Phospholipase A unterworfen werden, und das modifizierte Produkt wird dann den Produkten gemäß der Erfindung einverleibt.

Es ist auch möglich, das Phospholipoprotein von seiner Quelle zu isolieren, dieses Protein der Einwirkung von Phospholipase A zu unterwerden und dann das modifizierte Phospholipoprotein den Produkten gemäß der Erfindung einzuverleiben.

Der bei Phospholipoprotein verwendete Ausdruck "modifiziert" bezeichnet irgendeinen Grad von Umwandlung, der durch die Wirkung von Phospholipase A herbeigeführt ist. Phospholipase A ist ein Enzym, das eine Spaltung der Bindungen eines Fettsäurerestes an den Glycerinanteil des Phospholipidmoleküls bewirkt, wobei dieser Fettsäurerest durch eine OH-Gruppe ersetzt wird, was "Umwandlung" genannt wird. Phospholipase A ist auch aktiv, wenn das Phospholipid in einen Komplex mit Protein überführt wird (in dem vorliegenden Zusammenhang "Phospholipoprotein" genannt).

Andere Phospholipasen als Phospholipase A haben nicht die gewünschten Eigenschaften. Eine geeignete Quelle von Phospholipase A ist Pankreatin, das vorzugsweise, insbesondere unter sauren Bedingungen, wärmebehandelt wird. Die Wärmebehandlung wird bei einer Temperatur zwischen 60 und 90°C während 3 bis 15 min, vorzugsweise bei einem pH-Wert zwischen 4 bis 6,5, ausgeführt. Die so erhaltene Enzymzusammensetzung ist im wesentlichen frei von anderer enzymatischer Aktivität als jener der Phospholipase A und ist unter den Bedingungen der obengenannten Behandlung bemerkenswert stabil. Eine andere geeignete Quelle für Phospholipase A ist eine handelsübliche Phospholipase A, die keine Amylasen enthält, eine Lipaseaktivität von 0,8×10⁻⁴ IU/mg und eine proteolytische Aktivität entsprechend 2,3% reinem Trypsin aufweist.

Phospholipide bilden eine Klasse von chemischen Verbindungen, die als Hauptelement Phosphatidylcholin und Phosphatidylethanolamin und ferner Sphingomyelin, Phosphatidylserin und Phosphatidylinosit umfassen. Alle diese Verbindungen können Proteinkomplexe bilden.

Der Umwandlungsgrad von modifiziertem Phospholipoprotein wird in dem vorliegenden Zusammenhang als der Prozentsatz von umgewandeltem Phosphatidylcholin plus Phosphatidylethanolamin, bezogen auf die vor der Umwandlung vorhandene Gesamtmenge an Phosphatidylcholin plus Phosphatidylethanolamin, ausgedrückt. Eine einfache Methode, um die erforderlichen Zahlenwerte zu erhalten und diesen Prozentsatz zu berechnen, ist die quantitative Dünnschichtchromatographie.

Der Umwandlungsgrad wird u. a. durch die Temperatur und den pH-Wert sowie die Zeitdauer, während welcher eine Inkubation des Phospholipoproteins mit Phospholipase A stattfindet, ferner durch die Konzentration des Enzyms und die Gegenwart von Aktivierungsmitteln, wie Ca²⁺-Ionen, oder Desaktivierungsmitteln, wie Zn²⁺, Cd²⁺, Pb²⁺ und Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) bestimmt.

Es ist gefunden worden, daß sogar ein sehr niedriger Grad von Umwandlung zu dem Emulgierungsvermögen des modifizierten Phospholipoproteins ebenso wie zu der Wärmestabilität der es enthaltenden Emulsion beiträgt. Es ist jedoch auch gefunden worden, daß die Gegenwart von nichtmodifiziertem Phospholipoprotein schädlich für die günstigen Wirkungen des modifizierten Phospholipoproteins ist, ohne diese jedoch vollständig aufzuwiegen. Man würde normalerweise erwarten, daß der Ersatz des gesamten Gehalts an modifiziertem Phospholipoprotein und einem Umwandlungsgrad von etwa 40% in einer Emulsion durch eine äquivalente Menge von gleichen Teilen an nichtmodifiziertem Phospholipoprotein und modifiziertem Phospholipoprotein mit einem Umwandlungsgrad von 80% keinen Unterschied in den Eigenschaften der Emulsion brächte. Es ist jedoch gefunden worden, daß die letztgenannte Emulsion beträchtlich weniger wärmestabil als die erstgenannte ist, obwohl die letztgenannte Emulsion merklich besser in dieser Hinsicht als eine Emulsion ist, die durch eine Menge von nichtmodifiziertem Phospholipoprotein stabilisiert wurde.

Es ist gefunden worden, daß der Umwandlungsgrad wenigstens 10% sein sollte. Besonders bevorzugte Emulsionen gemäß der Erfindung sind Emulsionen, in denen der Umwandlungsgrad der in ihnen enthaltenen modifizierten Phospholipoproteine zwischen 40 und 86%, insbesondere zwischen 50 und 60% beträgt. Einerseits ist ein Umwandlungsgrad von 40% leicht erzielbar und andererseits gewährleistet dieser ein sehr zufriedenstellendes Emulgierungsvermögen und eine zufriedenstellende Wärmestabilität der Emulsion. Höhere Umwandlungsgrade als 60% sind, obwohl sie ausgezeichnet geeignet sind, etwas weniger leicht zu erhalten.

Die Verwendung von modifiziertem Phospholipoprotein führt zu Ergebnissen, die auch auffallend verschieden von denjenigen sind, die bei Befolgung der Arbeitsweise gemäß dem Stand der Technik (vgl. DE-OSen 16 92 567 und 16 92 535) erhalten werden, wo nichtmodifiziertes Phospholipoprotein zuzüglich einer Menge von modifizierten Phospholipiden, die nicht in einen Komplex mit Protein gebracht sind, zur Anwendung gelangen. Sogar wenn Mengen von umgewandelten Phospholipiden entsprechend dem Zusatz von großen Mengen von modifiziertem Phospholipoprotein mit einem sehr hohen Umwandlungsgrad zugesetzt wurden, waren die Ergebnisse sehr enttäuschend, da die hergestellten Emulsionen beim Erhitzen brachen. Bevorzugte Emulsionen gemäß der Erfindung sind daher Emulsionen, in denen im wesentlichen der gesamte Phospholipidgehalt in Form von Phospholipoprotein vorhanden ist, das der Wirkung von Phospholipase A unterworfen worden ist.

Die Modifizierung kann unter verschiedenen Bedingungen (Temperatur, Inkubationszeit, Konzentration des Enzyms usw.) ausgeführt werden, die von einem Fachmann leicht bestimmt werden können. Ein von 0,002 mg bis 0,2 mg Phospholipase A je g Phospholipoprotein variierender Anteil ist geeignet. Dieser Bereich gilt für eine Phospholipase-A-Zusammensetzung mit einer spezifischen Aktivität von etwa 70 U/mg Protein. 1 U bedeutet, daß 1 µval Fettsäure je min freigesetzt wird.

Eine Modifizierung mit diesen Phospholipasen A läßt den Phospholipidproteinkomplex unberührt. Eine sorgfältige Isolierung durch Zentrifugieren von Lipoproteinfraktionen von modifiziertem und nichtmodifiziertem Eigelb zeigte, daß der Phsopholipidteil von modifiziertem Eigelb aus Lyso-Verbindungen bestand, mit anderen Worten, die Modifizierung findet in situ ohne Spaltung der Proteinlipidbindung statt.

Die Menge von modifiziertem Phospholipoprotein, die in der Emulsion vorhanden sein soll, kann innerhalb weiter Grenzen variieren. Diese Menge ist u. a. von der Zusammensetzung der Emulsion, der Gegenwart von anderen Emulgierungsmitteln, dem Umwandlungsgrad des modifizierten Phospholipoproteins und den Eigenschaften abhängig, die in der stabilisierten Emulsion gewünscht werden. Die tatsächlich zu verwendende Menge kann leicht durch den Fachmann auf dem Gebiet der Stabilisierung von Emulsionen bestimmt werden.

Wenn modifiziertes Phospholipoprotein verwendet wird, reicht der Zusatz einer erheblich niedrigeren, manchmal nur 1/15 der üblicherweise verwendeten Menge aus, verglichen mit der Verwendung von nichtmodifiziertem Material, um eine etwa gleiche Emulgierwirkung zu erhalten. Als allgemeine Richtlinie werden gemäß der Erfindung Emulsionen bevorzugt, die zwischen 0,05 und 5 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,5 und 4 Gew.-%, insbesondere zwischen 2 und 4 Gew.-%, an modifiziertem Phospholipoprotein, bezogen auf den Gehalt an Öl (oder fetthaltigem Öl) der Emulsion, enthalten.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäß hergestellten Emulsionen ist ihre verbesserte Wärmestabilität. Durch Zusatz einer minimalen Menge eines modifizierten Phospholipoproteins mit einem gegebenen Umwandlungsgrad ist es möglich, eine Emulsion zu erhalten, die einer Sterilisierung, z. B. bei 100°C während 30 min, widersteht, ohne ihre Stabilität zu verlieren. Diese Menge kann leicht durch einen einfachen Versuch bestimmt werden. Bisher ist es in vielen Fällen notwendig gewesen, Emulsionen, wie Mayonnaise, auf einem verhältnismäßig niedrigen pH-Wert zu halten, um eine genügende mikrobiologische Stabilität zu gewährleisten. Erfindungsgemäß erhaltene Emulsionen können einen pH-Wert zwischen 4 und 6 aufweisen und durch Sterilisierung mikrobiologisch stabil gemacht werden.

Ferner bringt sterilisiertes modifiziertes Phospholipoprotein, wenn es als Emulsionsstabilisierungsmittel verwendet wird, der so stabilisierten Emulsion andere Vorteile, die mit der Wärmestabilität verbunden sind. Es ist z. B. möglich, die Emulsion in heißem Zustand in Behälter zu füllen, wodurch für diese Produkte Maßnahmen überflüssig werden, die im Falle des Abfüllens bei Umgebungstemperatur zum Aufrechterhalten der Sterilität nötig wären.

Die infolge der Verwendung des modifizierten Phospholipoprotein-Komplexes erhaltene Stabilisierungswirkung ist nicht auf die Erhöhung der Wärmestabilität von Emulsionen aus Öl und Wasser beschränkt. Bei der Herstellung von Mayonnaisen oder Dressings (Soßen) macht es die Verwendung des modifizierten Phospholipoprotein-Komplexes möglich, von einem nichtwinterisierten Öl und sogar von einem Hartfett enthaltenden Öl (vgl. Beispiel 7) auszugehen und dennoch kühlschrankstabile Zusammensetzungen zu erhalten.

Öl-in-Wasser-Emulsionen wurden hergestellt, die 0,2 bis 8% modifiziertes Eigelb (Umwandlungsgrad 10 bis 90%), 0,5 bis 98% Wasser, 0,15 bis 1,4% Essigsäure und 0,8 bis 83% eines Glyceridöls (Maisöl) enthielten.

Das Öl könnte sogar eine gewisse Menge von trockenfraktionierter Palmölfraktion (Oleinfraktion F=30°C) enthalten. Stabile Emulsionen, die 0,2 bis 8% modifiziertes Eigelb (Umwandlungsgrad 10 bis 90%), 0,5 bis 98,3% Wasser, 0,15 bis 1,4% Essigsäure, 0,8 bis 60% trockenfraktionierte Palmölfraktion und 0 bis 23% gegebenenfalls winterisiertes Öl (Maisöl) enthielten, wurden erhalten. Die Lagerung der Emulsionen während mehrerer Wochen bei einer Temperatur zwischen 2 und 5°C mit nachfolgender Lagerung bei 37°C zeigte keine Ölausscheidung.

Es ist ferner gefunden worden, daß die Verwendung des modifizierten Phospholipoprotein-Komplexes eine Möglichkeit zur Erhöhung des Alkoholgehalts in Emulsionen schafft. Dies hat den Vorteil, daß die Geschmacksempfindung von gewissen Komponenten, wie z. B. Gewürzen, erhöht wird.

Bevorzugte Bereiche für die Bestandteile von solchen Öl-in-Wasser-Emulsionen sind: 1 bis 6% Ethanol, 0,15 bis 1,4% Essigsäure, 0,2 bis 8% modifiziertes Eigelb (Umwandlungsgrad 10 bis 90%), 0,8 bis 83% Öl, 5 bis 15% Wasser. Diese Emulsionen haben gute Stabilität und guten Geschmack.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist eine Öl-in-Wasser-Emulsion, die modifiziertes Eigelb enthält, das im wesentlichen frei von Cholesterin ist.

Bevorzugte Bereiche der Bestandteile für solche Emulsionen sind: 0,2 bis 8% modifiziertes Eigelb (Umwandlungsgrad 10 bis 90%, welches 0,02 bis 0,18% Cholesterin enthielt), 0,5 bis 98,8% Wasser, 0,15 bis 1,4% Essigsäure, 0,8 bis 83% Öl. Es wurde festgestellt, daß diese Emulsionen sehr stabil bei Umgebungstemperatur und bei 100°C während 30 min waren. Vergleichbare Emulsionen mit nichtmodifiziertem Eigelb, aus dem das Cholesterin extrahiert worden war, brechen während des Zusatzes des Öls.

Beispiel 1

In diesem Beispiel wurde konserviertes Eigelb (92% Eigelb, 7% Natriumchlorid, 1% Kaliumsorbat) mit verschiedenen Enzymen behandelt, um zu zeigen, daß die aktive Komponente Phospholipase A ist. Das enzymbehandelte Eigelb wurde zur Herstellung einer Öl-in-Wasser-Emulsion der folgenden Zusammensetzung in einem Turbomischer (Mischer mit hoher Geschwindigkeit) verwendet:

7,5 g Eigelb (davon 38,5% bestehend aus Phospholipoproteinen),
5 ml Wasser,
5 ml Essigsäure (10%ig),
80 g Sojabohnenöl.

Die so erhaltene Emulsion wurde auf 100°C während 30 min gehalten.

Pepsin (3,5 milli-Anson-Einheiten/mg), Papain (3,5 milli-Anson-Einheiten/mg), Trypsin (20 000 E/g), Ficin (3,9 milli-Anson-Einheiten/mg) und Pronase E (70 000 PUK/g) waren handelsübliche Produkte. Dies gilt auch für Pankreatin, das benutzt wurde in Form einer Substanz, die Enzyme, hauptsächlich Amylase, Trypsin und Lipase, enthält, welche nicht weniger als das 100fache ihres Eigengewichts an NF-Kartoffelstärke als Bezugsstandard in lösliche Kohlenhydrate und nicht weniger als das 100fache ihres Eigengewichts an Casein in Proteosen umwandelt.

Im Zusammenhang mit Pronase E bedeutet 1 PUK diejenige Enzymmenge, welche unter den Testbedingungen ε₆₆₀ von 1,0 bewirkt (Druckschrift "Biochemica", E. Merck, Darmstadt [Deutschland], 1971).

"Phospholipase A" bezeichnet in der nachstehenden Tabelle die Lösung, welche durch Erhitzen einer 5,2%igen Pankreatindispersion bei 70°C während 6 min bei einem pH-Wert von 4 erhalten wurde. Die erhitzte Dispersion wurde rasch auf 0°C abgekühlt und bei 3000 g zentrifugiert. Die klare gelbe Lösung (52 mg Enzym/ml) wurde direkt verwendet.

Phospholipase C und Phospholipase D waren handelsübliche Produkte.

Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I wiedergegeben.

Tabelle I

Diese Tabelle zeigt, daß nur die mit Eigelb stabilisierten Emulsionen, welche mit Phospholipase A behandelt worden waren, hitzebeständig waren.

Beispiel 2

Die Phospholipase-A-Lösung von Beispiel 1 wurde verwendet, um Eigelb, wie in Beispiel 1 beschrieben, unter variierenden Bedingungen, wie in Tabelle II gezeigt, zu inkubieren. Es wird der vorstehend definierte Umwandlungsgrad des nach jeder Inkubation erhaltenen Eigelbs angegeben. Die Wirkung der Verwendung von Eigelb von unterschiedlichen Umwandlungsgraden auf die Hitzebeständigkeit einer Emulsion, wie in Beispiel 1 beschrieben, ist ebenfalls aufgezeigt.

Tabelle II

Diese Tabelle zeigt, daß Emulsionen, welche modifiziertes Eigelb mit Umwandlungsgraden bis hinab zu 10% enthalten, wärmestabil sind. Modifiziertes Eigelb mit Umwandlungsgraden zwischen 50 und 86% verlieh den damit hergestellten Emulsionen eine sehr gute Wärmestabilität.

Beispiel 3

Es wurden verschiedene Emulsionen, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, daß der Anteil an Eigelb ein anderer war und zwei verschiedene Arten von Eigelb, nämlich nichtmodifiziertes Eigelb, verwendet wurden. Die hergestellten Emulsionen wurden hinsichtlich ihrer Stabilität vor (bei Umgebungstemperatur) und nach der Sterilisation (während 30 min bei 100°C) beurteilt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle III wiedergegeben.

Tabelle III

Diese Tabelle zeigt, daß die Modifikation nicht nur die Wärmestabilität der damit hergestellten Emulsion, sondern auch die Emulgierungseigenschaften des Eigelbs verbessert.

Vergleichsbeispiel

In diesem Vergleichsbeispiel wurde anstelle des beim erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten modifizierten Phospholipoproteinkomplexes eine Mischung aus Lysolecithin (Monoacylglycerophosphatid), das durch Behandlung von reinem Sojaphosphatid mit hitzebehandeltem Pankreatin erhalten wurde, und nichtmodifiziertem Eigelb verwendet. Es wurden Emulsionen, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, in welchen das Eigelb nicht modifiziert war, denen jedoch erhöhte Mengen (0,25 bis 1,25 g/7,5 g Eigelb) an modifizierten Phospholipiden mit einem Umwandlungsgrad von 50% zugesetzt wurden. Nach Erhitzen bei 100°C während 30 min war die mit der niedrigsten Konzentration an modifiziertem Phospholipid hergestellte Emulsion vollständig gebrochen; die anderen zeigten eine klare Ölabscheidung. Ferner war ein bitterer Geschmack deutlich wahrnehmbar. Die mit 1,25 g modifizierten Phospholipiden hergestellte Emulsion enthielt dreimal soviel umgewandelte Phospholipide, wie höchstens vorhanden sein könnte, wenn anstelle von nichtmodifiziertem Eigelb die gleiche Menge an modifiziertem Eigelb mit einem Umwandlungsgrad von 100% verwendet worden wäre. Das Ergebnis war jedoch viel weniger zufriedenstellend.

Beispiel 4

Eine Phospholipoproteinfraktion wurde aus Sojabohnen isoliert. Es wurde versucht, mit einer Lösung mit einem Gehalt von 30% Phospholipoprotein eine 80%ige Öl-in-Wasser-Emulsion herzustellen, wie dies in Beispiel 1 beschrieben ist, wobei das Eigelb fortgelassen, verschiedene Mengen der Phospholipoproteinlösung verwendet wurden und der Rest mit Wasser aufgefüllt wurde. Sämtliche Versuche schlugen fehl.

Das Phospholipoprotein wurde bis zu einem Umwandlungsgrad von 80% modifiziert, wenn 16% (bezogen auf den Ölgehalt) der 30%igen Lösung verwendet wurden. Die erhaltene Emulsion war vollkommen stabil bei Umgebungstemperatur und konnte während 30 min auf 100°C erhitzt werden, ohne ihre Stabilität zu verlieren.

Beispiel 5

Es wurden zwei 80%ige Öl-in-Wasser-Emulsionen, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, von denen die eine das Eigelb in nichtmodifizierter Form enthielt und die andere das Eigelb in modifizierter Form mit einem Umwandlungsgrad von 80% aufwies.

Beide Emulsionen wurden mit Wasser verdünnt, so daß zwei Reihen von Emulsionen mit Ölgehalten von 40%, 24%, 12%, 4% bzw. 0,8% erhalten wurden. Diese verdünnten Emulsionen wurden danach auf 100°C während 30 bis 90 min erhitzt.

Die Reihe von Emulsionen, die aus der Emulsion, welche mit nichtmodifiziertem Eigelb hergestellt war, stammte, zeigte starke Ölabscheidung; die Reihe von Emulsionen, die aus der mit modifiziertem Eigelb hergestellten Emulsionen stammte, zeigte jedoch keinerlei Ölabscheidung.

Beispiel 6 Herstellung einer Mayonnaise unter Verwendung eines nichtwinterisierten Öls

Bei diesem Versuch wurde gesalzenes frisches ganzes Ei (90,6% frisches ganzes Ei, 8,7% Natriumchlorid, 0,7% Sorbinsäure) mit Phospholipase A während 3 h bei 55°C behandelt. Die Enzymkonzentration betrug etwa 0,003%, bezogen auf das ganze Ei. Das modifizierte ganze Ei wurde dazu benutzt, mittels einer Kolloidmühle eine Mayonnaise der folgenden Zusammensetzung herzustellen:

15,45 g gesalzenes frisches ganzes Ei,
3,8 g Wasser,
5,3 g Essig,
75,0 g nichtwinterisiertes Maisöl,
0,045 g Gewürze,
0,40 g Dickungsmittel.

Das Maisöl war nicht winterisiert und zeigte Schleier- oder Trübungsbildung nach Lagerung während 5 h bei 0°C.

Als Vergleichsprobe wurde eine Mayonnaise wie beschrieben hergestellt, mit der Ausnahme, daß nichtmodifiziertes gesalzenes ganzes Ei anstelle von modifiziertem gesalzenem ganzem Ei verwendet wurde. Beide Proben wurden 5 Wochen bei 2 bzw. 5°C gelagert. Nach Lagerung bei 2 und 5°C wurden die Proben 24 h bei 20°C gelagert, worauf eine Lagerung bei 37°C während 2 h folgte. Die Proben wurden hinsichtlich der Ölabscheidung geprüft, und die Erhöhung des mittleren Durchmessers der Fettkügelchen wurde mikroskopisch untersucht.

Bei der mikroskopischen Untersuchung ergab sich, daß Mayonnaise, die mit nichtmodifiziertem ganzem Ei hergestellt war, eine starke Erhöhung des mittleren Durchmessers (von 5 µm vor der Lagerung auf etwa 15 bis 25 µm nach der Lagerung) der Fettkügelchen nach der Lagerung bei 2 und 5°C, 20°C und 37°C zeigte, während der mittlere Durchmesser der Fettkügelchen von Mayonnaise, die mit modifiziertem ganzem Ei hergestellt war, vor und nach der Lagerung nahezu gleich war. Die Ergebnisse sind im einzelnen in der Tabelle IV wiedergegeben. Ölabscheidung konnte in keiner der Proben visuell beobachtet werden.

Tabelle IV

Mittlerer Durchmesser und Extremwerte von Fettkügelchen aus Mayonnaise, die mit modifiziertem und nichtmodifiziertem ganzem Ei hergestellt worden war, vor und nach Lagerung

Beispiel 7 Herstellung einer Hartfett enthaltenden Mayonnaise

Bei diesem Versuch wurde gesalzenes frisches ganzes Ei (90,6% frisches Ei, 8,7% Natriumchlorid, 0,7% Sorbinsäure) mit Phospholipase A während 3 h bei 55°C behandelt. Die Enzymkonzentration betrug etwa 0,004%, berechnet auf das ganze Ei. Das mit Enzym behandelte ganze Ei wurde dazu benutzt, in einem Turbomischer eine Öl-in-Wasser-Emulsion der folgenden Zusammensetzung herzustellen:

15,45 g gesalzenes frisches ganzes Ei,
3,8 g Wasser,
5,3 g Essig,
75,0 g Mischungen in verschiedenen Anteilen von Maisöl und trockenfraktioniertem Palmöl.

Bei der Herstellung der Proben wurden rohe und raffinierte trockenfraktionierte Palmölfraktionen auf 60°C erhitzt und in verschiedenen Anteilen mit Maisöl gemischt; die warme Mischung aus Palmölfraktion und Maisöl wurde mit einem Turbomischer in eine Wasserphase gerührt, die modifiziertes oder nichtmodifiziertes ganzes Ei, Essigsäure und Salz enthielt. Die Proben wurden 3 Wochen bei 5°C gelagert. Nach Lagerung wurden die Proben 24 h auf 20°C erhitzt, worauf eine Erwärmung während 2 h auf 37°C erfolgte, und hinsichtlich der Ölabscheidung untersucht.

Die Tabelle V zeigt, daß die mit modifiziertem ganzem Ei hergestellten Proben sogar bei Ersatz von etwa 40% Maisöl durch rohes oder raffiniertes trockenfraktioniertes Palmöl kühlschrankstabil waren. Im Gegensatz dazu waren sämtliche Proben, die mit nichtmodifiziertem ganzem Ei hergestellt waren, nicht kühlschrankstabil. Sogar die Probe, die mit 100% Maisöl gemacht war, war nicht kühlschrankstabil, wahrscheinlich infolge der hohen Temperatur bei der Herstellung der Probe. Es ist anzunehmen, daß ein Ersatz von 40% des Maisöls etwa die Grenze des Ersatzes ist. Wahrscheinlich kann mit einer Palmölfraktion mit einer weniger steilen Dilatationskurve ein weitergehender Ersatz erreicht werden.

Es ist gefunden worden, daß durch die Verwendung von modifiziertem ganzem Ei kühlschrankstabile Mayonnaise hergestellt werden kann, in der 40% des Maisöls durch trockenfraktioniertes Palmöl ersetzt worden ist.

Tabelle V

Kältestabilität von mit modifiziertem und nichtmodifiziertem ganzem Ei und mit verschiedenen Anteilen von trockenfraktioniertem Palmöl und Maisöl hergestellter Mayonnaise

Beispiel 8 Herstellung von Emulsionen mit einer erhöhten Alkoholkonzentration

Verschiedene Emulsionen, wie sie in Beispiel 1 beschrieben sind, wurden hergestellt, mit der Ausnahme jedoch, daß 5 ml Wasser durch 5 ml 96%iges Ethanol ersetzt wurden, daß zwei verschiedene Arten von Eigelb verwendet wurden, nämlich nichtmodifiziertes Eigelb und Eigelb, das bis zu einem Umwandlungsgrad von 50% oder höher modifiziert war, und daß verschiedene Gewürze zugesetzt wurden. Die hergestellten Emulsionen wurden mit Bezug auf ihre Stabilität vor oder nach Lagerung während 48 h bei 5°C und darauffolgend während 24 h bei Umgebungstemperatur und mit Bezug auf den Geschmack der hergestellten Emulsionen geprüft. Es wurde gefunden, daß durch Anwendung von nichtmodifiziertem Eigelb als Emulgator keine stabile 80%ige O/W-Emulsion hergestellt werden konnte. Während des Zusatzes des Sojabohnenöls zu dem Wasserphase enthaltenden Alkohol brach die Emulsion nach Zusatz von einigen Millilitern Öl. Mit modifiziertem Eigelb als Emulgator konnte eine 80%ige O/W-Emulsion hergestellt werden, die vor und nach der Lagerung während 48 h bei 5°C mit nachfolgender Lagerung während 24 h bei Umgebungstemperatur stabil war. Der Geschmack der Alkohol enthaltenden Mayonnaise wurde als gut beurteilt im Vergleich mit einer keinen Alkohol enthaltenden Probe. Der Geschmack war etwas süßer und würziger.

Beispiel 9 Herstellung von Emulsionen unter Verwendung von modifiziertem Eigelb, aus dem praktisch das gesamte Cholesterin entfernt worden war

Cholesterin wurde zu 95 bis 99% aus sprühgetrocknetem, gesalzenem, modifiziertem Eigelb und nichtmodifiziertem Eigelb durch Extraktion mit Dichlormethan entfernt. Um Dichlormethan zu entfernen, wurde das Pulver im Vakuum bei einer Temperatur von etwa 45°C während 2 h getrocknet. Mit diesen trockenen Pulvern wurden zwei 80%ige Öl-in-Wasser-Emulsionen, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt, von denen die eine das Eigelb in nichtmodifizierter Form und die andere das Eigelb in modifizierter Form mit einem Umwandlungsgrad von 50% oder mehr enthielt. Die Emulsion, die mit dem extrahierten nichtmodifizierten Eigelb hergestellt war, brach während des Zusatzes von Öl; die andere Emulsion mit dem extrahierten, modifizierten Eigelb war stabil bei Umgebungstemperatur und während einer Erhitzung auf 100°C während 30 min.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Wasser-und-Öl-Emulsionen mit verbesserter Wärme- und Kältestabilität unter Verwendung eines Phospholipoproteins, das durch Phospholipase A modifiziert worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erhaltene Emulsion durch Erhitzen sterilisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion eine Öl-in-Wasser-Emulsion ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Öls durch Fett ersetzt worden ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen das gesamte vorhandene Phospholipoprotein einer Behandlung mit Phospholipase A unterworfen worden ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwandlungsgrad des vorhandenen Phospholipoproteins wenigstens 10% beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umwandlungsgrad des vorhandenen Phospholipoproteins 40% bis 60% beträgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Phospholipoprotein aus Eigelb besteht, das im wesentlichen frei von Cholesterin ist.