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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Nahrungsmittel bzw. Nahrungsmittelprodukte,
insbesondere auf streichfähige
Nahrungsmittel, die zur kalten Verwendung und beim Braten besonders
geeignet sind. Darüber
hinaus sind Nahrungsmittel gemäß der vorliegenden
Erfindung speziell geeignet, wenn bei hoher Umgebungstemperatur
(25°C oder
höher)
stabile Produkte gewünscht
werden.
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Hintergrund
der Erfindung
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Streichfähige Nahrungsmittel
wie z.B. Margarine werden oft sowohl zur kalten Verwendung wie als Aufstrich,
beispielsweise auf Brot, als auch zur heißen Verwendung, z.B. als flaches
Bratmedium, eingesetzt. Diese Produkte umfassen üblicherweise eine wässrige Phase
und eine Fettphase.
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Diese
Produkte genügen
vorzugsweise verschiedenen Anforderungen. Wenn sie z.B. als Paste
oder Sandwich-Aufstrich auf Brot oder Toast verwendet werden, sind
diese Produkte vorzugsweise streichfähig, d.h. sie können bei
Raumtemperatur auf Brot aufgetragen werden, ohne dass das Brot reißt. Solche
Produkte werden z.B. in der WO 97/04660 offenbart. Beispiele für streichfähige Produkte
sind Margarine und Margarine-artige Produkte.
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Darüber hinaus
haben diese Produkte vorzugsweise eine ausreichende Härte, so
dass ein Teil leicht aus einem Behälter bzw. Bottich genommen
werden kann oder von einem eingewickelten Produkt geschnitten werden
kann.
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Das
Feeling, das diese Produkte im Mund entwickeln (mouth feeling),
wird als wichtiges Attribut angesehen. Es ist im Allgemeinen erwünscht, dass
diese Produkte bei kalter Verwendung leicht im Mund schmelzen. Vorzugsweise
verleihen die Produkte keinen klebrigen Eindruck. Nach einer anderen
Präferenz
setzen diese Produkte leicht Aromakomponenten frei, wenn sie konsumiert werden.
Die Ingredienzien der wässrigen Phase
können
z.B. zu einer Aromafreisetzung beitragen.
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Wenn
die Produkte beim flachen Braten verwendet werden, zeigen sie vorzugsweise
kein Spritzen. Es wird davon ausgegangen, dass das Spritzen eines üblichen
Bratmediums, z.B. einer Wasser-in-Öl-Emulsion, durch ein Übererhitzen
von Wassertröpfchen
verursacht wird. An einem bestimmten Punkt nach Erhitzen des Bratmediums
verdampfen diese Wassertröpfchen
explosionsartig, wodurch Öl über die
gesamte Umgebung einer Bratpfanne, in der die Emulsion erhitzt wird,
verteilt werden. Dies kann für
die Person, die das Lebensmittel in der erhitzten Emulsion braten
möchte,
eine Gefahr darstellen. Ein weiterer Nachteil von Produkten zum
Braten, der oft auftritt, ist die Rückstandsbildung. Ein brauner
oder schwarzer Rückstand
kann gebildet werden, wenn z.B. Biopolymere, z.B. Proteine, in einer
Bratpfanne erhitzt werden. Bevorzugte Produkte zeigen wenig Rückstandsbildung
oder keine Rückstandsbildung,
wenn sie als Bratmedium verwendet werden.
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Es
besteht ein Wunsch für
Produkte, die gute Funktionalität
zeigen, sowohl wenn sie als Aufstrich für eine kalte Verwendung verwendet
werden als auch wenn sie als Bratfett verwendet werden. Darüber hinaus gibt
es einen Wunsch für
Produkte, die bei Temperaturen von Umgebungstemperatur (25°C) und darüber bis etwa
50°C auch
stabil sind (d.h. die keine oder zumindest verringerte Synerese
zeigen).
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Die
US 4,273,795 ist auf Produkte
mit geringem Fettgehalt und verstärktem Aroma bzw. Geschmack gerichtet,
wobei die Produkte bei allen Temperaturen innerhalb eines Bereichs
von 32 bis 74°F
(etwa 0 bis 25°C)
fest und leicht streichfähig
bleiben und im Mund schnell unter Freisetzung von Aroma schmelzen,
ohne dass sie im Mund ein "wachsartiges" Gefühl verursachen.
Dies wird dort mit Produkten erreicht, umfassend 10 bis 30 Gew.-%
einer dispergierten Fettphase; eine kontinuierliche wässrige Phase,
die einen Emulsionsstabilisator umfasst, und ein Emulgiersystem,
das sowohl lipophile als auch hydrophile Emulgatoren umfasst, erreicht.
Die in diesem Dokument offenbarten Produkte umfassen Bereiche mit
gruppierten Fetttröpfchen
(clustered fat droplets).
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Es
wurde festgestellt, dass Produkte gemäß US-A-4,273,795 im Mund nicht
leicht schmelzen. Es wird davon ausgegangen, dass dies durch die
hohe Stabilität
des Produktes verursacht wird. Darüber hinaus liefert der in der
wässrigen
Phase vorhandene Stabilisator eine "dicke" wässrige
Phase, die das Feeling dieser Produkte im Mund negativ beeinflussen
kann. Es wird erwartet, dass das Spritzverhalten der offenbarten
Produkte nicht zufriedenstellend ist. Gemäß einiger Ausführungsformen
sind außerdem
Stärken
und/oder Proteine vorhanden, um dem Produkt Festigkeit zu verleihen.
Es wird angenommen, dass bei den offenbarten Mengen eine Rückstandsbildung
erfolgt, die oft nicht erwünscht
ist.
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Darüber hinaus
offenbart
EP 0 483 896 löffelbare
Nichtmilch-Sahneprodukte, die Emulgatoren wie z.B. Tween (Polyoxyethylen-Sorbitan-Fettsäureester)
und vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% einer Milchproteinquelle umfassen.
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Diese
Produkte werden als weiche Produkte angesehen, in denen Fettkügelchen
in einem "gruppierten" bzw. "Cluster"-Zustand vorliegen.
Wenn die Fettkügelchen
gruppiert sind, stehen sie über
einen gemeinsamen adsorbierten Emulgator (Caseinmicellen) in Kontakt,
der an den Oberflächen
von beiden Fettkügelchen vorhanden
ist. Infolge der relativ hohen Emulgatorgehalte wird angenommen,
dass die resultierenden Produkte stabil sind, was aber das Feeling
dieser Produkte im Mund bei Verzehr negativ beeinflusst; die Struktur
bricht bei erhöhter
Temperatur nicht leicht, und es wird angenommen, dass daher die
Aromafreisetzung für
diese Produkte relativ langsam ist. Darüber hinaus wird das bevorzugte
Vorliegen von z.B. 7 Gew.-% Protein zu einer unerwünschten
Rückstandsbildung
bei Bratanwendungen führen.
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Darüber hinaus
offenbart die US-A-4,443,487 eine streichfähige Emulsion, die mindestens
teilweise durch spezifische Bearbeitungsbedingungen umgekehrt wird.
Es wurde festgestellt, dass diese Produkte beim Erhitzen invertieren,
wodurch eine Wasser-in-Öl-Emulsion
resultiert. Es wurde festgestellt, dass solche Emulsionen ein unerwünschtes
Spritzen zeigen und daher für
Bratanwendungen als weniger geeignet angesehen werden.
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Y.
Matsumura et al. (Bioscience, Biotechnology and Biochemistry, Band
59, Nr. 9, S. 1688–1693,
1995) offenbaren eine Öl-in-Wasser-Emulsion,
die Palmkernöl
und Canaubawachs umfasst, wobei die Ölphase in Form von aggregierten Öltröpfchen vorliegt.
Das hochschmelzende Canaubawachs kann eine nachteilige Wirkung auf
das Feeling im Mund haben. Beim Erwärmen dieser Emulsion auf 25°C wird auf
ihrer Oberseite eine Emulsionsverdichtungsschicht gebildet. Dies
bedeutet, dass das Produkt bei Umgebungstemperatur nicht stabil
ist.
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Keines
der oben zitierten Dokumente offenbart ein streichfähiges Nahrungsmittel
mit ausreichender Härte,
das zur Verwendung beim flachen Braten und als "Aufstrich" bei kalter Verwendung geeignet ist
und bei Umgebungstemperatur vorzugsweise auch stabil ist.
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Es
wurde festgestellt, das die oben angegebenen Aufgaben durch ein
Nahrungsmittel gelöst
werden können,
das eine Ölphase
und eine wässrige
Phase und einen hydrophilen Emulgator umfasst, wobei die Ölphase als
verklumpte Fettphase vorliegt.
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Dementsprechend
betrifft die Erfindung ein Nahrungsmittel, das 20 bis 80 Gew.-% einer Fettphase
umfasst, wobei die Fettphase ein Fett umfasst, das ein Profil des
festen Fetts von mehr als 30 % festes Fett bei 5°C und mehr als 25 % festes Fett
bei 20°C
hat, und wobei das Nahrungsmittel einen oder mehrere hydrophile Emulgatoren
umfasst und wobei das Nahrungsmittel zwei kontinuierliche Phasen
hat und außerdem
durch ein verklumptes Fettnetzwerk und einen Wert der Stevens-Härte bei
5°C von
50 bis 500 g charakterisiert ist.
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In
einem zweiten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren
zur Herstellung eines solchen Nahrungsmittels.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt Nahrungsmittel bereit, die zur kalten
Verwendung und zur Verwendung in Bratanwendungen geeignet sind.
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Geeignete
Nahrungsmittel zeigen bei 5°C
einen Stevens-Härte-Wert
von 50 bis 500 g, was bedeutet, dass diese Produkte ausreichende
Festigkeit zeigen, so dass ein Teil davon herausgenommen oder geschnitten
werden kann. Diese Festigkeit ist z.B. mit der Festigkeit von Produkten
wie Margarine vergleichbar.
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Diese
Festigkeit wird durch eine Kombination einer Fettphase mit einem
Profil des festen Fettes von mehr als 30 % festes Fett bei 5°C und mehr
als 25 % festes Fett bei 20°C,
und einem hydrophilen Emulgator erreicht, wobei die Fettphase als "verklumpte" Fettphase vorliegt.
Produkte gemäß der Erfindung
haben eine sogenannte "verklumpte" Fettphase. "Clumping" oder "Verklumpen" ist ein Typ einer
Emulsionsaggregation, die durch die partielle Koaleszenz benachbarter
Fettkügelchen
charakterisiert ist. Eine Voraussetzung für ein Verklumpen ist eine Mindestmenge
an festem Fett, von der angenommen wird, dass sie die partielle
Koaleszenz sich berührender
Tröpfchen
unterstützt.
In diesen Produkten haben verklumpte Fettkügelchen sich unter Bildung
eines kontinuierlichen Netzwerkes durch das Produkt hindurch aggregiert,
was für
eine ausreichende mechanische Festigkeit sorgt, so dass ein Aufstreichen,
Löffeln
und/oder Verpacken des Produktes möglich ist. Dieses Netzwerk
kann durch Mikroskopie sichtbar gemacht werden, wobei die untereinander
verbundenen verklumpten Fettstrukturen deutlich sichtbar sind.
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Beispiele
einer verklumpten Fettphase sind in 1a gezeigt.
In 1a ist ein Element eines verklumpten Netzwerks
dargestellt. Es wird davon ausgegangen, dass sich das Netzwerk in
dem Produkt in alle Richtungen (nicht gezeigt) in ähnlicher
Weise erstreckt, wie es für
den lokalen Bereich verklumpter Fettkügelchen in 1a dargestellt
ist.
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Erfindungsgemäße Produkte
werden als bikontinuierlich bezeichnet, da die kontinuierliche wässrige Phase
vorliegt und durch das existierende Netzwerk verklumpter Fettkügelchen
innig dispergiert ist.
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Diese
Struktur wird als technisch von einem gruppierten Netzwerk (1b)
dahingehend verschieden erachtet, dass gruppierte bzw. als Cluster
vorliegende Fettkügelchen
noch durch eine adsorbierte Emulgatorschicht (in erster Linie Caseinmicellen)
voneinander getrennt sind. Dagegen sind in erfindungsgemäßen Produkten
die benachbarten Fettkügelchen-Membranen
zerrissen oder an einer Stelle oder mehreren Stellen gerissen. An
diesen Risspunkten werden die Fettkügelchen wechselseitig unter
Bildung des Netzwerkes verbunden oder partiell miteinander verschmelzen.
Beispiele für
ein gruppiertes Netzwerk bzw. ein "Cluster"-Netzwerk sind in 1b gezeigt.
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Darüber hinaus
kann eine Clusterbildung mit oder ohne vorliegendes festes Fett
durchgeführt
werden, während
eine Verklumpung festes Fett als Voraussetzung benötigt. Noch
ein weiterer Unterschied kann im Verhalten der Systeme beim Erhitzen
festgestellt werden. Wenn ein Erhitzen auf ein gruppiertes System
angewendet wird, wird die gemeinsame Caseinschicht der der Tendenz
der Fettkügelchen,
weiter zu aggregieren, widerstehen, wodurch der Verlust an Härte auf
ein Minimum beschränkt
wird. Wenn allerdings ein verklumptes System einem Erhitzen unterzogen
wird, so gibt es nichts, was die partiell koaleszierten Tröpfchen an
einem vollständigen
Koaleszieren hindert, was zu einer weiteren Erweichung der Produktrheologie
führt.
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Es
ist allgemein zu erkennen, dass für dieselbe gegebene Fettmischung
und dieselben gegebenen Homogenisierungsbedingungen die verklumpten
Systeme härter
sind als ihre gruppierten Gegenstücke, allerdings ist dies keine
feste Regel.
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Produkte
gemäß der Erfindung
umfassen einen hydrophilen Emulgator, von dem angenommen wird, dass
er sich selbst in die adsorbierte Fraktion an der Fettkügelchengrenzfläche und
eine nicht-adsorbierte Fraktion, die in der kontinuierlichen Wasserphase
zurückbleibt,
verteilt, um so ein thermodynamisches Gleichgewicht nach dem Emulgierungsprozess
zu entwickeln.
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Die
adsorbierte Emulgatorfraktion ist an der Strukturbildung und -stabilisierung
der Ö/W-Emulsion
beteiligt, und es wird vermutet, dass sie an der Ö/W-Grenzfläche lokalisiert
ist, während
davon ausgegangen wird, dass die nicht-adsorbierte Fraktion keine funktionelle
Rolle spielt, aber in erfindungsgemäßen Produkten vorhanden sein
kann.
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Der
hydrophile Emulgator ist vorzugsweise aus Verbindungen ausgewählt, die
einen HLB-Wert zwischen 10 und 20 haben, z.B. Saccharosefettsäureester,
Tween (Fettsäure-Polyoxyethylen-Sorbitanmonoester),
Fettsäure-Polyglycerinester,
Natriumstearoyllactylat und Kombinationen davon. Tween 60, Tween
80 oder Kombinationen davon werden als die am stärksten bevorzugten Emulgatoren
angesehen.
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Es
wird einzusehen sein, dass der Emulgator vorzugsweise Lebensmittelqualität hat. Daher
werden Emulgatoren wie SDS als wenig geeignet angesehen.
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Es
wurde festgestellt, dass die Menge Emulgator für das Feeling im Mund und die
physikalische Stabilität
des Nahrungsmittels wichtig ist. Vorzugsweise beträgt die Menge
an adsorbierten Emulgator 0,01 bis 0,8 Gew.-%, bevorzugter 0,01
bis 0,6 Gew.-%, am bevorzugtesten 0,05 bis 0,4 Gew.-%, bezogen auf
das Gesamtproduktgewicht. Es wird angenommen, dass Konzentrationen
des adsorbierten Emulgators über
0,8 Gew.-% zu Öl-in-Wasser-Emulsionen
führen,
die nicht das gewünschte
Feeling im Mund und die gewünschte
Bratcharakteristika zeigen, weil diese Emulsionen stabil sind (nicht
verklumpt sind) oder keine geeignete verklumpte Fettphase für solche
Anwendungen zeigen.
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Weitere
zusätzliche
(nicht adsorbierte) Emulgatoren können zusätzlich zu dem adsorbierten
Emulgator vorliegen (in einer Menge von bis zu 0,8 Gew.-% vorliegen).
Diese werden vorzugsweise nach dem Emulgierungsverfahren zugesetzt,
Diesbezüglich
wird auf die folgende Verfahrensbeschreibung Bezug genommen:
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Die
Gesamtmenge an Emulgator beträgt
vorzugsweise 0,01 bis 8 Gew.-%.
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Erfindungsgemäße Produkte,
die eine verklumpte Fettphase umfassen, zeigen beim flachen Braten im
Vergleich zu bekannten Bratprodukten, die üblicherweise eine dispergierte
wässrige
Phase in einer kontinuierlichen Fettphase umfassen, ein verringertes
Spritzen.
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Das
Spritzen kann gemessen werden, indem der Spritzwert nach dem in
den Beispielen erläuterten Verfahren
gemessen wird. Vorzugsweise zeigen Nahrungsmittel gemäß der Erfindung
einen primären
Spritzwert (Spritzen beim Erhitzen eines Bratproduktes, z.B. Margarine,
ohne Mitverwendung eines zu bratenden Lebensmittelproduktes) von
5 bis 10, vorzugsweise von 7 bis 10.
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Erfindungsgemäße Nahrungsprodukte
werden durch einen Fettgehalt von 20 bis 80 Gew.-% charakterisiert.
Diese Nahrungsmittel umfassen 30 bis 65 Gew.-% Fett. Die Erfindung
ist speziell für
Produkte geeignet, die einen reduzierten Fettgehalt von 35 bis 55
Gew.-% Fett und erhöhte
Mengen an Wasser umfassen, da speziell diese Produkte unter den
Nachteilen einer verringerten Festigkeit, wenn sie eine kontinuierliche
Wasserphase haben, und an unerwünschtem
Spritzen einer dispergierten wässrigen
Phase, wenn sie eine kontinuierliche Fettphase haben, leiden.
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Die
Fettphase von Produkten gemäß der Erfindung
dient dazu, dem Produkt Festigkeit zu verleihen und eine streichfähige Konsistenz
zu erhalten. Es wird einzusehen sein, dass die Wahl der Fettmischung
die Produkteigenschaften wie Festigkeit und Stabilität beeinflusst.
Der Gehalt der Fettmischung an festem Fett ist insbesondere wichtig.
Es wurde festgestellt, dass im Allgemeinen gilt: je höher der
Feststoffgehalt der Fettmischung bei einer spezifizierten Temperatur
ist, desto fester wird das Produkt sein.
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Daher
umfasst eine geeignete Festphase einen relativ hohen Feststoffgehalt
bei einer gegebenen Temperatur. Es wird davon ausgegangen, dass
die Kristallisation von Feststoffen zur Bildung von Fettkristallen dient,
die als Brücke
zwischen Fettkügelchen
dienen können,
wodurch die gewünschte "verklumpte" Fettphase gebildet
wird. Eine geeignete Fettmischung umfasst ein Fett, dass das folgende
Fettprofil hat: mehr als 30 % bei 5°C und mehr als 25 % bei 20°C. Bevorzugter
mindestens 50 Gew.-%, noch bevorzugter 75 bis 100 Gew.-% der gesamten
Fettmischung zeigen das angegebene Profil des festen Fettes. Der
Gehalt an festem Fett kann durch geeignetes analytisches Verfahren
wie z.B. NMR gemessen werden.
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Noch
bevorzugter sind mindestens 50 Gew.-% des gesamten Fettes bei 10°C fest. In
dieser Hinsicht geeignete Fette sind z.B. gehärtetes Palmkernöl, Kokosnussfett,
gehärtetes
Kokosnussfett, (gehärtetes)
Palmöl,
Butterfett, Fette, die C14- und/oder C16-Fettsäuren
umfassen, z.B. Laurinfette, (gehärtetes)
Babassuöl
oder Gemische davon. Fette, die einen hohen Gehalt an C14-
und/oder C16-Fettsäuren umfassen, sind als Quelle
für die
Fettphase in hohem Maße
bevorzugt, da sie die Neigung haben, ein verstärktes Verklumpungsverhalten zu
zeigen und gute Schmelzeigenschaften im Mund zu haben.
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Es
wird einzusehen sein, dass eine geeignete Fettmischung vorzugsweise
eine solche Fettzusammensetzung hat, dass das Endprodukt noch wenigstens
teilweise schmilzt, wenn es verzehrt wird.
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Besonders
geeignet ist eine Fettmischung, die mehr als 50 % eines partiell
gehärteten
Palmkernöls, z.B.
ein Palmkernöl
mit einem Gleitschmelzpunkt von 35 bis 45°C, umfasst.
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Vorzugsweise
sind Produkte gemäß der Erfindung
auch stabil (d.h. zeigen keine oder wenigstens verringerte Synerese)
bei Temperaturen von Umgebungstemperatur (25°C) und darüber bis zu etwa 50°C.
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Es
wurde festgestellt, dass Produkte mit guter Stabilität bei Umgebungstemperatur
vorzugsweise eine Fettmischung umfassen, in der mindestens 25 Gew.-%
des Fetts, bevorzugter 30 bis 100 Gew.-% des Fetts aus der Gruppe
aus Palmöl
mit einem Gleitschmelzpunkt von 58°C und Rapssamenöl mit einem
Gleitschmelzpunkt von 70°C
und anderen Fetten, die ähnliches
Schmelzverhalten zeigen, ausgewählt
sind.
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Zusätzlich zu
Fetten, die dem oben angegebenen Profil des Feststoffgehalts entsprechen,
können
andere Fette vorliegen. Diese können
z.B. aus Sonnenblumenöl,
Palmöl,
Fischöl,
Sheaöl,
Sojabohnenöl,
Rapssamenöl
ausgewählt
sein.
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Vorzugsweise
ist die Fettmischung so zusammengesetzt, dass das Feeling im Mund
und das Schmelzverhalten des Produktes, wenn es verzehrt wird, noch
fein sind. Beispielsweise werden sehr hochschmelzende Verbindungen
vermieden, welche zu einem Produkt führen könnten, das sehr robust ist
und im Mund nicht schmilzt. Daher enthält die Fettmischung für bevorzugte
Produkte kein Canaubawachs.
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Vorzugsweise
sind Nahrungsmittel gemäß der vorliegenden
Erfindung frei von lipophilen Emulgatoren, z.B. destilliertem Mono-
oder Diglycerid oder deren Fettsäureestern,
außer
Lecithin, von dem angenommen wird, dass es zu einer Verbesserung
der Antispritzeigenschaften führt.
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Es
wird angenommen, dass diese lipophilen Emulgatoren Produkten unerwünschte Charakteristika verleihen,
da das Vorliegen relativ hoher Mengen an beispielsweise 0,2 Gew.-%
DMUL Wol (Polyglycerinpolyricinoleat) zu Produkten mit kontinuierlicher
Fettphase führt.
Diese Produkte zeigen bei Verwendung beim flachen Braten nicht das
gewünschte
Spritzverhalten.
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Es
wird einzusehen sein, dass die Konzentration an lipophilen Emulgatoren,
die zu einem Produkt mit kontinuierlicher Fettphase führt, von
den Verarbeitungsbedingungen und anderen Faktoren, z.B. Fettkonzentration
und -typ, abhängt.
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Gegebenenfalls
liegt ein Verdickungsmittel für
die Ölphase
vor, um die Viskosität
der Ölphase
zu erhöhen,
z.B. über
einen Geliermechanismus und/oder einen Verdickungsmechanismus.
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Es
wird als vorteilhaft angesehen, wenn das gewählte Ölphasenverdickungsmittel zu
einer offensichtlichen Abnahme der Schmelzgeschwindigkeit der Fettphase
des Nahrungsmittels führt.
Es wird davon ausgegangen, dass eine verringerte Schmelzgeschwindigkeit
der Fettphase zu einem verzögerten
Schmelzen der Produktstruktur in Bratanwendungen führt, Infolge
dieses verzögerten
Schmelzens wird die Bildung einer getrennten Ölschicht auf der Oberseite
einer getrennten wässrigen
Phasenschicht verzögert
oder verhindert, und zwar für
eine ausreichende Zeit, so dass die wässrige Phase verdampfen kann.
Es wurde festgestellt, dass die unverzügliche Bildung einer Ölschicht
auf der Oberseite einer wässrigen
Phase oft zu einem unerwünschten Spritzen
führt,
das durch eine explosionsartige Verdampfung der eingeschlossenen
wässrigen
Phase führt.
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Bevorzugte Ölphasenverdickungsmittel
sind z.B. Hydroxystearinsäure,
Carboxymethylcellulose, Alkyd-Polyesterpolymere oder natürliche Polymere,
wie z.B. Cutin. Bevorzugte Mengen an Ölphasenverdickungsmittel sind
0,01 bis 7 Gew.-%, bevorzugter 1 bis 5 Gew.-%, am bevorzugtesten
3 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtproduktgewicht.
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Hydroxystearinsäure (HSA)
ist als Ölphasenverdickungsmittel
stark bevorzugt. Es wurde festgestellt, dass HSA die Schmelzgeschwindigkeit
einer Ölphase
verringern kann. Es wird einzusehen sein, dass die Abnahme bei der
Schmelzgeschwindigkeit in Abhängigkeit
von der Menge des Ölphasenverdickungsmittels,
die zugesetzt wird, variieren wird.
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Produkte
gemäß der Erfindung
können
einen beliebigen pH haben. Bevorzugt ist ein pH von 4 bis 7, bevorzugter
von 4,3 bis 5,8, am meisten bevorzugt von 4,8 bis 5,8. Ein pH zwischen
4,3 und 5,8 ist bevorzugt, da er zur mikrobiologischen Stabilität des Produktes
beitragen kann.
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Gegebenenfalls
können
Produkte gemäß der Erfindung
etwas Protein enthalten. Allerdings sollte beachtet werden, dass
die Menge an Protein gering ist, vorzugsweise bis zu 3 Gew.-%, bevorzugter
bis zu 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtproduktgewicht, bevorzugter
unter 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtproduktgewicht, beträgt. Es wurde
gefunden, dass höhere
Proteinkonzentrationen zu einer unerwünschten erhöhten Stabilität einer Öl-in-Wasser-Emulsion führen, wodurch
die Bildung eines verklumpten Fettnetzwerks verhindert wird. Darüber hinaus
können
erhöhte
Proteinkonzentrationen in Anwendungen bei flachem Braten zur Rückstandsbildung
führen,
die oft als unerwünscht
angesehen wird.
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Wenn
Protein vorliegt, so kann es aus einer beliebigen Quelle stammen.
Beispiele für
geeignete Proteinquellen sind Molkereiprodukte, wie Milch, Sahne,
Molke, Magermilch (Pulver), Buttermilch, Buttermilchpulver, Ei und
Pflanzenquellen wie Sojabohnen und Erbsen. Beispiele für geeignete
Proteine sind Molkeprotein, Casein, Sojabohnenprotein, Magermilchpulver,
Eiweißprotein,
Eigelbprotein. Vorzugsweise stammt das Protein infolge seines positiven
Beitrags zu Geschmack und Aroma von Nahrungsmitteln aus Milch.
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Um
das Spritzverhalten von Produkten gemäß der Erfindung weiter zu verbessern,
können
allgemein bekannte Antispritzmittel den Nahrungsmitteln zugesetzt werden.
Lecithin und Salz sind z.B. gut bekannte Antispritzmittel. Lecithin
ist vorzugsweise in einer Menge von 0,2 bis 0,4 Gew.-% vorhanden
und Salz wird vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 2 Gew.-%,
vorzugsweise 0,2 bis 1,5 Gew.-% zugesetzt. Das bevorzugte Salz ist
Natriumchlorid.
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Zusätzlich zu
den oben genannten Ingredienzien können die Nahrungsmittel gemäß der Erfindung
gegebenenfalls weitere Ingredienzien enthalten, die zur Verwendung
in diesen Produkten geeignet sind. Beispiele für diese Materialien sind Zucker
oder Süßungsmittel,
EDTA, Gewürze,
Salz, Füllmittel,
Eigelb, Emulgatoren, Stabilisierungsmittel, Aromatisierungsmaterialien,
färbende
Materialien, Säuren,
Konservierungsmittel und Frucht- und/oder Pflanzenstücke.
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In
einem zweiten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren
zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Nahrungsmittels. Das Verfahren
umfasst die folgenden Schritte:
- a) eine Emulsion,
umfassend eine Ölphase,
die eine Fettmischung umfasst, welche ein Fett mit dem folgenden
Fettprofil umfasst: mehr als 30 % bei 5°C und mehr als 25 % bei 20°C, eine wässrige Phase
und einen hydrophilen Emulgator, wird einer Homogenisierung bei
einem Druck von 5 × 106 Pa bis 4 × 107 Pa
(50 bis 400 bar) bei einer bevorzugten Temperatur von 30 bis 70°C unterworfen;
- b) das resultierende Gemisch wird mit einer Abkühlgeschwindigkeit
von 0,2 bis 50°C/min
auf eine Temperatur unter 10°C
abgekühlt.
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Die
Emulsion in Schritt (a) kann auf eine beliebige Weise hergestellt
werden. Beispielsweise wird ein Gemisch aus Ingredienzien der Ölphase bei
einer Temperatur von 30 bis 70°C,
bevorzugter von 40 bis 65°C, hergestellt.
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Die Ölphase wird
in die wässrige
Phase emulgiert. Diese Emulgierung kann z.B. durch Rühren oder eine
Homogenisierungsbehandlung erreicht werden. Vorzugsweise wird der
hydrophile Emulgator der wässrigen
Phase vor Emulgierung der Ölphase
in der wässrigen
Phase zugesetzt. Die resultierende Emulsion in Schritt (a) bildet
die Basis der verklumpten Fettphasenstruktur. Daher ist es bevorzugt,
die Emulgierung so zu kontrollieren, dass eine homogene Emulsion
gebildet wird. Eine homogene Emulsion im Kontext der vorliegenden
Erfindung ist eine Emulsion, in die der Fettphase gleichmäßig in der
wässrigen
Phase verteilt ist, wodurch unmittelbar nach Emulgierung und die
Bildung großer
Aggregate aus Fettkügelchen
vermieden wird. Es wird einzusehen sein, dass eine Fettaggregation
nach Emulgierung in Form einer Klumpenbildung in der Erfindung natürlich notwendig
ist.
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Die
Menge an hydrophilem Emulgator, die vor einer Homogenisierung zugesetzt
wird, ist vorzugsweise höchstens
0,8 Gew.-%. Wir haben festgestellt, dass, wenn eine höhere Gesamtmenge
an hydrophilem Emulgator im Endprodukt erwünscht ist, dies möglich ist,
dass dann aber vorzugsweise die zusätzliche Menge an Emulgator,
somit über
0,8 Gew.-%, nach der Homogenisierungsbehandlung zugesetzt wird.
Der Hauptteil des hydrophilen Emulgators, der vor einer Homogenisierung
zugesetzt wird, soll an der Strukturbildung einer Ö/W-Emulsion
teilnehmen, und es wird davon ausgegangen, dass er an der Ö/W-Grenzfläche vorliegt.
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Der
hydrophile Emulgator, der nach Homogenisierung zugesetzt wird, wurde
oben als "adsorbierter" Emulgator bezeichnet
und der optionale hydrophile Emulgator, der nach Homogenisierung
zugesetzt wird, wurde oben als "nicht
adsorbierter" Emulgator
bezeichnet.
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Die Ölphase kann
Ingredienzien wie Öl, öllösliche Verbindungen
wie Färbemittel
oder Aromastoffe, Stabilisierungsmittel, Süßungsmittel, Antioxidanzien, Ölphasenverdickungsmittel
und lipophilen Emulgator umfassen.
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Die
wässrige
Phase kann Wasser, wasserlösliche
Verbindungen wie Aromastoffe, Färbemittel,
Antioxidanzien und dergleichen umfassen. Diese können alle in einer beliebigen
Stufe während
des Verfahrens zugesetzt werden. Ein Zusatz dieser Ingredienzien
entweder zu der wässrigen
Phase vor einem Vermischen mit der Ölphase oder nach der Homogenisierung
sind zwei bevorzugte Stufen.
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Wenn
Protein den erfindungsgemäßen Produkten
zugesetzt wird, wird es nach Homogenisierung zugesetzt. Es wurde
festgestellt, dass ein Zusatz von Protein vor der Homogenisierung
in vielen Fällen
nicht zu einer verklumpten Fettphase führt.
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Die
Emulsion wird in (a) einer Homogenisierungsbehandlung unterzogen,
Diese Homogenisierung wird vorzugsweise begonnen, nachdem die Emulsion
auf eine Temperatur von 30 bis 70°C
erwärmt
worden ist. Nach einer anderen Ausführungsform werden die wässrige Phase
und die Ölphase
getrennt auf eine Temperatur von 30 bis 70°C erwärmt und danach emulgiert. Die
resultierende Emulsion kann dann als solche verwendet werden oder
ihre Temperatur kann weiter eingestellt werden.
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Die
Homogenisierung wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 30 bis
70°C, bevorzugter
von 40 bis 60°C,
durchgeführt.
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Es
wird angenommen, dass die Homogenisierungsbehandlung einer der Faktoren
ist, der die Bildung der gewünschten "verklumpten Fettphasenstruktur
beeinflusst. Daher sollte darauf geachtet werden, dass die Homogenisierung
nicht bei zu hohem Druck durchgeführt wird, da dann sehr kleine
Tröpfchen
(die schnell re-koaleszieren können)
resultieren können,
was nicht wünschenswert
ist. Andererseits wird davon ausgegangen, dass ein zu niedriger
Druck (sehr große
Tröpfchen)
beim Erhalt eines ausreichend festen Produktes unerwünscht sind.
Daher wird die Homogenisierung bei einem Druck von 5 × 106 Pa bis 4 × 107 Pa
(50 bis 400 bar), vorzugsweise von 5 × 106 Pa
bis 3 × 107 Pa (50 bis 300 bar), bevorzugter von 7,5 × 105 Pa bis 2 × 107 Pa (75
bis 200 bar), durchgeführt.
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Die
Homogenisierungsbehandlung dauert vorzugsweise 1 bis 10 Minuten,
bevorzugter 3 bis 5 Minuten. Es wird einzusehen sein, dass die Dauer
einer Homogenisierungsbehandlung auch als Anzahl der Durchgänge ausgedrückt werden
kann. Etwa 1 bis 10 Durchgänge
werden als geeignet angesehen, wobei eine Präferenz für 4 bis 7 Durchgänge besteht.
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Vorzugsweise
werden die Homogenisierungsbedingungen so gewählt, dass die resultierenden
einzelnen Emulsionströpfchen
vor dem Verklumpen eine durchschnittliche Durchmessergröße D3,2 (gemessen durch geeignetes Verfahren,
z.B. Laserdiffraktion, wie z.B. Malvern Instruments Mastersizer)
von weniger als 3 μm, bevorzugter
weniger als 2 μm,
zeigen. Die Untergrenze der D3,2 wird durch
technische Begrenzungen bestimmt und beträgt im Allgemeinen etwa 0,2
bis 0,3 μm.
Nach der Homogenisierung ist die Fetttröpfchen-Größenverteilung in der Emulsion
vorzugsweise so, dass 90 Vol.-% der Tröpfchen einen durchschnittlichen
Durchmesser von kleiner als 20 μm,
bevorzugter kleiner als 10 μm,
zeigen.
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Es
wird davon ausgegangen, dass es im Rahmen der Fähigkeiten eines Fachmanns liegt,
den Homogenisierungsdruck innerhalb des angegebenen Bereichs so
zu verändern,
dass die bevorzugten Tröpfchen-Durchmesserverteilungen
erreicht werden. Es wurde festgestellt, dass ein erhöhter Homogenisierungsdruck
zu einem verringerten durchschnittlichen Fetttröpfchendurchmesser führen kann,
während
verringerte Homogenisierungsdrücke
zu einer Zunahme beim durchschnittlichen Fetttröpfchendurchmesser führen können.
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Nach
der Homogenisierung wird das Produkt in Schritt (b) auf eine Temperatur
unter 10°C,
vorzugsweise unter 7°C,
bevorzugter unter 6°C,
am bevorzugtesten unter 5°C,
gekühlt.
Vorzugsweise ist die Temperatur so, dass das Produkt nicht gefriert,
d.h. im Allgemeinen ist eine geeignete Temperatur über –4°C, bevorzugter über 0°C.
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Der
Kühlungsschritt
wird vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 0,2 bis 50°C/min durchgeführt. Es
wurde festgestellt, dass extrem schnelle Abkühlungsgeschwindigkeiten in
der Größenordnung
von 10 bis 50°C/min
zu Produkten mit erwünschter
Festigkeit und verklumpter Fettphasenstruktur ergeben.
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Produkte
können
wie in Schritt (b) "in
line" gekühlt werden,
ohne nach Abfüllen
in einer Verpackung, z.B. einem Bottich, gekühlt werden.
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Nach
dem Kühlen
wird das Produkt vorzugsweise für
einen Zeitraum von 5 Stunden bis 5 Tagen bei unter 10°C gehalten.
Es wurde festgestellt, dass Zeiträume von 12 bis 72 Stunden ausreichend
sind, um streichfähige
Produkte mit der gewünschten
Festigkeit zu erhalten.
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Daher
haben wir ein in hohem Maße
effizientes Verfahren gefunden, durch das kurze Lagerungszeiten (bis
zu 5 Tagen) zu der endgültigen
Produktstruktur einer "verklumpten
Fettphase" führen. Gegebenenfalls werden
die Produkte nach dem Abkühlen
einem Temperaturcycling unterworfen. Es wurde festgestellt, dass ein
Temperaturcycling dazu dienen kann, die Produktfestigkeit zu erhöhen. Geeignete
Temperaturcycling-Pläne
sind z.B. Erhöhen
der Temperatur auf 10 bis 20°C
für eine
Zeit zwischen 1 und 24 Stunden, gefolgt von einem Abkühlen auf
0 bis 5°C
und einem Halten für
mindestens 1 Stunde bei dieser Temperatur. Dieses Temperaturcycling
kann mehrmals wiederholt werden.
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Gegebenenfalls
können
weitere Ingredienzien wie Fruchtstücke oder Gemüse Partikeln
unmittelbar vor, während
oder unmittelbar nach der Homogenisierungsbehandlung zugesetzt werden.
Es ist in hohem Maße
bevorzugt, dass solche Ingredienzien nicht nach dem Kühlen zugegeben
werden, da das notwendige Mischen dann die Bildung der gewünschten
Produktstruktur stören
kann.
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BEISPIELE
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Messung des Wertes der Stevens-Härte
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In
einem Stevens-LFRA-Texturanalysators wurden ein Sondendurchmesser
von 4 mm, eine Sondengeschwindigkeit von 2 mm × s–1 und
eine Penetrationstiefe von 10 mm verwendet, um die Härte eines
Produktes zu bestimmen, das bei 5°C
gelagert worden war. Die Härte
war der Spitzenwert, der aus der Messung erhalten wurde. Die Härte wird
in g ausgedrückt.
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Messung des
Spritzwertes
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Das
Spritzverhalten von Nahrungsmitteln gemäß der Erfindung wurde nach
Lagerung des Produktes für
1 oder 8 Tage bei 5°C
beurteilt.
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Ein
primäres
Spritzen (primary spattering = PS) wurde unter standardisierten
Bedingungen beurteilt, wobei ein Aliquot eines Nahrungsmittels in
einer Glasschale erhitzt wurde und die Menge an Fett, die auf ein Blatt
Papier, das in einem fixierten Abstand oberhalb der Schale gehalten
wurde, gespritzt war, bestimmt wurde, nachdem der Wassergehalt des
Nahrungsmittels durch Erhitzen ausgetrieben worden war.
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Bei
der Beurteilung des primären
Spritzwertes wurden etwa 25 g Nahrungsmittel in einer Glasschale auf
einer elektrischen Platte auf etwa 205°C erhitzt. Das Fett, das durch
die Kraft der expandierenden verdampfenden Wassertröpfchen aus
der Pfanne spritze, schied sich auf einem Blatt Papier, das über der
Pfanne angeordnet war, ab. Das erhaltene Bild wurde einem Satz Standardbilder
Nr. 0 bis 10 verglichen, wobei die Nummer des Bildes, das dem Produkt
am ähnlichsten
war, als der Spritzwert für
das Produkt ausgezeichnet wurde. Ein Wert von 10 gab kein Spitzen
(kein Fettverlust) an, und ein Wert von 0 zeigt ein sehr schlechtes Spritzen
an (fast gesamter Fettverlust). Die allgemeinen Angaben sind wie
folgte
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Beispiel 1
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Eine
Fettphase, die aus Palmkernöl
bestand und einen Gleitschmelzpunkt von 38°C hatte, wurde auf 60°C erwärmt. Getrennt
davon wurde eine wässrige
Phase, die Kaliumsorbat und Tween (ICI) (erhalten von Sigma) umfasste,
auf 60°C
erwärmt.
Die zwei Phasen wurden in einem Silverson blenderTM (Mischer)
für 5 Minuten
vorgemischt.
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Die
resultierende Emulsion wurde bei einem Druck von 150 bar für 5 Durchgänge unter
Verwendung eines Crepaco-Homogenisators zu einer D3,2 von
etwa 1,3 μm
homogenisiert. Das Produkt wurde in Bottiche gefüllt und mit einer Geschwindigkeit
von etwa 1°C/min
auf 5°C
abkühlen
gelassen.
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Der
resultierende Aufstrich (2 kg Produkt) umfasste 40 Gew.-% Palmkernöl mit einem
Gleitschmelzpunkt von 38°C,
0,2 Gew.-% Kaliumsorbat, 0,4 Gew.-% Tween 60 (ICI) und 59,4 Gew.-%
Wasser. Die Fettmischung zeigte das folgende Profil eines festen
Fettes: N20 – 82
%, N30 – 25
%, N35 – 7
%, N40 – 3
%.
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Der pH des Aufstrichs war
7.
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Das
resultierende Produkt war sehr gut streichbar und zeigte bei 5°C einen Wert
der Stevens-Härte von
155 g. Der primäre
Spritzwert für
dieses Produkt war 5. Wenn das Produkt beim flachen Braten verwendet wurde,
resultierte eine signifikante Sedimentbildung. Die Produktstruktur
wurde durch CSLM-Mikroskopie und EM-Gefrier-Bruch-Mikroskopie beurteilt.
Das Bild zeigte deutlich eine verbrückte/verklumpte Fettstruktur.
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Das
Produkte zeigte beim Verzehr ein gutes Schmelzen (im Gegensatz zu
einem gruppierten System) und eine gute Aromafreisetzung.
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Vergleichsbeispiel C1
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Eine Öl-in-Wasser-Emulsion
wurde ausgehend von der folgenden Zusammensetzung hergestellt: 40 Gew.-%
gehärtetes
Palmkernöl
mit einem Gleitschmelzpunkt von 38°C, 1 Gew.-% Tween (Polyoxyethylensorbitanmonostearat),
0,2 Gew.-% Natriumchlorid und Wasser bis zu 100 Gew.-%.
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Die
Emulsion wurde einer Hochdruck-Homogenisierung bei 200 psi unterworfen,
um eine Dispersion der Fetttröpfchen
mit weniger als 3 μm
zu erhalten. Die Emulsion wurde auf 10°C abgekühlt und über Nacht stehen gelassen.
Die Emulsion wurde dann in einen Behälter gegossen, auf 25°C erwärmt und
dann auf 10°C abgekühlt.
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Das
resultierende Produkt war kaum gießfähig und konnte nicht als Aufstrich,
wie er im Kontext der Erfindung gewünscht wird, bezeichnet werden.
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Vergleichsbeispiel C2
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Das
Verfahren von Beispiel C1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, dass
das Produkt auf 5°C
gekühlt wurde
und keinem Temperaturcycling unterzogen wurde.
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Der
Stevens-Wert dieses Produktes war bei 5°C 328 g. Der primäre Spritzwert
für dieses
Produkt war 1.
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Beispiel 2
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Das
Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass Lecithin in einer
Menge von 0,08 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtprodukt) zu der Ölphase gegeben
wurde. Salz wurde der wässrigen
Phase in einer Menge von 1,2 Gew.-%, bezogen auf das Produkt, zugesetzt.
Der Ausgleich auf 100 % erfolgte mit Wasser. Der primäre Spritzwert
war 5,5.
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Der
Stevens-Wert bei 5°C
war 93 g.
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Beispiel 3
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Das
Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, außer dass Lecithin (0,08 Gew.-%) und Hydroxystearinsäure (2 Gew.-%,
bezogen auf das Produkt) der wässrigen
Phase in einer Menge von 1,2 Gew.-%, bezogen auf das Produkt, zugesetzt
wurden. Der Ausgleich erfolgte mit Wasser.
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Das
Produkte zeigte bei 5°C
einen Wert für
die Stevens-Härte
von 316 g und einen primären
Spritzwert von 7.
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Beispiel 4
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Eine
Fettphase, die Palmöl
mit einem Gleitschmelzpunkt von 58°C (PO58) (12 Gew.-%, bezogen
auf das Produkt) und Sonnenblumenöl (28 Gew.-%, bezogen auf das
Produkt) umfasste, wurde hergestellt.
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Eine
wässrige
Phase, die Tween 60 (0,4 Gew.-%, bezogen auf das Produkt), MAFSK-380
(Aroma) (0,015 Gew.-%, bezogen auf das Produkt), wasserlösliches beta-Carotin
(0,08 Gew.-%, bezogen auf das Produkt), Salz (1 Gew.-%, bezogen
auf das Produkt) und Wasser (58,505 Gew.-%, bezogen auf das Produkt)
umfasste, wurde hergestellt.
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Die
wässrige
Phase und die Fettphasen wurden getrennt auf 70°C erhitzt. Eine Vormischung
aus der Fettphase und der wässrigen
Phase wurde während
5 Minuten in einem Silverson-Mischer hergestellt. Diese Vormischung
wurde für
5 Durchgänge
bei 150 bar (D3,2 ca. 1,3 μm) homogenisiert.
Das resultierende Gemisch wurde in Bottiche gefüllt und auf Umgebungstemperatur
(ca. 22°C)
mit ca. 1°C/min
abkühlen
gelassen. Die Emulsion wurde dann einem Temperaturcycling auf 45°C und Rückkühlung auf
Umgebungstemperatur unterzogen. Aufstriche hatten keine getrennte
Phase und noch ein gutes Streichvermögen und eine gute Aromafreisetzung
nach dem Temperaturzyklus auf 45°C.
Im Bottich wurde nur eine geringe Menge an freiem Wasser beobachtet.
Der Wert für
die Stevens-Härte
war bei 5°C
93 g.
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Beispiel 5
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Es
wurde eine Fettphase hergestellt, die Palmöl mit einem Gleitschmelzpunkt
von 58°C
(12 Gew.-%, bezogen auf das Produkt) und Sonnenblumenöl (28 Gew.-%,
bezogen auf Produkt) umfasste. Es wurde eine wässrige Phase hergestellt, die
Tween 60 (0,4 Gew.-%, bezogen auf Produkt), MAFSK-380 (Aroma} (0,015 Gew.-%, bezogen auf das
Produkt), wasserlösliches
beta-Carotin (0,08 Gew.-%, bezogen auf das Produkt), Salz (1 Gew.-%,
bezogen auf das Produkt), SA2 (Maltodextrin) (5,4 Gew.-%, bezogen
auf das Produkt), Wasser (53,105 Gew.-%, bezogen auf das Produkt)
umfasste.
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Die
wässrige
Phase wurde auf 90°C
erwärmt,
um SA2 zu dispergieren und auf 70°C
abgekühlt.
Die Fettphase wurde auf 70°C
erwärmt.
In einem Silverson-Mischer
wurde über
5 Minuten eine Vormischung hergestellt, die die Fettphase und die
wässrige
Phase umfasste. Das resultierende Gemisch wurde für 5 Durchgänge bei
150 bar (D3,2 ca. 1,3 μm) homogenisiert. Das Produkt
wurde in Bottiche gefüllt
und mit ca. 1°C/min auf
Umgebungstemperatur (ca. 22°C)
abkühlen
gelassen. Die Emulsion wurde dann einem Temperaturcycling auf 45°C und einem
Wiederabkühlen
auf Raumtemperatur unterworfen. Die Produkte hatte keine abgetrennte Phase
und hatten gute Streichfähigkeit
und gute Aromafreisetzung nach dem Temperaturzyklus auf 45°C. Es wird
angenommen, dass das Vorliegen von SA2 freies Wasser und Synerese
weiter reduziert. Der Wert der Stevens-Härte bei 5°C war 102 g.