DE69103543T2 - Kalorienarmer Fettersatz. - Google Patents

Kalorienarmer Fettersatz.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf kalorienarmen Fettersatz. Genauer ist sie gerichtet auf eine Emulsion, die Protein, Fett und Kohlenhydrate enthält, die geeignet ist als kalorienarmer Fettersatz.
  • Bei der heutigen gesundheitsbewußten Bevölkerung besteht eine wachsende Nachfrage nach kalorienarmen Nahrungsmitteln. Übergewicht erzeugt nicht nur ein Gefühl von geringem Selbstbewußtsein in sozialen Situationen, sondern es wurde auch gezeigt, daß es zu einer Verschlechterung der kardiovaskulären Funktion des Einzelnen beiträgt. Außerdem ist die Verminderung der physikalischen Leistungsfähigkeit des Einzelnen eine weitere Folge von Übergewicht.
  • Viele Lösungen wurden vorgeschlagen, um Übergewicht zu kontrollieren. Die Verwendung von chemischen Appetitzüglern und Appetithemmern ist eine wohlbekannte Lösungsmöglichkeit, aber diese chemischen Mittel sind oft bei Langzeitverwendung unsicher und/oder haben unerwünschte Nebenwirkungen. Außerdem sind sie gewöhnlich nur nach Verschreibung eines Arztes erhältlich.
  • Kalorienarme Nahrungsmittel wurden auch sehr empfohlen als Diät, um Übergewicht zu kontrollieren. Solche kalorienarmen Nahrungsmittel schließen kalorienarme Brotaufstriche, die typischerweise Wasser-in-Öl (W/O)-Emulsionen sind, und kalorienarme Saucen, wie Salatdressings und Mayonnaise ein, die typischerweise Öl-in-Wasser-Emulsionen sind.
  • Ein anderer Lösungsversuch, der allgemein unternommen wurde zur Herstellung von kalorienarmen Nahrungsmitteln besteht darin, den Proteingehalt zu erhöhen, wodurch der Fettgehalt abnimmt. Auf diese Möglichkeit wird in einer Anzahl von US- Patenten Bezug genommen.
  • Die US-Patente Nr. 3,642,492, 3,644,326, 3,689,288, 3,708,307, 4,057,655, 3,723,407, 4,058,510, 4,079,154, 4,089,987, 4,091,116, 4,104,413, 4,113,716, 4,125,630, 4,140,808, 3,892,873, 3,899,605, 3,800,052, 3,798,339, 3,852,503, 3,853,839, 3,843,828, 3,842,062, 3,829,592, 3,865,956, 3,870,811, 3,873,751, 3,922,375, 3,930,039, 3,935,323, 3,969,534, 4,147,810, 4,307,118, 3,793,464, 3,642,490, 3,642,493, 3,914,435, 3,930,056, 4,072,610, 4,031,261, 3,757,005, 3,978,243, 3,982,039, 4,007,283, 4,018,752, 4,029,825, 4,137,329, 4,186,218, 4,194,018, 4,103,038, 4,031,267, 4,275,084, 4,271,201, 4,169,160, 4,183,970, 4,188,141, 4,194,019, 4,205,904, 4,325,977, 4,333,958, 4,143,174, 4,376,133, 4,486,345, 4,497,836, 4,560,454, 4,279,939, 4,340,612, 4,293,571, 4,362,761, 4,267,100, 4,265,924, 4,260,636, 4,259,361, 4,251,562, 4,248,895, 4,247,566, 4,218,940 und 4,230,738 beziehen sich alle auf die Verwendung von pflanzlichen, tierischen, Ei- und/oder Milchproteinen in verschiedenen Zusammensetzungen und beziehen sich ebenso auf verschiedene Verfahren zur Bildung dieser Zusammensetzungen und/oder verbesserte Verfahren zur Extraktion und Behandlung von pflanzlichen, Ei-, tierischen und/oder Milchproteinen.
  • US-Patent Nr. 3,726,690 bezieht sich auf angesäuerte nachgebildete Milchnahrungsmittel, die ein Fett, Milchfeststoffe oder ein eßbares Protein, Wasser oder Milch, einen eßbaren Emulgator und eine Mischung aus einem Xanthomonas- Kolloid und Johannisbrotkernmehl umfassen.
  • US-Patent Nr. 3,891,778 bezieht sich auf ein kalorienarmes, verstreichbares Nahrungsmittelprodukt, das ein Additiv enthält, das gebildet wird durch Extraktion von Sojaprotein, Ansäuern und Ausfällen des extrahierten Proteins.
  • US-Patent Nr. 3,929,892 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines kalorienarmen Schmelzkäseproduktes, das umfaßt, daß man eine Mischung von Wasser und Hüttenkäsebruch bereitstellt, eine Fettquelle zu der Mischung zugibt, um ein Substrat zu bilden und die nicht fetthaltigen Milchfeststoffe dem Substrat zugibt.
  • US-Patent Nr. 4,305,964 bezieht sich auf ein künstliches sahneartiges Nahrungsprodukt mit einer kontinuierlichen flüssigen wäßrigen Phase, die eine dispergierte Ölphase und gelierte Wassertröpfchen enthält.
  • US-Patent Nr. 4,209,503 bezieht sich auf ein Nahrungsmittel, das einen kolloidalen Molkeniederschlag enthält.
  • US-Patent Nr. 4,212,893 bezieht sich auf ein angesäuertes Vollmilchgetränk, das Johannisbrotkernmehl als Stabilisator enthält.
  • US-Patent Nr. 4,305,970 bezieht sich auf eine Wasser-in-Öl- Emulsion (W/O), die eine kontinuierliche fette Phase, eine dispergierte flüssige wäßrige Phase und dispergierte, gelierte, wäßrige kugelförmige Inhaltsstoffe umfaßt.
  • US-Patent Nr. 4,379,175 bezieht sich auf nachgeahmtes Schmelzkäseprodukt, das Milch, Milchfette und trockenen Hüttenkäsebruch enthält.
  • US-Patent Nr. 4,515,825 bezieht sich auf einen kalorienarmen Aufstrich, der eine dispergierte Phase, die aus einer Creme, die Wasser und Öl umfaßt, einem Verdickungsmittel und durch Hitze denaturiertem Molkeprotein als Emulsions- Stabilisator besteht, und eine kontinuierliche Fettphase enthält.
  • US-Patent Nr. 4,352,832 bezieht sich auf ein stabilisiertes Dressing, das Essigsäure zusammen mit einem puffernden Salz enthält.
  • US-Patent Nr. 4,252,835 bezieht sich auf ein Grundverdickungsmittel, das eine Mischung von Glutaminsäure und Essigsäure oder Zitronensäure umfaßt.
  • US-Patent Nr. 4,244,983 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines kalorienarmen nachgeahmten Schmelzkäses, dem trockener Hüttenkäsebruch zugegeben wird.
  • US-Patent Nr. 4,217,370 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von mikroeingekapselten Lipiden in proteinhaltigem Material.
  • EP(A) 0173401 beschreibt ein butterartiges Konzentrat, das ein Öl oder Fett, Protein, Kohlenhydrat und Hilfsstoffe enthält, das vorsichtig erhitzt wird, so daß es erhöhte (5-Hydroxymethyl)-furfural- und Maltolgehalte aufweist. GB(A) 2205849 beschreibt einen kalorienarmen Aufstrich, der einen Emulgator und eine dispergierte proteinhaltige Wasserphase und eine Fettphase umfaßt, wobei die Wasserphase weiterhin Gelatine mit Stärke und gegebenenfalls Hydrokolloiden umfaßt.
  • Bestehende Fettersatz-Technologien konzentrieren sich auf das Mundgefühl der Nahrungsmittel, indem sie viskosifizierende Mittel ersetzen, um die Rheologie von Nahrungsmitteln, die reich an Ölen und Fetten sind, nachzuahmen. Die Qualität von kalorienarmen Nahrungsmitteln ist in der Regel schlecht, so daß sie leicht von der von Vollfett-Nahrungsmitteln unterscheidbar ist. Zum Beispiel ist bei einem Geschmacksvergleich von Vollfett- mit Niedrigfett-Mayonnaise der Anfangsgeschmack von beiden angenehm, aber die gehaltvolle Struktur und das Mundgefühl sind bei Niedrigfett- Mayonnaise praktisch nicht vorhanden. Der Mangel an einem gehaltvollen Mundgefühl wird bei einem Geschmacks-Gruppentest als ziemlich negativ beurteilt. Die häufigsten Kommentare, die diese Wirkung beschreiben, sind "wäßrig, schwach oder flach". Daher wird Niedrigfett-Mayonnaise beträchtlich schlechter als Vollfett-Mayonnaise bewertet. Um den Fettgehalt ihrer Nahrung zu vermindern, scheinen die Verbraucher bereit zu sein, den Gehalt von Vollfett-Nahrungsmitteln für die gesundheitlichen Vorteile von strukturell schlechteren Niedrigfett-Produkten zu opfern. Die Entwicklung eines Fettersatzes, der einen gehaltvollen Nachgeschmack besitzt, wird als Hauptgrund zur Verbesserung von fettarmen Nahrungsmitteln angesehen.
  • In einer Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf eine zweiphasige Emulsion, die eine kontinuierliche wäßrige Phase und eine dispergierte Phase umfaßt, wobei die Emulsion, bezogen auf das Gewicht der gesamten Emulsion, 1 bis 70 % Kohlenhydrate, 0,05 bis 12 % teilweise hitzedenaturiertes Protein, 1 bis 50 % eines eßbaren Fetts oder Öls und einen Emulgator umfaßt, wobei im wesentlichen das gesamte Fett oder Öl und mindestens ein Teil des Proteins in der dispergierten Phase in Form von Protein- Fett- oder Protein-Öl-Aggregaten vorliegt und worin das nicht aggregierte Protein in der wäßrigen Phase entweder gelöst oder suspendiert ist, wobei die Emulsion als kalorienarmer Fettersatz geeignet ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die mittlere Größe der Protein-Fett- oder Protein-Öl-Aggregate 0,1 bis 100 um.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die mittlere Größe der Protein-Fett- oder Protein-Öl-Aggregate 0,2 bis 20 um.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Emulsion weiterhin ein oder mehrere Verdickungsmittel.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Verdickungsmittel ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alginaten, Xanthangummi, Johannisbrotkernmehl, Guargummi, Agar, Carrageen, Pektinen, Methylcellulose, Methylethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Gelatine und Kombinationen davon.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Emulsion weiterhin ein oder mehrere den pH einstellende Mittel.
  • In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform sind die den pH-einstellenden Mittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Phosphor-, Essig-, Milch-, Äpfel-, Salz-, Schwefel-, Wein- und Zitronensäure, Salzen davon und Kombinationen davon.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Protein ein im wesentlichen gereinigtes Protein, Eiweiß oder es sind Eiweißfeststoffe.
  • Bei einer bevorzugten Emulsion ist das gereinigte Protein ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Molkeprotein, Milchproteinhydrolysaten, Milchproteinisolaten, Eialbumin, Sojaproteinisolaten, Rinderplasmaprotein und Kombinationen davon.
  • Besonders bevorzugte gereinigte Proteine für die Emulsion sind Eialbumin, Molkeprotein und Sojaproteinisolate.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Kohlenhydrat in der Emulsion ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Maissirupfeststoffen, Stärke- bzw. Maissirup, Dextrinen, Saccharose, Dextrose, Stärke, modifizierter Stärke, Fructose, Maltodextrinen, Polydextrosen und mehrwertigen Alkoholen und Kombinationen davon.
  • Bevorzugte Kohlenhydrate für die Emulsion sind Polydextrose und Maltodextrin.
  • Bei einer bevorzugten Emulsion wird der Emulgator ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lecithinen, Mono- und Diglyceriden, Diacetylweinsäureestern von Mono- und Diglyceriden, Mononatriumphosphatderivaten von Mono- und Diglyceriden, Polyolfettsäureestern, Sorbitanfettsäureestern, Polyoxyethylenmono- und -diglyceriden, Polyoxyethylensorbitanfettsäureestern, Saccharosefettsäureestern, Estern von Säuren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fumar-, Milch-, Wein- und Zitronensäure mit Fettsäuren oder Fettalkoholen, Estern von Säuren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fumar-, Milch-, Wein-, Zitronen-, Essig- und Bernsteinsäure mit Mono- oder Diglyceriden und Kombinationen davon.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Emulsion wird das eßbare Fett oder Öl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus pflanzlichen Fetten und Ölen, hydrierten pflanzlichen Fetten und Ölen, teilhydriertem Canolaöl, teilhydriertem Maisöl, teilhydriertem Baumwollsaatöl, teilhydriertem Sojaöl, teilhydriertem Sonnenblumenöl, teilhydriertem Safloröl und Kombinationen davon.
  • Bevorzugt ist eine Emulsion, bei der das Protein in einer Konzentration von 0,5 bis 5 % vorhanden ist.
  • Bevorzugt ist auch eine Emulsion, worin die Kohlenhydrate mit 5 bis 60 % vorhanden sind.
  • Auch bevorzugt ist eine Emulsion, bei der das eßbare Fett oder Öl in einer Konzentration von 5 bis 40 % vorhanden ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf ein Nahrungsmittel, bei dem mindestens ein Teil der normalerweise vorhandenen Triglyceride ersetzt ist durch eine Emulsion der vorliegenden Erfindung oder eine Emulsion, die mit den Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
  • Bevorzugte Nahrungsmittel, in die die vorliegende Emulsion eingearbeitet werden kann, sind Salatdressings, gefrorene Desserts, Suppen, Dips für Chips, Cracker oder Gemüse, Mayonnaise, Füllungen für Kuchen und Plätzchen, Konfitüren, Eistorten und schaumig geschlagene Desserts.
  • In einer anderen Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf ein Verfahren zur Herstellung einer Emulsion, das umfaßt:
  • (a) daß man ein Fett oder Öl und einen Emulgator zu einem wäßrigen Medium zugibt, indem ein Protein gelöst oder suspendiert ist, wobei das wäßrige Medium auch Kohlenhydrate enthält;
  • (b) die Mischung rührt und die Mischung erhitzt, um das Protein zu denaturieren, um Protein-Fett- oder Protein-Öl-Aggregate zu bilden.
  • Bei einem bevorzugten Verfahren wird die Mischung auf eine Temperatur im Bereich von 60 bis 100ºC über einen Zeitraum erhitzt, der ausreicht, um das Protein teilweise zu denaturieren.
  • Bei einem bevorzugten Verfahren wird das Protein ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus im wesentlichen gereinigtem Protein, Eiweiß und Eiweiß-Feststoffen
  • Bei einem bevorzugten Verfahren wird das gereinigte Protein ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Molkeprotein, Milchproteinisolaten, Milchproteinhydrolysatoren, Eialbumin, Sojaproteinisolaten, Rinderplasmaprotein und Kombinationen davon.
  • Besonders bevorzugte Proteine zur Verwendung in dem Verfahren sind Eialbumin, Molkeprotein und Sojaproteinisolate.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das Kohlenhydrat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Maissirup- Feststoffen, Maissirup, Dextrinen, Saccharose, Dextrose, Stärke, modifizierter Stärke, Fructose, Maltodextrinen, Polydextrose und mehrwertigen Alkoholen oder Kombinationen davon.
  • Bevorzugte Kohlenhydrate zur Verwendung in dem Verfahren sind Polydextrose und Maltodextrin.
  • Bevorzugt ist auch ein Verfahren, bei dem ein den pH einstellendes Mittel zu der Emulsion zugegeben wird.
  • Bevorzugte, den pH einstellende Mittel sind Salz-, Schwefel-, Phosphor-, Essig-, Milch-, Äpfel-, Wein- und Zitronensäure; Salze davon und Kombinationen davon.
  • Bei einem bevorzugten Verfahren wird der Emulgator ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lecithinen, Mono- und Diglyceriden, Diacetylweinsäureestern von Mono- und Diglyceriden-, Mononatriumphosphatderivaten von Mono- und Diglyceriden, Polyolfettsäureestern, Sorbitanfettsäureestern, Polyoxyethylenmono- und diglyceriden, Polyoxyethylensorbitanfettsäureestern, Saccharosefettsäureestern, Estern von Säuren ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fumar-, Milch-, Wein- und Zitronensäure mit Fettsäuren oder Fettalkoholen, Estern von Säuren ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fumar-, Milch-, Wein-, Zitronen-, Essig- und Bernsteinsäure mit Mono- oder Diglyceriden und Kombinationen davon.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das eßbare Fett oder Öl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus pflanzlichen Fetten und Ölen, hydrierten pflanzlichen Fetten und Ölen, raffinierten tierischen Fetten, mehrfach ungesättigten Ölen, teilweise hydriertem Canolaöl, teilweise hydriertem Maisöl, teilweise hydriertem Baumwollsaatöl, teilweise hydriertem Sojaöl, teilweise hydriertem Safloröl, teilweise hydriertem Sonnenblumenöl und Kombinationen davon.
  • Bevorzugt ist auch das Verfahren, bei dem ein Verdickungsmittel zu der Emulsion zugegeben wird.
  • Bevorzugte Verdickungsmittel sind Alginate, Xanthangummi, Johannisbrotkernmehl, Guargummi, Agar, Carrageen, Pektine, Methylcellulose, Methylethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und Gelatine und Kombinationen davon.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf ein Verfahren zur Herstellung einer Emulsion, das umfaßt, daß man:
  • (a) ein wäßriges Medium, in dem ein Protein gelöst oder suspendiert ist, erhitzt, um das Protein teilweise zu denaturieren, wobei das wäßrige Medium auch ein Kohlenhydrat enthält;
  • (b) das wäßrige Medium einer Mischung eines Fetts oder Öls mit einem Emulgator zugibt und
  • (c) die entstehende Mischung rührt, um Protein-Fett- oder Protein-Öl-Aggregate zu bilden.
  • Bei einem bevorzugten Verfahren wird das wäßrige Medium auf eine Temperatur im Bereich von 60 bis 100ºC über einen Zeitraum erhitzt, der ausreicht, um das Protein teilweise zu denaturieren.
  • Bevorzugt ist auch ein Verfahren, bei dem ein Verdickungsmittel zu der Emulsion zugegeben wird.
  • Bevorzugte Verdickungsmittel sind Alginate, Xanthangummi, Johannisbrotkernmehl, Guargummi, Agar, Carrageen, Pektine, Methylcellulose, Methylethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und Gelatine und Kombinationen davon.
  • Bevorzugt ist auch ein Verfahren, bei dem ein den pH einstellendes Mittel zu der Emulsion zugegeben wird.
  • Bevorzugte, den pH einstellende Mittel sind Säuren, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Salz-, Schwefel-, Phosphor-, Essig-, Milch-, Äpfel-, Wein- und Zitronensäure, Salzen davon und Kombinationen davon.
  • Bei einem bevorzugten Verfahren wird das Protein ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus im wesentlichen gereinigtem Protein, Eiweiß und Eiweißfeststoffen.
  • Bevorzugte gereinigte Proteine sind Molkeprotein, Milchproteinisolate, Milchproteinhydrolysate, Eialbumin, Sojaproteinisolate, Rinderplasmaprotein und Kombinationen davon.
  • Besonders bevorzugte gereinigte Proteine sind Sojaproteinisolate, Molkeprotein und Eialbumin.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das Kohlenhydrat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Maissirup- Feststoffen, Maissirup, Dextrinen, Saccharose, Dextrose, Stärke, modifizierter Stärke, Fructose, Maltodextrinen, Polydextrose und mehrwertigen Alkoholen und Kombinationen davon.
  • Bevorzugte Kohlenhydrate zur Verwendung in dem Verfahren sind Polydextrose und Maltodextrin.
  • Bei einem bevorzugten Verfahren wird der Emulgator ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lecithinen, Monoglyceriden, Diglyceriden, Diacetylweinsäureestern von Mono- und Diglyceriden, Mononatriumphosphatderivaten von Mono- und Diglyceriden, Polyolfettsäureestern, Sorbitanfettsäureestern, Polyoxyethylenmono- und diglyceriden, Polyoxyethylensorbitanfettsäureestern, Saccharosefettsäureestern, Estern von Säuren ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fumar-, Milch-, Wein- und Zitronensäure mit Fettsäuren oder Fettalkoholen, Estern von Säuren ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fumar-, Milch-, Wein-, Zitronen-, Essig- und Bernsteinsäure mit Mono- oder Diglyceriden und Kombinationen davon.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird das eßbare Fett oder Öl ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus pflanzlichen Fetten und Ölen, hydrierten pflanzlichen Fetten und Ölen, raffinierten tierischen Fetten, mehrfach ungesättigten Ölen, teilweise hydriertem Canolaöl, teilweise hydriertem Baumwollsaatöl, teilweise hydriertem Sojaöl, teilweise hydriertem Safloröl, teilweise hydriertem Sonnenblumenöl und Kombinationen davon.
  • Die vorliegende Erfindung ist auch gerichtet auf ein Verfahren zur Verminderung des Fettgehaltes eines Nahrungsmittels, das Triglyceride enthält, das umfaßt, daß man zumindest einen Teil der normalerweise vorhandenen Triglyceride durch die Emulsion der vorliegenden Erfindung oder durch eine Emulsion, die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, ersetzt.
  • Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf eine Emulsion mit einer kontinuierlichen wäßrigen Phase, die Protein und Kohlenhydrate enthält und einer dispergierten Phase aus Proteinfett- oder Proteinölaggregaten, die als Fettersatz in vorbereiteten Nahrungsmitteln geeignet sind. Sie vermittelt diesen Nahrungsmitteln einen angenehmen Geschmack und ein angenehmes Mundgefühl und einen gehaltvollen Nachgeschmack, was es zuläßt, daß sowohl der Fettgehalt als auch der Kaloriengehalt vermindert wird, ohne Geschmack oder Gehalt zu opfern.
  • Es ist wohlbekannt, daß Proteine amphipathisch, d.h. oberflächenaktiv, sind. Wenn sie in einer wäßrigen Dispersion sind, neigen sie dazu, zu den Luft-Wasser- oder Öl-Wasser- Grenzflächen zu wandern. Diese Eigenschaft trägt dazu bei, Emulsionen und Schäume zu stabilisieren und ist die Basis für eine große Anzahl von Nahrungsmittelprodukten wie geschlagenen Cremes, Baisers, Eiscreme und Salatdressings.
  • Die Verfahren, mit denen die Emulsion der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, betreffen, daß das Protein in einem wäßrigen Medium einer erhöhten Temperatur ausgesetzt wird. Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden zu sein, nehmen die Anmelder an, daß die vorteilhaften organoleptischen Eigenschaften des Produktes teilweise das Ergebnis der durch Wärme induzierten Denaturierung und des Unlöslichmachens der Proteine sind, die dann aggregieren und sich zusammenlagern um die emulgierten Fettkügelchen. Eine gleichzeitige oder nachfolgende Homogenisierung der entstehenden Emulsion kann, ohne daß es absolut notwendig wäre, die Aggregations- und Zusammenlagerungs-Verfahren fördern, indem die Größe der Protein- und Fetteilchen vermindert wird und ein inniger Kontakt zwischen ihnen gefördert wird. Es wird angenommen, daß der Teil des Proteingehalts der Emulsion, der in dem wäßrigen Medium gelöst oder suspendiert bleibt, zusammen mit der Kohlenhydratkomponente des wäßrigen Mediums zu dem Emulsionsgeschmack und Mundgefühl beiträgt und weiterhin die Bildung und Stabilisierung einer Emulsionsstruktur fördern kann.
  • Die mikroskopische Untersuchung von Emulsionen der vorliegenden Erfindung belegt, daß die dispergierten Teilchen der Emulsion klein (typischerweise 1 bis 5 um) und unregelmäßig in der Form sind im Gegensatz zu den glatten kugeligen Formen, die charakteristisch sind für nicht komplexierte Fettkügelchen oder hochstrukturierte Protein-Fett-Kügelchen in Milch und Sahne. Es wird angenommen, daß diese unregelmäßigen Teilchen Kügelchen von Fett sind, die von kleineren Teilchen von denaturierten Proteinen umlagert sind. Einige der Proteinteilchen können mit Fett beschichtet sein, aber dies scheint ein geringerer Anteil des Gesamtproteins zu sein.
  • Die Analyse mit Laserlichtstreuung bestätigt, daß die mittleren Teilchengrößen typischerweise im Bereich von 1 bis 5 um liegen, daß aber Teilchengrößen von 0,1 bis 100 um auch beobachtet werden.
  • Wenn diese Emulsion als Fettersatz in wäßrigen Nahrungsmitteln verwendet wird, beschichten die Protein-Fett-Aggregate den Gaumen, was dem Nahrungsmittel eine gehaltvolle Struktur und ein Mundgefühl verleiht. Es wurde gefunden, daß die Entfernung entweder des Fetts oder des Proteins aus der Emulsion die gehaltvolle Struktur und das Mundgefühl beeinflußt; somit sind beide Komponenten wesentlich. Wenn man die Emulsions-Inhaltsstoffe getrennt zu vorbereiteten Nahrungsmitteln zugibt, beeinflußt dies nicht die Struktur und das Mundgefühl, auch wenn alle für die Emulsion verwendeten Inhaltsstoffe zugegeben werden. Somit ist es die Kombination der spezifischen Inhaltsstoffe, die zu den überraschenden Qualitäten der Emulsion führt.
  • Während der Herstellung der Emulsion ist es wichtig, eine einheitliche Struktur frei von Klumpen oder Körnern zu entwickeln, die so wenig große Teilchen wie möglich enthält. Große Teilchen verleihen den Emulsionen sandige, kalkige oder den Mund austrocknende Eigenschaften. Da das Volumen eines Teilchens proportional ist zu der dritten Potenz seines Radius, vermindert die Gegenwart weniger großer Teilchen die Menge an Material, die zugänglich ist zur Bildung kleiner Teilchen stark und vermindert das cremige Mundgefühl wesentlich. Um diese Wirkungen zu minimieren, sollte die mittlere Größe der Protein-Fett- oder Protein- Öl-Aggregate im Bereich von 0,1 bis 100 um und vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 20 um sein.
  • Die Emulsion enthält 0,05 bis 12 %, vorzugsweise 0,5 bis 5 % Protein, bezogen auf das Gewicht der Emulsion. Das Protein kann irgendein Protein mit Nahrungsmittelqualität sein. Für die meisten Anwendungen sind im wesentlichen gereinigte Proteine mit einem neutralen Geschmack bevorzugt. Nicht begrenzende Beispiele für solche gereinigten Proteine sind Molkeprotein, Milchproteinhydrolysate, Milchproteinisolate, Eialbumin, Sojaproteinisolate, Rinderplasmaprotein und Kombinationen davon. Modifizierte Derivate dieser Proteine wie angesäuerte Molke und denaturiertes oder in anderer Weise modifiziertes Eialbumin können auch verwendet werden. Diese Proteine, ebenso wie ihre modifizierten Derivate sind im Handel erhältlich.
  • Bevorzugte gereinigte Proteine sind Sojaproteinisolate, Molkeprotein und Eialbumin.
  • Andere Proteine, die das Kriterium der Neutralität erfüllen, sind Eiweiß und Eiweißfeststoffe.
  • Die Emulsion enthält auch einen Emulgator. Bevorzugte im Handel erhältliche Emulgatoren sind Lecithine, Mono- und Diglyceride, Diacetylweinsäureester von Mono- und Diglyceriden, Mononatriumphosphatderivate von Mono- und Diglyceriden, Polyolfettsäureester, Sorbitanfettsäureester, Polyoxyethylenmono- und diglyceride, Polyoxyethylensorbitanfettsäureester, Saccharosefettsäureester, Ester von Säuren ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fumar-, Milch-, Wein- und Zitronensäure mit Fettsäuren oder Fettalkoholen, Ester von Säuren ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Fumar-, Milch-, Wein-, Zitronen-, Essig- und Bernsteinsäure mit Mono- oder Diglyceriden und Kombinationen davon.
  • Die wäßrige Phase der Emulsion enthält auch 1 bis 70 %, vorzugsweise 5 bis 60 % eines Kohlenhydrats gelöst oder suspendiert in der wäßrigen Phase. Das Kohlenhydrat kann irgendein Kohlenhydrat mit Nahrungsmittelqualität sein. Bevorzugte Kohlenhydrate sind Maissirup-Feststoffe, Maissirup, Dextrine, Saccharose, Dextrose, Stärke, modifizierte Stärke, Fructose, Maltodextrine, Polydextrose, mehrwertige Alkohole und Kombinationen davon. Diese Kohlenhydrate sind im Handel erhältlich aus einer Vielzahl von Quellen.
  • Die dispergierte Phase der Emulsion enthält auch, bezogen auf das Gewicht der gesamten Emulsion, 1 bis 50 %, vorzugsweise 5 bis 40 % eines eßbaren Fetts oder Öls. Geeignete Fette und Öle schließen raffinierte tierische Fette, pflanzliche Fette, pflanzliche Öle wie Canolaöl, Baumwollsaatöl, Maisöl, Sojaöl, Safloröl, Sonnenblumenöl und teilhydrierte Derivate davon ein. Kombinationen dieser Fette und Öle können auch verwendet werden. Bevorzugt sind solche Fette mit Schmelzpunkten oberhalb der Raumtemperatur (25 bis 28ºC).
  • Gegebenenfalls kann ein Verdickungsmittel zu der wäßrigen Phase der Emulsion zugegeben werden. Falls es zugegeben wird, ist das Verdickungsmittel in einer Konzentration von 0,1 bis 2,0 %, vorzugsweise 0,1 bis 0,5 %, bezogen auf das Gewicht der gesamten Emulsion, vorhanden. Geeignete Verdickungsmittel schließen Agar, Carrageen, Guargummi, Johannisbrotkernmehl, Pektine, Xanthangummi, Methylcellulose, Methylethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Gelatine und Alginate ein.
  • Ein niedriger pH scheint die Stabilisierung der Emulsion gegenüber einem mikrobiologischen Angriff zu fördern und ist zusätzlich bevorzugt und vorteilhaft für eine Formulierung von sauren Nahrungsmittelsystemen wie Salatdressing, Mayonnaise und Dips. Für diese Anwendungen ist es bevorzugt, daß die Emulsion einen pH im Bereich von 3 bis 5 hat.
  • Der pH der Emulsion kann, falls erwünscht, kontrolliert werden durch Zugabe von einem oder mehreren den pH einstellenden Mitteln. Geeignete den pH einstellende Mittel werden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Salz-, Schwefel-, Phosphor-, Essig-, Milch-, Äpfel-, Wein- und Zitronensäuren; deren Salzen und Kombinationen davon.
  • Wenn eine Emulsion mit niedrigem pH erhöhter Temperatur ausgesetzt wird, kann dies eine Teilhydrolyse des Proteingehalts der Emulsion bewirken, daher ist es bevorzugt, die Einstellung des pH's auf einen Bereich von 3 bis 4 nach der Erhitzungsstufe durchzuführen.
  • Geeignete Konservierungsmittel wie Kaliumsorbat, Natriumbenzoat, Methylparaben, Propylparaben oder Kombinationen davon können auch der Emulsion zugegeben werden.
  • Die Emulsion der vorliegenden Erfindung wird hergestellt, indem Fett oder Öl, ein Emulgator, ein wäßriges Medium, ein Protein, ein Kohlenhydrat und, falls erwünscht, antimikrobielle Mittel vermischt werden und die Mischung gerührt wird. Die Lösung oder Suspension des Proteins in dem wäßrigen Medium wird erhitzt, um eine Teildenaturierung entweder vor oder nach Zugabe der Ölphase zu induzieren. Die Temperaturgrenzen für diese Stufe werden durch praktische Überlegungen bestimmt: unter etwa 60º C ist die Denaturierung unbrauchbar langsam, während das wäßrige Medium bei einer Temperatur oberhalb 100ºC sieden würde. Es ist für den Fachmann leicht erkennbar, daß eine Temperatur oberhalb 100ºC erreicht werden könnte, wenn das Verfahren unter Druck durchgeführt würde. Dies ist jedoch nicht notwendig, da praktische Denaturierungsraten erreicht werden können bei Temperaturen unter 100ºC.
  • Nachdem die Erfindung nun allgemein beschrieben wurde, wird nun Bezug genommen auf spezifische Beispiele. Es versteht sich, daß diese Beispiele die vorliegende Erfindung nicht beschränken sollen, deren Schutzbereich durch die beigefügten Ansprüche bestimmt wird.
    • Beispiel 1
  • Eine Mischung von 50 g Sojaöl, 1,5 g Atmos 150, 0,5 g Tween 60( ) und 0,5 g Span 60( ) wurde auf 60ºC erhitzt, um die Tenside zu lösen. Eine Lösung von 100 g Polydextrose in 275 g deionisiertem Wasser wurde langsam unter Rühren zugegeben. Eine W/O-Emulsion bildete sich anfangs, wandelte sich dann bei kontinuierlicher Zugabe zu einer O/W-Emulsion, was durch eine deutliche Abnahme der Viskosität angezeigt wurde. Das Rühren wurde fortgesetzt während der Zugabe von 25 g P-20 Eiweißfeststoffen (Henningsen Foods, Inc.). Die Emulsion wurde dann auf 75 bis 80ºC erhitzt, 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten, auf 40ºC gekühlt, durch einen Handhomogenisator viermal durchlaufen gelassen, in ein steriles Polyethylengefäß überführt und gekühlt. Die Analyse mit Laserlichtstreuung zeigte eine mittlere Teilchengröße von 3,0 um.
    • Beispiel 2
  • Unter Rühren wurden 25,0 g Savorpro 75( ) Molkeproteinkonzentrat (Express Foods Co.) zu einer Lösung von 100 g Polydextrose in 275 g deionisiertem Wasser zugegeben. Nachdem das Protein gut dispergiert worden war, wurde die wäßrige Mischung auf 68 bis 70ºC erhitzt, 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten und dann schnell auf 35ºC gekühlt. In einem getrennten Gefäß wurde eine Mischung von 50 g Satina 44( ) teilhydriertem Palmkernöl (Durkee Industrial Foods Corp.), 1,5 g Atmos 150( ), 0,5 g Tween 60( ) und 0,5 g Span 60( ) unter Rühren auf 60ºC erhitzt, um das Fett zu schmelzen und die Tenside zu lösen. Die wäßrige Proteindispersion wurde dann langsam unter Rühren zugegeben. Am Anfang bildete sich eine W/O-Emulsion, was durch eine relativ hohe Viskosität angezeigt wurde. Bei kontinuierlicher Zugabe verwandelte sich die Mischung in eine O/W- Emulsion, was sich durch eine deutliche Abnahme der Viskosität zeigte. Die Emulsion wurde durch einen Handhomogenisator viermal durchgeleitet, in ein steriles Polyethylengefäß überführt und gekühlt. Die Analyse mit Laserlichtstreuung zeigte eine mittlere Teilchengröße von 1,7 um.
    • Beispiel 3
  • Unter Rühren wurden 50 g Savorpro 75( ) Molkeproteinkonzentrat (Express Foods Co.) zu einer Lösung von 200 g Polydextrose in 550 g deionisiertem Wasser zugegeben. Das Rühren wurde fortgesetzt, als die Dispersion auf 68 bis 70ºC erhitzt und 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten, dann in einem Eisbad gekühlt wurde. In einem getrennten Gefäß wurde eine Mischung aus 100 g Satina 44( ) teilhydriertem Palmkernöl (Durkee Industrial Foods Corp.) und 5,0 g Lecithin auf 60ºC unter Rühren erhitzt, um das Fett zu schmelzen und das Lecithin zu dispergieren. Die abgekühlte wäßrige Proteindispersion wurde dann langsam zu der warmen, gerührten Fettmischung zugegeben. Die anfangs gebildete W/O-Emulsion verwandelte sich bei kontinuierlicher Zugabe in eine O/W-Emulsion, was durch einen dramatischen Abfall der Viskosität angezeigt wurde. Die Emulsion wurde viermal durch einen Handhomogenisator geleitet, in ein steriles Polyethylengefäß überführt und gekühlt. Die Analyse mit Laserlichtstreuung zeigte eine mittlere Teilchengröße von 1,2 um.
    • Beispiel 4
  • In einen Mischer, der mit niedriger Geschwindigkeit betrieben wurde, wurden 2,5 g Keltone HV( ) Natriumalginat (Kelco-Division von Merck und Co.) langsam zu 668 g sterilem Wasser zugegeben und das Mischen wurde fortgesetzt, bis die Lösung vollständig war. Die folgenden Materialien wurden dann nacheinander unter kontinuierlichem Mischen zugegeben: 213 g Maltrin M150( ) Maltodextrin (Grain Processing Corp.), 60,8 g Sorbit, 28,0 g PP760 Sojaproteinisolat (Protein Technologies International) und 1,1 g Kaliumsorbat. Die entstehende wäßrige Mischung wurde in einen Rundkolben überführt und kontinuierlich gerührt, während sie auf 72ºC erhitzt wurde und 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten wurde, dann wurde sie auf 38 bis 40ºC gekühlt. In einem getrennten Gefäß wurde eine Mischung aus 72,9 g Satina 44 teilhydriertem Palmkernöl, 48,6 g Hydrol 100( ) teilhydriertem Kokosnußöl und 6,1 g Dur-EM 117( ) Mono/Diglycerid-Emulgator (alle von Durkee Industrial Foods Corp.) auf 40ºC unter Rühren erhitzt, bis sie homogen war. Die wäßrige Proteindispersion wurde dann langsam zugegeben. Die anfangs gebildete W/O-Emulsion wandelte sich in eine O/W-Emulsion um bei kontinuierlicher Zugabe, was durch eine deutliche Verminderung der Viskosität angezeigt wurde. Die Emulsion wurde auf 10ºC abgekühlt, in ein steriles Polyethylengefäß überführt und gekühlt.
    • Beispiel 5
  • Eine Lösung von 243 g Maltrin M150( ) Maltodextrin (Grain Processing Corp.) und 20,1 g dibasischem Kaliumphosphat (K&sub2;HPO&sub4; 3H&sub2;O) wurde auf einen pH von 8,0 bis 7,5 mit Milchsäure eingestellt. Unter Rühren wurden 12,1 g PP760 Sojaproteinisolat (Protein Technologies International) zugegeben und das Rühren wurde fortgesetzt, bis die Mischung homogen war. Die Mischung wurde 30 Minuten lang auf 68ºC erhitzt, dann auf 38 bis 40ºC gekühlt. In einem getrennten Gefäß wurde eine Mischung von 121,5 g Satina 44( ) teilhydriertem Palmkernöl, und 6,1 g Dur-Em( ) 117 Mono/Diglyceridemulgator (beide von Durkee Industrial Foods Corp.) auf 40ºC unter Rühren erhitzt, um das Fett zu schmelzen und das Tensid zu lösen. Unter kontinuierlichem Rühren wurde die wäßrige Proteindispersion dann langsam zugegeben. Die anfangs gebildete W/O-Emulsion wandelte sich in eine O/W-Emulsion bei kontinuierlicher Zugabe um, was durch ein deutliches Absinken der Viskosität gezeigt wurde. Die entstehende Emulsion wurde viermal durch einen Handhomogenisator geleitet, in ein steriles Polyethylen gefäß überführt und gekühlt. Die Analyse mit Laserlichtstreuung zeigte eine mittlere Teilchengröße von 2,1 um.
    • Beispiel 6
  • In einem Mischer, der mit niedriger Geschwindigkeit betrieben wurde, wurden 2,5 g Keltone HV( ) Natriumalginat (Kelco-Division von Merck und Co.) langsam zu 668 g sterilem Wasser zugegeben und das Vermischen wurde fortgesetzt, bis die Lösung vollständig war. Die folgenden Materialien wurden dann nacheinander zugegeben, unter kontinuierlichem Vermischen: 213 g Maltrin M150( ) Maltodextrin (Grain Processing Corp.), 60,8 g Sorbit, 28,0 g PP760 Sojaproteinisolat (Protein Technologies International), 5,5 g dibasisches Kaliumphosphat (K&sub2;HPO&sub4; 3H&sub2;O). Die Mischung wurde auf einen pH von 4,5 mit Milchsäure eingestellt, in einen Rundkolben überführt, unter Rühren 30 Minuten lang auf 72ºC erhitzt und auf 38 bis 40ºC gekühlt. In einem getrennten Gefäß wurde eine Mischung aus 72,9 g Satina 44( ) teilhydriertem Palmkernöl, 48,6 g Hydrol( ) 100 teilhydriertem Kokosnußöl und 6,1 g Dur-EM( ) 117 Mono/Diglyceridemulgator (alle von Durkee Industrial Foods Corp.) auf 40ºC unter Rühren erhitzt, bis sie homogen war. Die wäßrige Proteindispersion wurde dann langsam zugegeben. Die anfangs gebildete W/O-Emulsion wandelte sich in eine O/W-Emulsion bei kontinuierlicher Zugabe um, was durch ein deutliches Absinken der Viskosität gezeigt wurde. Die Emulsion wurde auf 10ºC abgekühlt, in ein steriles Polyethylengefäß überführt und gekühlt.
    • Beispiel 7 Halbkontinuierliches Verfahren
  • Ein gerührter 221-Reaktor (Reaktor Nr. 1) wurde mit 2000 g Satina( ) 44 teilhydriertem Palmkernöl (Durkee Industrial Foods Corp.) und 100 g Polysorbat 80 beschickt und unter Rühren erhitzt. Als die Mischung fließfähig und homogen war, wurden 11.940 g steriles Wasser langsam zugegeben, wobei die Zugaberate so kontrolliert wurde, daß die Emulsionstemperatur über 40ºC gehalten wurde. Die folgenden trockenen Materialien wurden dann in der angegebenen Reihenfolge zugegeben, wobei die Zugaberaten so kontrolliert wurden, daß jeweils eine gute Verteilung und Solubilisierung erreicht wurde: 5500 g Maltrin M150( ) Maltodextrin (Grain Processing Corp.), 75,0 g dibasisches Kaliumphosphat (K&sub2;HPO&sub4; 3H&sub2;O) und 200 g PP760 Sojaproteinisolat (Protein Technologies International). Die Emulsion wurde 30 Minuten lang auf 68ºC erhitzt. Das Überführen in einen Homogenisator-Wärmeaustauscher wurde dann begonnen. Die Emulsion wurde durch den zweistufigen Homogenisator gepumpt mit einer Rate von ungefähr 330 ml pro Minute, homogenisiert mit 276 und 69 bar (4000 und 1000 pounds per square inch), auf etwa 10ºC gekühlt durch Passage durch einen Wärmeaustauscher und ein einem Polyethylenbehälter mit 5 Gallonen gesammelt. Während der Stufen der Pasteurisierung und Homogenisierung wurde eine zweite Charge der Emulsion in einem gerührten 221-Reaktor (Reaktor Nr. 2) bereitet, die identisch mit der ersten war. Die Herstellungs- und Pasteurisierungsstufen wurden zeitlich so abgestimmt, daß sie etwa zu der Zeit abgeschlossen waren, als die Homogenisierung und das Abkühlen der ersten Charge fertig war. Die Zuführung zu der Überführungspumpe wurde dann von Reaktor Nr. 1 zu Reaktor Nr. 2 verschoben. Eine dritte Charge der Emulsion wurde dann in Reaktor Nr. 1 vorbereitet und der Zyklus wurde wiederholt. Die Analyse mit Laserlichtstreuung zeigte eine mittlere Teilchengröße von 0,6 um.
    • Beispiel 8
  • Eine Mischung von 2000 g Tem Plus 95( ) teilhydriertem Sojaöl (Bunge Foods Co.) und 50,0 g Polysorbat 80 wurde unter Rühren erhitzt, um das Fett zu schmelzen und den Emulgator zu lösen. Unter Rühren mit 300 Upm wurden 8000 g steriles Wasser zugegeben, wobei die Zugaberate und die Wärmezufuhr so kontrolliert wurden, daß die Emulsion auf einer Temperatur von etwa 45 bis 50ºC gehalten wurde. Unter kontinuierlichem Rühren wurden 5500 g Maltrin M150( ) Maltodextrin (Grain Processing Corp.), 75,0 g dibasisches Kaliumphosphat (K&sub2;HPO&sub4; 3H&sub2;O) und 200 g monobasisches Kaliumphosphat (KH&sub2;PO&sub4;) zugegeben. Eine Dispersion von 200 g PP760 Sojaproteinisolat (Protein Technologies International) in 3940 g sterilem Wasser wurde separat in einem Mischer mit mittlerer Geschwindigkeit vorbereitet und dann langsam zu der gerührten Emulsion zugegeben. Die Rührrate wurde auf 500 Upm erhöht und die Emulsion wurde auf 68ºC erhitzt und 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Unter Verwendung eines Shimatzu-SALD 1100 Teilchengrößenanalysators zeigte eine Probe der heißen Emulsion eine mittlere Teilchengröße von 5,0 um. Die heiße Emulsion wurde in einem einzigen Durchlauf durch einen APV-Gaulin Zweistufenhomogenisator (mit 276 bar (4000 pounds per square inch) und anschließend 69 bar (1000 pounds per square inch)) homogenisiert, dann unter 20ºC gekühlt in einem In-line- Wärmeaustauscher, der mit dem Homogenisatorauslaß verbunden war. Die Analyse der Teilchengröße der Proben zeigte die folgenden Resultate: heiße Probe, entnommen vor dem Wärmeaustauscher: 1,4 um; kalte Probe, entnommen nach dem Wärmeaustauscher: 2,6 um. Die abgekühlte Emulsion wurde in einen gereinigten Polyethylenbehälter überführt und 24 Stunden vor dem Testen in der Nahrung gekühlt.
    • Beispiel 9
  • Bei einen 11-Anteil der Emulsion, die wie in Beispiel 8 beschrieben hergestellt worden war, wurde der pH von 7,3 auf 4,4 eingestellt durch Zugabe von Milchsäure.
    • Beispiel 10
  • In einen Mischer, der mit niedriger Geschwindigkeit betrieben wurde, wurden 1944 g Maltrin M150( ) Maltodextrin (Grain Processing Corp.) und 120,8 g dibasisches Kaliumphosphat (K&sub2;HPO&sub4; 3H&sub2;O) zu 1083 g sterilem Wasser zugegeben. Das Vermischen wurde fortgesetzt, bis die Lösung vollständig war, der pH wurde von 8,0 auf 7,5 mit Milchsäure eingestellt, 96,4 g PP760 Sojaproteinisolat (Protein Technologies International) wurden zugegeben und das Vermischen wurde fortgesetzt, bis die Dispersion homogen war. Die Mischung wurde in einen Rundkolben überführt und kontinuierlich gerührt, während sie auf 68ºC erhitzt wurde, 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten wurde und auf 38 bis 40ºC gekühlt wurde. In einem getrennten Gefäß wurde eine Mischung von 972 g Satina 44( ) teilhydriertem Palmkernöl und 48,4 g Dur-Em 117( ) Mono/Diglyceridemulgator (beide von Durkee Industrial Foods Corp.) auf 40 bis 50ºC unter Rühren erhitzt, bis sie verflüssigt und homogen war. Die wäßrige Proteindispersion wurde dann langsam zugegeben. Die anfangs gebildete W/O-Emulsion wandelte sich bei kontinuierlicher Zugabe in eine O/W-Emulsion um, was durch eine deutliche Abnahme der Viskosität gezeigt wurde. Die Emulsion wurde durch einen APV-Gaulin-Zweistufenhomogenisator (mit 276 bar (4000 pounds per square inch) und anschließend 69 bar (1000 pounds per square inch)) geleitet, in ein gereinigtes Polyethylengefäß überführt und gekühlt. Die Analyse mit Laserlichtstreuung zeigte eine mittlere Teilchengröße von 3,4 um.
    • Beispiel 11
  • In einem Mischer, der mit niedriger Geschwindigkeit betrieben wurde, wurden 9,1 g Keltone HV( ) Natriumalginat (Kelco-Division von Merck und Co.) langsam zu 2424 g sterilem Wasser zugegeben und das Mischen wurde fortgesetzt, bis die Lösung vollständig war. Die folgenden Materialien wurden dann nacheinander unter kontinuierlichem Vermischen zugegeben: 769 g Maltrin M150( ) Maltodextrin (Grain Processing Corp.), 221 g Sorbit und 102 g PP760 Sojaproteinisolat (Protein Technologies International). Das Vermischen wurde fortgesetzt, bis die Mischung homogen war. Die Mischung wurde dann in einen Rundkolben überführt und kontinuierlich gerührt, als sie auf 72ºC erhitzt wurde, 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten wurde und auf 38 bis 40ºC gekühlt wurde. In einem getrennten Gefäß wurde eine Mischung von 441 g wasserfreiem Milchfett (Mid-America Farms) und 22,1 g Polysorbat 80 auf 40 bis 50ºC unter Rühren erhitzt, bis sie verflüssigt und homogen war. Die wäßrige Proteindispersion wurde dann langsam zugegeben. Die Anfangs gebildete W/O-Emulsion wandelte sich bei kontinuierlicher Zugabe in eine O/W-Emulsion um, was durch ein deutliches Absinken der Viskosität gezeigt wurde. Unter schnellem Rühren wurde die Emulsion auf 5 bis 10ºC abgekühlt. Sie wurde dann in ein gereinigtes Polyethylengefäß überführt und gekühlt. Die Analyse mit Laserlichtstreuung zeigte eine mittlere Teilchengröße von 7,8 um. Beispiel 12 Gefrorenes Dessert Inhaltsstoffe Gewichtsprozent Schlagrahm (heavy cream) Emulsion von Beispiel 4 Saccharose Pulverförmige Magermilch Vanilleextrakt Drocoid 200( ) Emulgator (Kelco) deionisiertes Wasser
  • Das Wasser, vorerhitzt auf 70ºC, wurde in ein Mischgefäß gegeben, Dricoid 200 wurde zugegeben und die Mischung wurde 3 Minuten lang mit mittlerer Geschwindigkeit vermischt. Die pulverförmige Magermilch und der Zucker wurden zugegeben, das Mischen wurde 3 Minuten lang fortgesetzt, die Emulsion wurde zugegeben und das Mischen wurde 5 Minuten lang fortgesetzt. Die Mischung wurde 30 Minuten bei 70ºC pasteurisiert, dann sofort in zwei Durchläufen (mit 172,5 bar (2500 pounds per square inch) und anschließend mit 34,5 bar (500 pounds per square inch)) homogenisiert, schnell in einem Eisbad abgekühlt und über Nacht gekühlt. Vanillearoma wurde zugegeben und die Mischung wurde in einem kleinen, im Handel erhältlichen Eiscremegerät (Taylor, Modell 103) eingefroren. Die entstehende fettarme Eiscreme, die 4,9 % Fett enthielt, wurde als annehmbar empfunden, als sie organoleptisch mit einer Kontrolleiscreme, die 13,5 % Fett enthielt, verglichen wurde. Beispiel 13 Salatdressing Inhaltsstoffe Gewichtsprozent deionisiertes Wasser M100 Maltodextrin (Grain Processing Corp.) Polysorbat 60 Salz Zucker Propylenglykolalginat Kaliumsorbat Natriumbenzoat destillierter weißer Essig Meerrettichextrakt Knoblauchpulver Senfpulver Zwiebelpulver Worchesterpulver Zitronensaft Xanthamgummi Emulsion von Beispiel 5
  • Die Inhaltsstoffe der Gruppe A wurden in einem Mischer mit mittlerer Geschwindigkeit vermischt, bis eine Lösung erhalten wurde. Unter kontinuierlichem Vermischen bei mittlerer Geschwindigkeit wurden die Inhaltsstoffe der Gruppen B, C, D und E in Intervallen von einer Minute zugegeben. Die Mischgeschwindigkeit wurde erhöht, F wurde innerhalb von 2 Minuten zugegeben, das Mischen wurde 5 Minuten lang fortgesetzt, die Emulsion wurde während 5 Minuten zugegeben, das Mischen wurde 5 Minuten lang fortgesetzt und die Mischung wurde mit 69 bar (1000 pounds per square inch) homogenisiert. Das entstehende Salatdressing, das 5,1 % Fett enthielt, erwies sich als annehmbar, als es organoleptisch mit einem Kontroll-Salatdressing, das 46,5 % Fett enthielt, verglichen wurde. Beispiel 14 Vichyssoise Inhaltsstofe für Suppengrundmischung Gew.-% 5:1 Mischung aus Lauch und Zwiebeln geschälte Kartoffeln Hühnerbrühe Butte Inhaltsstoffe für die fertige Suppe Suppengrundstoff Emulsion von Beispiel 8
  • Die Lauchstangen wurden gereinigt und geputzt. Lauch und Zwiebeln wurden dünn geschnitten und 15 Minuten lang sautiert, bis sie goldfarben waren. Geschälte, geschnittene Kartoffeln und Hühnerbrühe wurden zugegeben. Die Mischung wurde zugedeckt und 40 Minuten bei gelegentlichem Umrühren gekocht, wurde in einem Mischer püriert, bis sie glatt war und gekühlt, bis sie gut abgekühlt war. Die Emulsion wurde zugegeben und die Mischung wurde in einem Mixer mit niedriger Geschwindigkeit etwa eine Minute lang vermischt. Die entstehende Vichyssoise, die 3,8 % Fett enthielt, erwies sich als annehmbar, als sie organoleptisch mit einer Kontrolle, die 10,7 % Fett enthielt, verglichen wurde. Beispiel 15 Zuckerguß Inhaltsstoffe Gew.-% 10x Puderzucker Emulsion von Beispiel 10 Schlagrahm M100 Maltodextrin (Grain Processing Corp.) Vanilleextrakt Wasser
  • Die Inhaltsstoffe wurden in einem Sunbeam Mixmaster eine Minute lang bei mittlerer bis hoher Geschwindigkeit vermischt. Der entstehende Zuckerguß, der 7,0 % Fett enthielt, erwies sich als annehmbar, als er organoleptisch mit einer Kontrolle verglichen wurde, die 20,2 % Fett enthielt. Beispiel 16 Füllung für Plätzchen Inhaltsstoffe Gew.-% 10x Puderzucker 6x Puderzucker Emulsion von Beispiel 10 Crisco( ) Fett (Procter and Gamble) Polydextrose Wasser Vanillin Vanillearoma Salz
  • Die Emulsion, das Fett und das Wasser wurden in einem Sunbeam Mixmaster eine Minute bei mittlerer Geschwindigkeit vermischt. Die trockenen Inhaltsstoffe wurden mit der Hand untergemischt, dann langsam während eines Zeitraums von 2 Minuten zugegeben, während der Mixer mit mittlerer Geschwindigkeit lief. Das Mischen wurde eine Minute lang fortgesetzt. Die entstehende Plätzchenfüllung, die 12,5 % Fett enthielt, erwies sich als annehmbar, als sie organoleptisch mit einer Kontrolle, die 27,5 % Fett enthielt, verglichen wurde. Beispiel 17 Dip Inhaltsstoffe Gew.-% Emulsion von Beispiel 9 saure Sahne Knoblauch-Kräuter-Mischung Mira Gel( ) 463 Stärke (Staley Corp.) Mira Thick( ) 468 (Staley Corp.) Natürliches Aroma von saurer Sahne R-7365/261917 (Haarmann and Reimer Corp.) Künstliches Aroma von saurer Sahne 7-7038/261062 (Haarmann and Reimer Corp.)
  • In einem Mischer, der mit mittlerer Geschwindigkeit lief, wurden Stärke und Aromastoffe langsam zu der Emulsion zugegeben über einen Zeitraum von etwa einer Minute und das Mischen wurde eine Minute lang fortgesetzt. Die Mischung wurde in ein Mischgefäß überführt und mit der Hand wurden die saure Sahne und die Kräutermischung zugemischt. Die Mischung wurde mehrere Stunden gekühlt. Der entstehende Dip, der 11,0 % Fett enthielt, erwies sich als annehmbar, als er organoleptisch mit einer Kontrolle, die 18,2 % Fett enthielt, verglichen wurde. Beispiel 18 Mousse au Chocolat Inhaltsstoffe Gew.-% Emulsion von Beispiel 11 halbbittere Schokolade Eiweiß Eidotter Schlagrahm Wasser Vanilleextrakt
  • Wasser und Schokolade wurden in einem doppelwandigen Gefäß erhitzt, bis die Schokolade schmolz. Das Eidotter wurde leicht geschlagen, eine geringe Menge der Schokoladenmischung wurde zugegeben und gut eingemischt und die entstehende Mischung wurde zu der restlichen Schokolade-Wasser-Mischung in dem doppelwandigen Gefäß zugegeben und 1,5 Minuten unter ständigem Rühren gekocht. Die Mischung wurde von der Hitze entfernt und der Vanilleextrakt wurde zugegeben. Die Emulsion wurde belüftet durch Schlagen, dann unter die Mischung gehoben. Das Eiweiß wurde geschlagen, bis es ziemlich steif waren und vorsichtig unter die Mischung gehoben. Die Mischung wurde gerührt, bis sie gut gemischt war, zugedeckt und über Nacht gekühlt. Das entstehende Mousse au Chocolat, das 14,3 % Fett enthielt, erwies sich als annehmbar, als es organoleptisch mit einer Kontrolle verglichen wurde, die 23,3 % Fett enthielt.

Claims (16)

1. Zweiphasige Emulsion umfassend eine kontinuierliche wäßrige Phase und eine dispergierte Phase, wobei die Emulsion, bezogen auf das Gewicht der Gesamtemulsion, 1 bis 70 % Kohlenhydrate, 0,05 bis 12 % teilweise hitzedenaturiertes Protein, 1 bis 50 % eßbares Fett oder Öl und einen Emulgator enthält; wobei im wesentlichen das gesamte Fett oder Öl und mindestens ein Teil des Proteins in der dispergierten Phase in Form von Protein-Fett- oder Protein-Öl-Aggregaten vorliegt und worin das nicht aggregierte Protein in der wäßrigen Phase entweder gelöst oder suspendiert ist; wobei die Emulsion als kalorienarmer Fettersatz geeignet ist.
2. Emulsion nach Anspruch 1 weiter umfassend die Zugabe von einem oder mehreren Verdickungsmitteln ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alginaten, Xanthangummi, Johannisbrotkernmehl, Guargummi, Agar, Carrageen, Pektinen, Methylcellulose, Methylethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und Gelatine und Kombinationen davon.
3. Emulsion nach Anspruch 1 weiter umfassend ein oder mehrere den pH einstellende Mittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Salz-, Schwefel-, Phosphor-, Essig-, Milch-, Äpfel-, Wein- und Zitronensäure; deren Salzen und Kombinationen davon.
4. Emulsion nach Anspruch 1, worin das Protein ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eiweiß, Eiweißfeststoffen, im wesentlichen gereinigten Proteinen ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Molkeprotein, Milchproteinisolaten, Milchproteinhydrolysaten, Eialbumin, Sojaproteinisolaten und Rinderplasmaprotein und Kombinationen davon.
5. Emulsion nach Anspruch 1, worin das Kohlenhydrat ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Maissirup- Feststoffen, Maissirup, Dextrinen, Saccharose, Stärke, modifizierter Stärke, Dextrose, Fructose, Maltodextrinen, Polydextrose, mehrwertigen Alkoholen und Kombinationen davon.
6. Emulsion nach Anspruch 1, worin der Emulgator ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Lecithinen, Monoglyceriden, Diglyceriden, Diacetylweinsäureestern von Mono- und Diglyceriden, Mononatriumphosphatderivaten von Mono- und Diglyceriden, Polyolfettsäureestern, Sorbitanfettsäureestern, Polyoxyethylenmono- und -diglyceriden, Polyoxyethylensorbitanfettsäureestern, Saccharosefettsäureestern, Estern von Säuren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fumar-, Milch-, Wein- und Zitronensäure mit Fettsäuren oder Fettalkoholen, Estern von Säuren ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fumar-, Milch-, Wein-, Zitronen-, Essig- und Bernsteinsäure mit Mono- oder Diglyceriden und Kombinationen davon.
7. Emulsion nach Anspruch 1, worin das eßbare Fett oder Öl ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus pflanzlichen Fetten und Ölen, hydrierten pflanzlichen Fetten und Ölen, raffinierten Tierfetten, mehrfach ungesättigten Ölen, teilweise hydriertem Canolaöl, teilweise hydriertem Baumwollsaatöl, teilweise hydriertem Sojaöl, teilweise hydriertem Maisöl, teilweise hydriertem Sonnenblumenöl, teilweise hydriertem Safloröl und Kombinationen davon.
8. Emulsion nach Anspruch 1, worin das Kohlenhydrat in einer Konzentration von 5 bis 60 % vorhanden ist; das Protein in einer Konzentration von 0,5 bis 5 % vorhanden ist; das eßbare Fett oder Öl in einer Konzentration von 5 bis 40 % vorhanden ist und der Emulgator in einer Konzentration von 0,1 bis 2,5 % vorhanden ist.
9. Nahrungsmittel, bei dem mindestens ein Teil der normalerweise vorhandenen Triglyceride ersetzt ist durch die Emulsion von Anspruch 1, wobei das Nahrungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Mayonnaise-Zusammensetzungen, Salatdressings, gefrorenen Desserts, Suppen, Dips für Chips, Cracker oder Gemüse, Füllungen für Kuchen oder Plätzchen, Kuchenüberzügen, Konfitüren und geschlagenen Desserts.
10. Verfahren zur Herstellung einer zweiphasigen Emulsion nach Anspruch 1 umfassend, daß man:
(a) zu einer Mischung eines Fetts oder Öls und eines Emulgators ein wäßriges Medium zugibt, in dem ein Protein gelöst oder suspendiert ist, wobei das wäßrige Medium auch Kohlenhydrate enthält;
(b) die Mischung rührt und die Mischung erhitzt, um das Protein teilweise zu denaturieren, um Protein-Fett- oder Protein-Öl-Aggregate zu bilden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, worin die Mischung auf eine Temperatur im Bereich von 60 bis 100ºC erhitzt wird über einen Zeitraum, der ausreicht, um das Protein teilweise zu denaturieren.
12. Verfahren nach Anspruch 10 weiter umfassend die Zugabe eines oder mehrerer Verdickungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alginaten, Xanthangummi, Johannisbrotkernmehl, Guargummi, Agar, Carrageen, Pektinen, Methylcellulose, Methylethylcellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und Gelatine und Kombinationen davon.
13. Verfahren nach Anspruch 10 weiter umfassend die Zugabe eines oder mehrerer den pH einstellenden Mittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Salz-, Schwefel-, Phosphor-, Essig-, Milch-, Äpfel-, Wein- und Zitronensäure; Salzen davon und Kombinationen davon.
14. Verfahren zur Herstellung einer zweiphasigen Emulsion nach Anspruch 1 umfassend, daß man:
(a) ein wäßriges Medium, in dem ein Protein gelöst oder suspendiert ist, erhitzt, um das Protein teilweise zu denaturieren, wobei das wäßrige Medium auch Kohlenhydrate enthält;
(b) das wäßrige Medium zu einer Mischung eines Fetts oder Öls und eines Emulgators zugibt und
(c) die entstehende Mischung rührt, um Protein-Fett- oder Protein-Öl-Aggregate zu bilden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, worin das wäßrige Medium auf eine Temperatur im Bereich von 60 bis 100ºC erhitzt wurde über einen Zeitraum, der ausreicht, um das Protein teilweise zu denaturieren.
16. Verfahren zur Verminderung des Fettgehaltes eines Nahrungsmittels, das Triglyceride enthält, umfassend, daß man mindestens einen Teil der normalerweise vorhandenen Triglyceride durch eine Emulsion nach Anspruch 1 ersetzt.
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