DE69016368T2

DE69016368T2 - Dispersion mit zusammenhängender lipider Phase und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Info

Publication number: DE69016368T2
Application number: DE69016368T
Authority: DE
Inventors: Ian Timothy Rushden Northants Norton
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1989-11-22
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2010-11-15
Also published as: AU636414B2; EP0430329A2; IE67654B1; JPH0789869B2; FI905696A; NO905048L; JPH03272645A; US5244688A; DK0430329T3; CA2030508A1; FI905696A0; CA2030508C; NO905048D0; IE904196A1; ATE117512T1; AU6677790A; EP0430329B1; DE69016368D1; TR26084A; EP0430329A3

Description

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine stabile, Wasser und Öl enthaltende eßbare Dispersion mit reduziertem Fettgehalt. Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Wasser und Öl enthaltenden Dispersion mit reduziertem Fettgehalt.
Seit den frühen 70-iger Jahres gab es eine stark erhöhte Nachfrage nach Nahrungsmittelprodukten mit niedrigem Fettgehalt. Aufgrund dieser verstärkten Nachfrage wurden Brotaufstriche entwickelt, die - im Gegensatz zu Butter und Margarine - erheblich weniger als 80 Gew.-% Fett enthalten. Derzeit haben die kommerziell am häufigsten erhältlichen Aufstriche mit niedrigem Kaloriengehalt einen Fettgehalt von etwa 40 Gew.-%.
In der Zwischenzeit wurde die Forschung weitergeführt, um Produkte mit noch niedrigerem Fettgehalt zu entwickeln. In der EP- Anmeldung Nr. 0 237 129 sind z.B. Brotaufstriche beschrieben, die weniger als 35 Gew.-% Fett enthalten. Die Beispiele der europäischen Anmeldung offenbaren tatsächlich Aufstriche, die 15 bis 25 Gew.-% einer kontinuierlichen Fettphase umfassen.
Aufstriche mit Fettgehalten unter 15 Gew.-% sind ebenfalls im Stand der Technik beschrieben worden. Die deutsche Patentanmeldung Nr. 3 043 655 offenbart einen Aufstrich, der etwa 10 Gew.- % einer dispergierten Ölphase umfaßt.
Der Fachmann auf dem Gebiet neigt dazu, es für unmöglich zu halten, Dispersionen herzustellen, die weniger als 14 Gew.-% einer kontinuierlicheh Fettphase umfassen, die eine wesentliche Menge von bei Raumtemperatur festem Fett enthält, weil er erwarten würde, daß man nur wasserkontinuierliche Dispersionen mit derartig niedrigen Fettgehalten und mit derartigen Fettgemischen erhalten kann.
Die nicht vorveröffentliche Patentanmeldung EP-A-0 398 412 eines früheren Prioritätsdatums offenbart eine stabile eßbare Dispersion, die 5 bis 30 Gew.-% einer konitinuierlichen Fettphase (vorzugsweise 8 bis 27 %) und 70 bis 95 Gew.-% einer dispergierten wäßrigen Phase (vorzugsweise 73-92 %) umfaßt. Gemäß Beispiel 1 dieses Dokumentes wird ein 20 % Fett enthaltender Aufstrich hergestellt, indem man 0,15 %, bezogen auf das Gesamtgewicht des Aufstriches, oder 0,75 %, bezogen auf das Gewicht des Fettes, an Monoglyceriden verwendet.
Wir haben überraschenderweise gefunden, daß - unter der Voraussetzung, daß geeignete Bearbeitungsbedingungen angewendet werden - stabile Dispersionen hergestellt werden können, die weniger als 14 Gew.-% einer kontinierlichen Fettphase und mehr als 86 Gew.-% einer wäßrigen Phase enthalten. Somit richtet sich die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt auf eine stabile eßbare Dispersion, die 95 bis 86 Gew.-% einer wäßrigen Phase und 5 bis 14 Gew.-% einer kontinuierlichen Fettphase mit einem N&sub2;&sub0;-Wert von mindestens 5 umfaßt und die 3 bis 12 %, bezogen auf das Gewicht der Fettphase, an Monoglyceriden umfaßt. Gemäß einer sehr bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die vorliegende Dispersion höchstens 13 Gew.-% an kontinuierlicher Fettphase.
Hier wird unter einer stabilen Dispersion eine solche verstanden, die nach ihrer Herstellung tagelang unter ruhenden Bedingungen bei einer Temperatur von 2 bis 20ºC gehalten werden kann, ohne daß eine wesentliche Wasserabscheidung oder Phaseninversion beobachtet wird. Die in dieser Anmeldung verwendete Bezeichnung Dispersion umfaßt nicht nur fettkontinuierliche Zusammensetzungen, die eine diskontinuierliche wäßrige Phase umfassen, sondern auch Zusammensetzungen, die eine kontinuierliche wäßrige Phase umfassen, d.h. die sogenannten bikontinuierlichen Zusammensetzungen.
In dieser Anmeldung werden die Bezeichungen Öl und Fett insgesamt untereinander austauschbar verwendet. Sie sollen Triglyceride, wie Sojaöl, Sonnenblumenöl, Palmöl, Fischöl, Rapsöl, Kokosnußöl, chemisch und/oder physikalisch modifizierte Produkte, wie hydrierte, fraktionierte und/oder gegenseitig veresterte Triglyceridmischungen und Mischungen aus zwei oder mehreren derselben sowie eßbare Substanzen einschließen, die Triglyceriden physikalisch ähnlich sind, wie Polyfettsäureester von Mono- oder Disacchariden, und die als Ersatz für oder in Mischung mit Triglyceridöl verwendet werden können.
Seit vielen Jahren haben verschiedene Firmen erhebliche Anstrengungen in die Entwicklung von Aufstrichen mit sehr niedrigem Fettgehalt investiert, wobei sich bisher wasserkontinuierliche Aufstriche und fettkontinuierliche Aufstriche ergaben, die mindestens 15 Gew.-% Fett umfassen. Aufgrund des besseren Verständnisses der Steuerung der Kristallisation und - falls eine gelierende wäßrige Phase verwendet wird - der Steuerung der Gelatinierung während der Bearbeitung waren wir erfolgreich bei der Herstellung von fettkontinuierlichen Dispersionen mit extrem niedrigem Fettgehalt.
Wir haben gefunden, daß die Kristallisation der Fettphase während der Herstellung der vorliegenden Dispersion die Qualität und Natur der endgültigen Dispersion weitgehend bestimmt und daß diese Kristallisation auch in wirksamer Weise durch Verwendung einer Kristallkeimkomponente gesteuert werden kann. In dieser Ammeldung bedeutet die Bezeichnung Kristallkeimkomponente eine Komponente, vorzugsweise eine Glyceridzusammensetzung ist, die entweder früher als die Masse der Triglyceride der Fettphase kristallisiert oder die bereits in kristalliner Form vorliegt, wenn sie während des Herstellungsverfahrens in die flüssige Fettphase einverleibt wird. Geeignete Kristallkeimkomponenten sind Mono-, Di- und/oder Triglyceridzusammensetzungen.
Die verwendete Kristallkeimkomponente kristallisiert vorzugsweise früher als die Masse der Triglyceride, wie durch kontinuierliche Überwachung des Feststoffgehaltes des Fettgemisches, das die Fettphase ausmacht und die Kristallkeimkomponente enthält, festgestellt werden kann, während man unter ruhenden Bedingungen schnell abkühlt. Wenn sich der Feststoffgehalt während des Abkühlens plötzlich erhöht und dann relativ konstant auf einer niedrigen Feststoffkonzentration bleibt, bevor er wieder scharf ansteigt, dann kann die erste Erhöhung der Kristallkeimkomponente und die zweite Erhöhung der Masse der Triglyceride zugeschrieben werden.
Das Vorliegen einer festen Kristallkeimkomponente in der Fettphase leitet nach dem Abkühlen die Kristallisation der Masse der Triglyceride bei relativ hoher Temperatur und zu einem relativ stabilen, hochschmelzenden Polymorph ein, wie nachfolgend in dieser Anmeldung erläutert wird. Da nur relativ geringe Mengen Kristallkeimkomponente zur Herstellung der vorliegenden stabilen fettkontinuierlichen Dispersion nötig sind, enthält die vorliegende Dispersion vorzugsweise 0,1 bis 4 %, bezogen auf das Gewicht der kontinuierlichen Fettphase, einer öllöslichen festen Kristallkeimkomponente.
Gemäß einer sehr bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die öllösliche Kristallkeimkomponente aus Mono- und/oder Diglyceriden. Vorzugsweise ist die Kristallkeimkomponente relativ hochschmelzend, d.h. sie hat einen Steigschmelzpunkt von mindestens 40ºC, vorzugsweise von mindestens 50ºC.
Die Bedeutung einer Steuerung der Kristallisation kann aus dem Kristallisationsverhalten der Fettphase erklärt werden, die in der Wasser-und-Öl-Dispersion vorliegt, die während der Herstellung der vorliegenden stabilen Dispersion einer tiefen Kühlung unterzogen wird. Glyceride in ihrer festen Form können in mehr als einer kristallinen Form existieren, von denen einige relativ unstabil sind. Im allgemeinen ist eine Form stabiler als die anderen, obgleich dies nicht notwendigerweise die gleiche Form für jede Glyceridklasse ist. Durch Röntgen-Brechung sind drei deutliche Kristallisationspolymorphe in Glyceriden identifiziert worden, die mit beta, beta-primus und alpha bezeichnet wurden. Möglicherweise gibt es andere Kristallisationspolymorphe, diese brauchen hier jedoch nicht diskutiert zu werden.
Das alpha-Polymorph ist die am niedrigsten schmelzende Form, in der aufgrund einer verbleibenden Rotation der aliphatischen Gruppe nur eine partielle Ordnung herrscht. Das alpha-Polymorph ist ein instabiles Polymorph, erhalten nach schnellem und tiefem Abkühlen eines flüssigen Öles. Bei der Herstellung vieler fetthaltiger Produkte wird eine flüssiges Öl enthaltende Zusammensetzung in Dünnschichtwärmeaustauschern (A-Units) schnell und tief abgekühlt, was zur Kristallisation eines Teils des Fettes zum unstabilen alpha-Polymorph führt. Der Übergang des alpha-Polymorphs zu dem stabileren beta- oder beta-primus-Polymorph erfolgt gewöhnlich in Rührkristallisatoren (C-Units) und/oder Ruheleitungen (B-Units) und/oder während der Lagerung.
Wir haben gefunden, daß man stabile fettkontinuierliche Dispersionen, die weniger als 14 Gew.-% Fett enthalten, herstellen kann, wenn die Bearbeitungsbedingungen und/oder die Produktzusammensetzung in solcher Weise abgestimmt sind, daß innerhalb des Herstellungsverfahrens im wesentlichen keine alpha-Kristallisation der Masse der Triglyceride erreicht wird.
Wir haben ferner gefunden, daß man eine Kristallisation der Masse der Triglyceride in der Fettphasae direkt in das stabilere beta- oder beta-primus-Polymorph durch Einverleiben einer Kristallkeimkomponente, z.B. Mono-, Di- oder Triglyceride, erreicht. Die verwendete Kristallkeimkomponente kristallisiert vor der Masse der in der Dispersion vorliegenden Triglyceride und produziert dadurch kleine Kristalle, die die Wassertröpfchen in der fettkontinuierlichen Dispersion stabilisieren und als Kristallkeimquelle für die Triglyceride wirken.
Alternativ kann die Kristallkeimkomponente aus vorkristallisierten Mono-, Di- und/oder Triglyceriden bestehen, weil derartige feste Kristalle ebenfalls als Kristallkeimquelle für die Masse der in der Fettphase vorliegenden Triglyceride wirken. Obgleich die Kristallkeimkomponente verwendet wird, um so eine alpha-Kristallisation der Masse der Triglyceride zu verhindern, kann die Kristallkeimkomponente selbst zweckmäßigerweise in der Form eines alpha-Polymorphs vorliegen.
Das Vorliegen einer Kristallkeimkomponente führt somit zur Kristallisation bei höheren Temperaturen direkt in die beta-primus- oder beta-Form und liefert unter hohen Scherbedingungen eine sekundäre Keimbildung und kleine Kristalle. Als direkte Folge der Kristallisation bei höheren Temperaturen und in eine stabilere Form ist die Triglyceridkristallisation langsamer und besser steuerbar. Eine derartige langsame und gesteuerte Kristallisation ist eine Voraussetzung für die Herstellung einer fettkontinierlichen Dispersion, die weniger als 14 Gew.-% Fett und eine nichtgelierende wäßrige Phase umfaßt.
Bei Verwendung einer gelierenden wäßrigen Phase bedarf die Herstellung der vorliegenden Dispersion vorzugsweise einer Vorgelatinierung der wäßrigen Phase, d.h. der Gelatinierung der wäßrigen Phase in der Bearbeitungsanlage anstatt in der Endemulsion nach dem Abpacken. Insbesondere, wenn die verwendete wäßrige Phase langsam gelierend ist, erfolgt die Vorgelatinierung, indem man der abgekühlten Emulsion eine relativ lange Verweilzeit in der Produktionsanlage zugesteht. Ein Beispiel eines Systems mit langsam gelierender wäßriger Phase ist eine wäßige Gelatinelösung.
Wir haben gefunden, daß stabile Wasser-in-Öl-Dispersionen hergestellt werden können, indem man eine geliermittelhaltige wasserkontinuierliche Zusammensetzung eine ausreichend lange Zeit auf eine Temperatur unterhalb der Gelerstarrungstemperatur abkühlt, um die Bildung einer Gelstruktur zuzulassen, wobei man diese wasserkontinuierliche Zusammensetzung einer Scherwirkung unterwirft, um sie in kleine gelierte wäßrige Perlen umzuwandeln und eine fettkontinuierliche Dispersion zu bilden. Das Geliermittel ist vorzugsweise langsam gelierend, z.B. Gelatine.
Der letztgenannte Weg hat die Herstellung einer fettkontinuierlichen Dispersion ermöglicht, ohne daß eine Kristallkeimkomponente verwendet werden muß, z.B. indem man Monoglycerid in einer solch niedrigen Konzentration einsetzt, daß es später als die Triglyceridmasse kristallisiert. Entsprechend kann eine Vorgelatinierung zur Herstellung fettkontinuierlicher Dispersionen angewendet werden, die Mono- und/oder Diglyceride in begrenzter Konzentration, d.h. der für eine Emulgierung nötigen Mindestkonzentration, enthalten. Gemäß einer sehr stark bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die vorliegende Dispersion eine gelbildende wäßrige Phase, und sie enthält im wesentlichen keine Kristallkeimkomponente.
Unter der in dieser Anmeldung erwähnten Gelerstarrungstemperatur wird die Temperatur verstanden, bei der nach langsamem Abkühlen einer geliermittelhaltigen wäßrigen Zusammensetzung eine geordnete Gelstruktur gebildet wird. Die Gelerstarrungstemperatur einer wäßrigen Zusammensetzung kann bestimmt werden, indem man die Zusammensetzung auf mehr als den Gelschmelzpunkt erhitzt, sie in eine Anzahl Proben aufteilt, die anschließend unter ruhenden Bedingungen für 15 min bei unterschiedlichen Temperaturen, die 1ºC auseinanderliegen, ins Gleichgewicht gebracht werden, worauf man nach Equilibrierung eine Stahlkugel von etwa 1 mm Durchmesser auf jede der Proben legt. Die Proben werden entsprechend der Temperatur, bei der sie ins Gleichgewicht gebracht worden sind, geordnet, wobei man von der bei der höchsten Temperatur equilibrierten Probe ausgeht. Die Gelerstarrungtemperatur ist die Gleichgewichtstemperatur der ersten Probe, durch welche die Stahlkugel nicht hindurchsinkt.
Die Schmelztemperatur eines Gels kann zweckmäßigerweise nach dem folgenden Verfahren gemessen werden: Man gießt eine Probe in ein Glasteströhrchen und läßt sie bei 5ºC völlig erstarren. Dann wird das Röhrchen in einem Wassermantel an ein programmierbares Wasserbad angeschlossen. Eine Stahlkugel eines Durchmessers von etwa 1 mm wird auf die Oberfläche der Probe gelegt und leicht heruntergedrückt, um Effekte der Oberflächenspannung zu minimieren. Man bringt 1 h bei 25ºC oder, im Fall eines niedrig schmelzenden Gels, bei einer niedrigeren Temperatur ins Gleichgewicht und legt dann ein Heizprogramm von 0,05ºC/min an. Der Gelschmelzpunkt ist die Temperatur, bei der die Kugel durch die Probe zu sinken beginnt. Die Bewegung der Kugel kann unter einem fahrbaren Mikroskop beobachtet werden.
Im allgemeinen liefern die obigen Verfahren zum Messen der Gelschmelz- und Gelerstarrungstemperatur unterschiedliche Temperaturen. Wenn jedoch das oben beschriebene Kühl- und Heizverfahren bei einer extrem langsamen Rate der Temperaturveränderung durchgeführt wird, erweisen sich die Gelerstarrungs- und die Gelschmelztemperatur als identisch.
Wenn der Fettgehalt verringert wird, wird die Kristallisation kritischer, weil weniger Kristalle verfügbar sind, um mehr Öl- Wasser-Oberfläche zu stabilisieren. Wenn die Kristallisationsgeschwindigkeit sehr hoch ist, z.B. aufgrund des Vorliegens einer schnell kristallisierenden Kristallkeimkomponente, wird das Verfahren schwer steuerbar und erfordert einen hohen Durchsatz. Wenn die Konzentration der Kristallkeimkomponente verringert wird, ist ein intensiveres Kühlen nötig, um die Kristallisation einzuleiten und ein stabiles Produkt mit relativ kleinen Tröpfchen zu produzieren.
Obgleich wir nicht wünschen, durch eine Theorie gebunden zu werden, vermuten wir, daß in fettkontinuierlichen Dispersionen das Produkt u.a. durch Fettkristalle an der Fett/Wasser-Grenzfläche stabilisiert wird. Im Stand der Technik ist es tatsächlich bekannt, daß Fettkristalle Wasser-in-Öl-Dispersionen über die sogenannte Pickering-Stabilisation stabilisieren können.
Wenn die Fettphasenzusammensetzung zum sehr schnellen Kristallisieren neigt, z.B. aufgrund des Fehlens einer Kristallkeimkomponente oder aufgrund der Anwesenheit einer schnell kristallisierenden Kristallkeimkomponente, werden relativ große Fettkristalle gebildet, was dazu führt, daß relativ wenige stabilisierende Fettkristalle an der Öl/Wasser-Grenzfläche vorliegen. Dadurch erhält man weniger stabile Produkte, oder im schlimmsten Fall kann überhaupt keine fettkontinuierliche Dispersion erhalten werden.
Wir nehmen ferner an, daß eine sehr schnelle Kristallisation zur Bildung von Fettkristallen in einem sehr frühen Bearbeitungsstadium führen kann. Die Bearbeitung des Produktes in einem späteren Stadium des Verfahrens kann zur Entfernung der Kristalle von der Öl/Wasser-Grenzfläche führen. Die von der Öl/Wasser-Grenzfläche entfernten relativ großen Fettkristalle kehren nicht leicht zu dieser Grenzfläche zurück, weshalb die Stabilität der Dispersion beeinträchtigt wird.
Bei der Herstellung der vorliegenden Dispersionen ist eine bessere Steuerung der Kristallisation möglich, wenn man zusätzlich eine flüssige oberflächenaktive Komponente in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-% der Fettphase mitverwendet. Ein Beispiel einer geeigneten flüssigen oberflächenaktiven Komponente ist eine relativ niedrigschmelzende Mono- oder Diglyceridzusammensetzung. Die Funktion der oberflächenaktiven Komponente besteht im Reduzieren der Kristallwachstumsgeschwindigkeit während des Abkühlens durch ihre Wechselwirkung mit der Grenzfläche zwischen Fettkristallen und flüssigem Öl. Die vorliegende Dispersion enthält vorzugsweise 0,01 bis 0,5 Gew.-% einer gelösten oberflächenaktiven Komponente, ausgewählt aus der aus Monoglyceriden, Diglyceriden und Mischungen davon bestehenden Gruppe.
Die Fettphase der vorliegenden Dispersion ist durch einen N&sub2;&sub0;- Wert von mindestens 5, vorzugsweise im Bereich von 7 bis 55, gekennzeichnet. Die Fettphase der vorliegenden Dispersion hat vorzugsweise einen N&sub2;&sub0;-Wert im Bereich von 10 bis 50 und einen N&sub3;&sub5;-Wert von weniger als 10. Der N-Wert für ein Fett oder eine Fettphasenzusammensetzung bei einer bestimmten Temperatur t wird als Nt angegeben und zeigt den Gleichgewichtsfestfettgehalt der Zusammensetzung bei dieser Temperatur t, ausgedrückt in %, bezogen auf das Gewicht dieser Zusammensetzung. Er kann bequemerweise mittels NMR gemessen werden, wie dies in Fette, Seifen, Anstrichmittel 80 (1978), 180-186, beschrieben ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt im wesentlichen das gesamte Wasser in der Dispersion in Form einer diskontinuierlichen dispergierten wäßrigen Phase vor. Brotaufstriche, die eine diskontinuierliche dispergierte wäßrige Phase umfassen, bieten den Vorteil, daß sie einen extrem niedrigen Fettgehalt mit einer hohen mikrobiologischen Stabilität kombinieren. Letztere ist eine Folge der Tatsache, daß die erfindungsgemäßen Aufstriche eine kontinuierliche Fettphase und eine dispergierte wäßrige Phase umfassen.
Die in Aufstrichen mit niedrigem Fettgehalt verwendeten wäßrigen Phasen enthalten oft Bestandteile, wie Proteine und Polysaccharide, die als Substrate für Mikroorganismen dienen. Wäßrige Phasen, die derartige Bestandteile umfassen, unterliegen daher leicht einer mikrobiologischen Infektion. Wenn dagegen die wäßrige Phase eine dispergierte Phase ist, dann beeinflußt eine mikrobiologische Infektion der Tröpfchen der wäßrigen Phase aufgrund der zwischen den Tröpfchen der wäßrigen Phase vorliegenden Fettbarrieren den Rest des Produktes nicht leicht. Daher sind Aufstriche, die eine dispergierte wäßrige Phase umfassen, mikrobiologisch stabiler als Produkte, die eine kontinuierliche wäßrige Phase enthalten.
Ob das Produkt nun eine kontinuierliche Fettphase und eine dispergierte wäßrige Phase, d.h. keine kontinuierliche wäßrige Phase, umfaßt oder nicht, kann nach verschiedenen Methoden festgestellt werden. Eine sehr verläßliche und leichte Methode besteht im Messen der Leitfähigkeit des Produktes unter Verwendung von zwei Platten in einem Abstand von 1 cm. Vorzugsweise ist die vorliegende Emulsion durch eine relativ niedrige elektrische Leitfähigkeit, z.B. weniger als 500 uS/cm, gekennzeichnet. Charakteristischer als der Grad der Leitfähigkeit ist das Verhältnis der Leitfähigkeit der wäßrigen Phase und der Leitfähigkeit der Emulsion. Dieses Verhältnis liegt vorzugsweise oberhalb 10, was zeigt, daß das Produkt eindeutig wasserkontinuierlich ist. Gemäß einer sehr bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt das letztgenannte Verhältnis über 100.
Vorausgesetzt, die Wassertröpfchen sind relativ klein, dann kann man erfindungsgemäß stabile Produkte erhalten, wenn die wäßrige Phase im wesentlichen kein Verdickungs- und/oder Geliermittel umfaßt. Vorzugsweise umfaßt die vorliegende Dispersion jedoch als wäßrige Phase eine gelbildende Zusammensetzung. Die Verwendung einer solchen gelierenden wäßrigen Phase ermöglicht die Herstellung einer stabilen Dispersion, die relativ große Tröpfchen der wäßrigen Phase umfaßt. Diese großen Tröpfchen der wäßrigen Phase zeigen im allgemeinen eine bessere Aromafreisetzung als relativ kleine Tröpfchen der wäßrigen Phase. Die wäßrige Phase der vorliegenden Dispersion ist vorzugsweise eine dispergierte diskontinuierliche wäßrige Phase mit einer zahlengewichteten mittleren Tröpfchengröße im Bereich von 3 bis 20 um (Mikron). Die zahlengewichtete mittlere Tröpfchengröße wird mittels NMR gemäß dem in J. Colloid and Interface Science (1972) 10, 206 und (1983), 93, 521, beschriebenem Verfahren bestimmt, wobei man eine normale log-Verteilung einsetzt, wie sie üblicherweise zur Teilchengrößenanalyse angewendet wird.
Die vorliegende Erfindung umfaßt auch Dispersionen, die zusätzlich zu dem in der kontinuierlichen Fettphase vorliegenden Fett dispergiertes Fett enthalten. Diese Produkte sind vom sogenannten Öl-in-Wasser-in-Öl-Typ. Im Stand der Technik ist es bekannt, daß derartige Produkte ein verbessertes Mundansprechen im Vergleich zu Produkten identischer Zusammensetzung haben, bei denen jedoch alles Fett in einer kontinuierlichen Fettphase vorliegt.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die vorliegende Dispersion jedoch höchstens eine sehr begrenzte Menge dispergiertes Fett. Ferner besteht die Masse der vorliegenden Dispersion vorzugsweise aus Öl und Wasser. Daher umfaßt die vorliegende Dispersion zweckmäßigerweise weniger als 14 Gew.-% Fett und mindestens 80 Gew.-% Fett und Wasser. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt die vorliegende Dispersion 6 bis 12 Gew.-% einer kontinuierlichen Fettphase.
Besonders stabile Produkte erhält man, wenn die Dispersion 3 bis 12 Gew.-% Fettphase von Monoglyceriden umfaßt. Die Verwendung von Monoglyceriden in derartigen Konzentrationen erleichtert auch die Herstellung der vorliegenden Dispersion, weil sie die Bearbeitungsbedingungen weniger kritisch werden läßt. Die Fettphase der vorliegenden Dispersion umfaßt vorzugsweise 3 bis 10 Gew.-% Monoglyceride.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Dispersion, die 95 bis 86 % einer wäßrigen Phase und 5 bis 14 Gew.-% einer kontinuierlichen Fettphase mit einem N&sub2;&sub0;-Wert von mindestens 5 umfaßt, wobei das Verfahren darin besteht, daß man eine Öl und Wasser umfassende Emulsion, wobei das Öl 3 bis 12 %, bezogen auf das Gewicht des Öles, an Monoglyceriden umfaßt, abkühlt und bearbeitet und daß nach dem Abkühlen die Masse der in der Emulsion vorliegenden flüssigen Triglyceride direkt zu einem höher schmelzenden Polymorph als dem alpha-Polymorph kristallisiert ist.
Wenn im vorliegenden Verfahren eine gelierende wäßrige Phase verwendet wird, haben wir es als vorteilhaft gefunden, die Gelierung so zu steuern, daß sichergestellt ist, daß ein Teil der Gelierung vor dem Einmischen der wäßrigen Phase in das Fett erfolgt oder bevor eine Phaseninversion in eine fettkontinuierliche Dispersion stattgefunden hat. Demgemäß betrifft ein anderer Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Dispersion, die 95 bis 86 % einer wäßrigen Phase und 5 bis 14 Gew.-% einer kontinuierlichen Fettphase mit einem N&sub2;&sub0;-Wert von mindestens 5 umfaßt, wobei das Verfahren das Abkühlen einer gelatinehaltigen wasserkontinuierlichen Zusammensetzung auf eine Temperatur unterhalb der Gelerstarrungstemperatur für eine ausreichend lange Zeit, damit die Bildung einer Gelstruktur möglich ist, umfaßt, worauf diese wasserkontinuierliche Zusammensetzung einer Scherwirkung unterworfen wird, um sie in gelierte wäßrige Perlen umzuwandeln und eine fettkontinuierliche Dispersion zu bilden.
Das obige Verfahren hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das verwendete Geliermittel langsam gelierend, z.B. Gelatine, ist. Ferner kann das Verfahren mit Erfolg ohne Verwendung einer Kristallkeimkomponente durchgeführt werden und liefert stabile Dispersionen, die ein außergewöhnlich gutes Mundansprechen ergeben. Daher enthält die vorliegende Fettphase vorzugsweise im wesentlichen keine Kristallkeimkomponente. Wie beobachtet wurde, bedeutet die Tatsache, daß eine Kristallkeimkomponente fehlt, z.B. nicht, daß die Fettphase nicht ein relativ hochschmelzendes Monoglycerid enthalten kann. Wenn ein derartiges relativ hochschmelzendes Monoglycerid in einer derartig niedrigen Konzentration vorliegt, ist es vollständig in die Fettphase hineingelöst, das Monoglycerid kristallisiert nicht vor der Masse der Triglyceride, und es wirkt daher nicht als Kristallkeimkomponente.

Beispiel 1

Unter Verwendung der folgenden Zusammensetzungen wurde eine eßbare plastifizierte Dispersion hergestellt, die 7 Gew.-% einer kontinuierlichen Fettphase und 93 Gew.-% einer dispergierten wäßrigen Phase enthielt: Fettphase Teile Sojaöl Kokosnußöl Sojaöl, gehärtet auf 44ºC gegenseitig verestertes Gemisch aus Kokosnußöl und Sojaöl, gehärtet auf 41ºC (33:67) Hymono 7804 Wz (1) wäßrige Phase kappa-Carrageenan Natriumchlorid pH mit Milchsäure auf 5,2 eingestellt Wasser (1) Monoglyceridzusammensetzung, Steigschmelzpunkt etwa 40ºC, von Quest, Niederlande
Aus den obigen Zusammensetzungen wurde im Labormaßstab eine Dispersion hergestellt, indem man 93 Teile der wäßrigen Phase und 7 Teile der Fettphase - nachdem beide Phasen auf 60ºC erhitzt worden waren - in eine Reihe von 2 Rührkristallisatoren (C-Units) einführte, die mit einem Kühlmantel versehen waren. Beide C-Units wurden bei 1400 U/min betrieben. Die Manteltemperatur jeder C-Unit betrug etwa 5ºC. Das Produkt verließ die erste C-Unit mit einer Temperatur von etwa 12ºC und die zweite C-Unit mit einer Temperatur von 12ºC. Die so erhaltene Wasser- in-Öl-Dispersion war stabil und leicht streichfähig. Beim Verstreichen wurde kein Wasserverlust beobachtet.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß 90 Teile der wäßrigen Phase mit 10 Teilen einer Fettphase gemischt wurden, die mit der Fettphase von Beispiel 1 identisch war, wobei jedoch 5 Teile Hymono 7804 Wz vorlagen.
Das erhaltene Produkt war fettkontinuierlich und leicht streichfähig. Wiederum wurde beim Verstreichen kein Wasserverlust beobachtet.

Beispiele 3 bis 5

Aus den folgenden Zusammensetzungen wurden eßbare pastifizierte Dispersionen hergestellt, die eine kontinuierliche Fettphase und eine dispergierte wäßrige Phase enthielten. Fettphase Teile Rapsöl Rapsöl, gehärtet auf 32ºC Palmöl Hymono 7804 Wz wäßrige Phase kappa-Carrageenan Natriumchlorid pH mit Milchsäure auf 5,2 eingestellt Wasser
Aus den obigen Zusammensetzungen wurde im Labormaßstab eine Dispersion hergestellt, indem man die getrennt hergestellte wäßrige Phase und die Fettphase nach Erhitzen beider Phasen auf 65ºC in eine Reaktorfolge einführte, die aus einer C-Unit, gefolgt von einer A-Unit und einer weiteren C-Unit bestand. Die Phaseninversion einer wasserkontinuierlichen Dispersion in eine fettkontinuierliche Dispersion wurde in der zweiten C-Unit beobachtet. Der verwendete Durchsatz betrug etwa 5 g/min, während die Bearbeitungsbedingungen in den Bearbeitungsunits wie folgt waren: Unit Wellengeschwindigk.; U/min Manteltemp.; ºC Austrittstemp.; ºC C-Unit A-Unit
Das Gewichtsverhältnis, in dem die wäßrige Phase und die Fettphase in der ersten C-Unit kombiniert wurden, wurde schrittweise verringert, um drei Produkte mit unterschiedlichem Fettgehalt herzustellen. Die erhaltenen Produkte wurden analysiert und lieferten die folgenden Ergebnisse. Aufstrich Fettgehalt Härte C&sub5; Härte C&sub1;&sub5; Leitfähigkeit (15ºC) mittlere Tröpfchengröße ¹ Varianz d. Tröpfchengröße ¹ volumgengewichtete mittlere Tröpfchengröße, gemessen mittels NMR
Alle Aufstriche waren echte Waser-in-Öl-Dispersionen, bei der Lagerung stabil und leicht streichfähig. Die Aufstriche 4 und 5 zeigten etwas Wasserverlust beim Verstreichen.

Beispiele 6 und 7

Die Beispiele 3 bis 5 wurden unter Verwendung einer Fettphase wiederholt, in der der Monoglyceridgehalt relativ zu den anderen Fettbestandteilen auf eine Konzentration von 5 Gew.-% der Fettphase erhöht worden war. So wurden zwei Aufstrichprodukte mit unterschiedlichem Fettgehalt hergestellt. Aufstrich Fettgehalt Härte C&sub5; Härte C&sub1;&sub5; Leitfähigkeit (15ºC) mittlere Tröpfchengröße Varianz d. Tröpfchengröße
Beide Aufstriche waren bei der Lagerung stabil und leicht streichfähig. Aufstrich 7 zeigte etwas Wasserverlust beim Verstreichen.

Beispiele 8 bis 10

Aus den folgenden Zusammensetzungen (in Teilen) wurden eßbare plastifizierte Dispersionen hergestellt, die eine kontinuierliche Fettphase und eine dispergierte wäßrige Phase enthielten. Wäßrige Phase kappa-Carrageenan Natriumchlorid pH mit Milchsäure auf 5,2 eingestellt Wasser Fettphase Fettgemisch Hymono 7804 Wz
Die wäßrige Phase und die Fettphase wurden in getrennten Gefäßen auf 70ºC gehalten und von dort in eine aus einer C-Unit, gefolgt von einer A-Unit und einer weiteren C-Unit, bestehende Reaktorfolge eingeführt. Die angewendeten Bearbeitungsbedingungen in diesen Einheiten waren wie folgt: Unit Wellengeschwindigk.; U/min Manteltemp.; ºC Austrittstemp.; ºC C-Unit A-Unit
Unter Verwendung von Fettphase 8, 9 und 10 wurden Aufstriche mit unterschiedlichem Fettgehalt hergestellt. Die Analyse dieser Produkte lieferte die folgenden Ergebnisse: Fettphase Fettmenge Härte C&sub5; Härte C&sub1;&sub5; Leitfähigk. (15ºC) mittl.Tröpfchengröße Varianz
Aus den obigen Daten kann geschlossen werden, daß alle Produkte Wasser-in-Öl-Dispersionen waren. Ferner erwiesen sich alle Produkte bei der Lagerung als stabil und waren leicht streichfähig. Nur die Produkte 8B und 9B zeigten etwas Wasserverlust beim Verstreichen.

Beispiel 11 und 12

Beispiel 8 wurde unter Verwendung einer Fettphase mit der gleichen Zusammensetzung, die jedoch zusätzlich zu 3,0 Gew.-% Hymono 7804 Wz 1,0 Gew.-% bzw. 2,0 Gew.-% Bolec ZTD Wz (Lezithin von Loders Croklaan, Wormerveer, Niederlande) enthielt, hergestellt.
Die genauen angewendeten Bearbeitungsbedingungen waren wie folgt: Unit Wellengeschwindigk.; U/min Manteltemp.; ºC Austrittstemp.; ºC C-Unit A-Unit
Die Analyse der beiden erhaltenen Aufstriche lieferte die folgenden Ergebnisse: Aufstrich Fettgehalt Härte C&sub5; Härte C&sub1;&sub5; Leitfähigkeit (15ºC) mittlere Tröpfchengröße Tröpfchengrößenvarianz
Beide Produkte waren fettkontinuierlich und leicht streichfähig ohne Wasserverlust beim Verstreichen.

Beispiel 13

Beispiel 10 wurde unter Verwendung eines Fettgemisches unterschiedlicher Zusammensetzung und bei leicht verschiedenen Bearbeitungsbedingungen (beim gleichen Durchsatz) wiederholt.
Das verwendete Fettgemisch hatte die folgende Zusammensetzung Fettgemisch Sojaöl Kokosnußöl Sojaöl, gehärtet auf 41ºC gegenseitig verestertes Gemisch von Kokosnußöl und Soja, gehärtet auf 41ºC (33:60)
Die angewendeten Bearbeitungsbedingungen waren wie folgt: Unit Wellengeschwindigk.; U/min Manteltemp.; ºC Austrittstemp.; ºC C-Unit A-Unit
Die Analyse des so erhaltenen Aufstrichs lieferte die folgenden Ergebnisse: Aufstrich Fettgehalt Härte C&sub5; Härte C&sub1;&sub5; Leitfähigkeit (15ºC) mittlere Tröpfchengröße Varianz der Tröpfchengröße
Das Produkt war fettkontinuierlich und leicht streichfähig ohne Wasserverlust beim Verstreichen.

Beispiel 14

Aus den folgenden Zusammensetzungen wurde eine eßbare plastifizierte Dispersion hergestellt, die eine kontinuierliche Fettphase und eine dispergierte wäßrige Phase enthielt: Fettphase Teile Rapsöl Rapsöl, gehärtet auf 32ºC Palmöl Hymono 7804 Wz wäßrige Phase Natriumchlorid Kaliumsorbat pH mit Milchsäure auf 5,2 eingestellt Wasser
Eine Dispersion wurde aus den obigen Zusammensetzungen im Labormaßstab hergestellt, indem man die getrennt hergestellte wäßrige Phase und die Fettphase nach Erhitzen beider Phasen auf 65ºC in eine aus einer A-Unit, gefolgt von einer C-Unit, einer A-Unit und einer weiteren C-Unit, bestehende Reaktorfolge einführte. Die Phaseninversion einer wasserkontinuierlichen Dispersion in eine fettkontinuierliche Dispersion wurde in der zweiten C-Unit beobachtet. Der angewendete Durchsatz betrug etwa 50 g/min, während die Austrittstemperaturen aus den Bearbeitungseinheiten wie folgt waren: Unit Wellengeschwindigk.; U/min Manteltemp.; ºC Austrittstemp.; ºC A-Unit C-Unit
Das 13 Gew.-% Fett enthaltende erhaltene Produkt war eine Wasser-in-Öl-Dispersion, die leicht streichfähig war. Das Produkt zeigte keinen Wasserverlust beim Verstreichen.

Beispiele 15 und 16

Aus den folgenden Zusammensetzungen (in Teilen) wurden eßbare plastifizierte Dispersionen hergestellt, die eine kontinuierliche Fettphase und eine dispergierte wäßrige Phase enthielten.

Fettphase

Sojaöl 49
Kokosnußöl 13
Sojaöl, gehärtet auf 41ºC 17
gegenseitig verestertes Gemisch aus Kokosnußöl und Sojaöl, gehärtet auf 41ºC (33:60) 20
Hymono 4404 Wz (1) 1,5
(1) Monoglyceridzusammensetzung, Steigschmelzpunkt etwa 55ºC, von Quest, Niederlande wäßrige Phase Gelatine Ultratex 2 Wz Natriumchlorid Kaliumsorbat pH mit Milchsäure auf 5,2 eingestellt Wasser
Aus den obigen Zusammensetzungen wurde eine Dispersion im Labormaßstab (25 g/min) hergestellt, indem man die getrennt hergestellte wäßrige Phase und die Fettphase, nachdem beide Phasen auf 50ºC gehalten worden waren, in eine aus einer C-Unit, gefolgt von zwei A-Units und weiteren zwei C-Units, bestehende Reaktorfolge einführte. Die in den Bearbeitungseinheiten angewendeten Bearbeitungsbedingungen waren wie folgt: Unit Wellengeschwindigk.; U/min Manteltemp.; ºC Austrittstemp.; ºC C-Unit A-Unit
Die erhaltenen Produkte wurden analysiert und lieferten die folgenden Ergebnisse: Aufstrich Fettgehält Härte C&sub5; Härte C&sub1;&sub5; Leitfähigkeit (15ºC) mittlere Tröpfchengröße Varianz d.Tröpfchengröße
Die obigen Aufstriche waren fettkontinuierlich und ließen sich ohne Beoabachtung eines Wasserverlustes verstreichen.

Claims

1. Stabile eßbare Dispersion, die höchstens 95 Gew.-% einer wäßrigen Phase und mindestens 5 Gew.-% einer kontinuierlichen Fettphase und Monoglyceride umfaßt, gekennzeichnet durch 95 bis 86 Gew.-% einer wäßrigen Phase und 5 bis 14 Gew.-% einer kontinuierlichen Fettphase mit einem N&sub2;&sub0;-Wert von mindestens 5 und umfassend 3 bis 12 %, bezogen auf das Gewicht der Fettphase, an Monoglyceriden.

2. Dispersion nach Anspruch 1, in welcher die Dispersion 3 bis 10 %, bezogen auf das Gewicht der kontinuierlichen Fettphase, an Monoglyceriden umfaßt.

3. Dispersion nach Anspruch 1 oder 2, in welcher die Dispersion 5 bis 13 Gew.-% der kontinuierlichen Fettphase umfaßt.

4. Dispersion nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, in welcher die Dispersion 6 bis 12 Gew.-% einer kontinuierlichen Fettphase umfaßt.

5. Dispersion nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, in welcher die wäßrige Phase eine zahlengewichtete mittlere Tröpfchengröße im Bereich von 3 bis 20 um (Mikron) hat.

6. Dispersion nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, die 0,1 bis 4 %, bezogen auf das Gewicht der kontinuierlichen Fettphase, einer öllöslichen festen Kristallkeimkomponente enthält.

7. Dispersion nach Anspruch 6, worin die öllösliche Kristallkeimkomponente aus Mono- und/oder Diglyceriden mit einem Steigschmelzpunkt von mindestens 40ºC besteht.

8. Verfahren zur Herstellung einer stabilen eßbaren Dispersion, die 95 bis 86 % einer wäßrigen Phase und 5 bis 14 Gew.-% einer kontinuierlichen Fettphase mit einem N&sub2;&sub0;-Wert von mindestens 5 umfaßt, welches Verfahren umfaßt das Abkühlen und Bearbeiten einer Öl und Wasser umfassenden Emulsion, worin das Öl 3 bis 12 %, bezogen auf das Gewicht des Öles, an Monoglycerid umfaßt und worin nach dem Abkühlen die Masse der in der Emulsion vorliegenden Triglyceride direkt zu einem höher schmelzenden Polymorph als dem alpha-Polymorph kristallisiert ist.

9. Verfahren zur Herstellung einer stabilen eßbaren Dispersion, die 95 bis 86 % einer wäßrigen Phase und 5 bis 14 Gew.-% einer kontinuierlichen Fettphase mit einem N&sub2;&sub0;-Wert von mindestens 5 umfaßt, welches Verfahren umfaßt: das Abkühlen einer gelatinehaltigen wasserkontinuierlichen Zusammensetzung auf eine Temperatur unterhalb der Gelerstarrungstemperatur für eine ausreichend lange Dauer, damit sich eine Gelstruktur bilden kann, wobei man die wasserkontinuierliche Zusammensetzung einer Scherwirkung unterwirft, um sie in gelierte wäßrige Perlen umzuwandeln und eine fettkontinuierliche Dispersion zu bilden.