DE69607203T2

DE69607203T2 - Kalorienreduzierte rekonstituierte milch und milchprodukte

Info

Publication number: DE69607203T2
Application number: DE69607203T
Authority: DE
Inventors: Charles Sekula; Urszula Tancibok
Original assignee: Unilever Bestfoods North America; Arco Chemical Technology LP
Current assignee: Lyondell Chemical Technology LP; Unilever Bestfoods North America
Priority date: 1995-12-13
Filing date: 1996-12-12
Publication date: 2000-07-20
Anticipated expiration: 2016-12-13
Also published as: CA2240398C; DE69607203D1; ES2143248T3; WO1997021358A1; JP2000513206A; CA2240398A1; US6235335B1; AU705985B2; EP0866664A1; AU1105897A; EP0866664B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit rekonstituierter Milch und Milchprodukten mit vermindertem Kaloriengehalt, die den Vollfettmilchprodukten in Geschmack, Textur und Anwendung ähnlich oder gleich sind. Genauer betrifft die Erfindung Milchfettersatzzusammensetzungen, die aus einer fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzung aufgebaut sind, die eine glatte Textur und eine ausgezeichnete Stabilität in rekonstituierter Milch liefert, und Produkte, die mit rekonstituierter Milch hergestellt wurden, die einen beträchlich verminderten Kaloriengehalt haben.

Beschreibung des Standes der Technik

Milchprodukte bilden einen wesentlichen Teil der menschlichen Nahrung. In den Vereinigten Staaten sollen z. B. Milchprodukte etwa 1/6 des Gewichts der Nahrung, die von einer Durchschnittsfamilie verzehrt wird, bilden. Etwa 40% der erzeugten Milch wird als flüssige Milch und Sahne verbraucht und der Rest wird zur Herstellung von Molkereiprodukten verwendet.
Rekonstituierte Milch wird üblicherweise hergestellt, indem Milchkomponenten mit Wasser kombiniert werden. Sehr häufig sind die einzigen Inhaltsstoffe, die verwendet werden, um Milch zu rekonstituieren, Magermilchpulver, Butter und Wasser. Die Inhaltsstoffe müssen sorgfältig homogenisiert werden, um sie in Suspension zu halten. Butter als Inhaltsstoff ist ein gesättigtes Fett, das Cholesterin enthält und einen hohen Kaloriengehalt hat. Wenn Butter während der Rekonstitution weggelassen wird, hat die entstehende Magermilch einen begrenzten Nutzen wegen der Geschmacksempfindung durch den verminderten Fettgehalt, wenn sie allein oder in anderen Nah rungsmitteln, die mit Milch hergestellt werden, verbraucht wird.
Fettersatzzusammensetzungen, die zur Verwendung für fetthaltige Nahrungsmittel mit geringem Kaloriengehalt entwickelt wurden, sind bekannt. Eine frühe Entwicklung unter Anwendung von Zuckerfettsäureestern wird in US-Patent Nr. 3,600,186 beschrieben, aber die Zusammensetzungen werden nicht als geeignet zur Verwendung als Ersatz für Milchfett in Milchprodukten beschrieben.
Die Verwendung von Saccharosepolyestern als Fettersatzzusammensetzungen wird in US-Patent Nr. 4,789,664 für Nahrungsmittel offenbart, von denen angegeben wird, daß sie Blutcholesterin senkende Eigenschaften haben. Milchartige Getränke werden gemäß dem Patent hergestellt, indem das gesamte oder ein Teil des gesamten Fetts durch Saccharosepolyester ersetzt wird.
In der Europäischen Patentanmeldung Nr. 0 236 288 werden Fettmaterialien mit geringem Kaloriengehalt beschrieben, die Zuckerfettsäurepolyester, Polyglycerinfettsäureester und Tricarbonsäuren, die mit Fettalkoholen verestert sind, beschreiben. Die Materialien sollen nützlich sein für eine Vielzahl von Nahrungsmittelprodukten, einschließlich Milch, Käse und anderen fetthaltigen Molkereiprodukten. Polyolpolyester und deren Verwendung als Fettersatz in Nahrungsmitteln werden auch in der Europäischen Patentschrift 0 290 420 beschrieben. Die Polyester sollen geeignet sein, um Milch, Sahne, Kaffeweißer und andere Molkereigetränke und Molkereidesserts herzustellen.
Alle oben diskutierten Fettersatzzusammensetzungen mit geringem Kaloriengehalt haben Nachteile entweder bei den Verfahren, bei denen sie angewendet werden, oder bei Aroma und Mundgefühleigenschaften der fertigen fettreduzierten Produkte.
Nahrungsmittelzusammensetzungen mit vermindertem Kaloriengehalt, die fettartige organoleptische Inhaltsstoffe enthalten, sind bekannt, bei denen ein verestertes mit Epoxid verlängertes Polyol als vollständiger oder teilweiser Ersatz für pflanzliche Öle oder Fette angewendet wird. Fettersatzstoffe dieser Art werden in US-Patent Nr. 4,861,613 von White et al. (hier als "White" bezeichnet und durch die Bezugnahme vollständig hier eingeschlossen) offenbart. Es war bisher jedoch nicht bekannt, wie solche Substanzen hergestellt werden können, um sie geeignet für die Verwendung als Milchfettersatzzusammensetzungen in rekonstituierter Milch und Produkten, die unter Verwendung von rekonstituierter Milch als Inhaltsstoff hergestellt werden, zu machen.
EP-A-0571219 beschreibt veresterte propoxylierte Glycerinfettersatzzusammensetzungen, die beständig sind gegenüber gastrointenstinalen Nebenwirkungen. Die Zusammensetzungen haben eine durchschnittliche Anzahl an Oxypropyleneinheiten pro Glycerinäquivalent von 3 bis 20, einen Fettsäureacylgruppengehalt, so daß mindestens 40 mol-% der Fettsäureacylgruppen in der Zusammensetzung von einer linearen gesättigten C&sub2;&sub0;-C&sub2;&sub4;- Fettsäure stammen, und einen Festfettindex bei 27ºC von mindestens 30.
EP-A-0651947 betrifft Kakaobutterersatzstoffe mit vermindertem Kaloriengehalt auf Basis von veresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzungen, die Acylgruppen enthalten, die von gesättigten linearen C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub4;-Fettsäuren stammen, wobei mindesten 50 mol-% aller Acylgruppen von nicht mehr als zwei verschiedenen Säuren stammen. Die Kakaobutterersatzstoffe ahmen die wünschenswerten Schmelzeigenschaften von natürlicher Kakaobutter eng nach.
Die erfindungsgemäßen Produkte haben eine glatte Textur und liefern das Mundgefühl und die Geschmackseigenschaften von Vollmilch. Die Produkte minimieren oder vermindern erfolgreich ein anales Austreten, während sie immer noch die notwendige Funktionalität in einem Nahrungsmittelprodukt liefern und die Stabilität der Produkte ist ausgezeichnet. Beispiele für erfindungsgemäße Produkte schließen heiße und kalte Milchgetränke, Sahne, Puddings, Aufschlagmassen, Kaffeeweißer und dgl. mit vermindertem Kaloriengehalt ein.
Alle Teile und Prozentangaben, die hier angegeben sind, beziehen sich auf Gewicht, wenn nicht anders angegeben.
Alle Bezugnahmen auf Messungen durch Dilatometrie erfolgten gemäß der AOCS-Methode Cd 10-57 (erhältlich von American Oil Chemists' Society, 1608 Broadmoor Dr., Champaign, IL 61821- 5930 USA).

Zusammenfassung der Erfindung

Die Milchfettersatzzusammensetzungen der Erfindung sind aufgebaut aus fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzungen, die Festfettindices, gemessen mit Dilatometrie, von mehr als etwa 25 bei 33,3ºC (92ºF) und bevorzugt weniger als etwa 70 bei 33,3ºC (92ºF) und weniger als etwa 10 bei 40,0ºC (104ºF) haben. Die Milchfettersatzzusammensetzungen haben überraschenderweise ein höheres Schmelzprofil (oder eine Schmelzkurve), als natürliches Milchfett und liefern trotzdem die Textur- und Stabilitätseigenschaften, die mit natürlichem Milchfett verbunden sind.
Die fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzungen (manchmal hier als "EPG" in der Einzahl und als "EPGs" in Pluralform bezeichnet) werden hergestellt, indem Propylenoxid-(hier manchmal als "Oxypropylen" oder "PO" bezeichnet) - gruppen in ein typisches Triglyceridfett eingebaut werden, wie von White beschrieben. Das Triglyceridfett (Fettsäure) kann eine Fettsäure oder eine Mischung von Fettsäuren sein. Die durchschnittliche Anzahl von PO-Gruppen, die in ein Triglycerid eingebaut werden, ist die Propoxylierungszahl. Der Schmelzpunkt und andere Eigenschaften der Zusammensetzung können modifiziert werden, indem die Anzahl der Oxypropylengruppen, die Fettsäurekettenlänge und der Anteil an ungesättigten Bindungen variiert wird.
Bei der vorliegenden Erfindung wird in einer besonders bevorzugten Ausführungsform für rekonstituierte Milchprodukte mit geringem Kaloriengehalt als Fettersatzinhaltsstoff eine EPG angewendet, die hergestellt wird durch Propoxylierung von Glycerin mit einer Propoxylierungszahl von etwa 5 und anschließende Veresterung mit einer Mischung aus etwa neun Teilen vollhydrierten Rapsölfettsäuren und etwa einem Teil flüssigen Sojaölfettsäuren und durch Hydrierung auf einen End-IV von 5 etwa 10, das hier als EPG-05 9HR/1LS(IV≤10) bezeichnet wird, bevorzugt bis auf einen End-IV von etwa 2-6, das hier als EPG-05 9HR/1LS(IV = 2-6) bezeichnet wird.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzungen der Erfindung dienen wirksam als Milchfettersatzzusammensetzungen mit vermindertem Kaloriengehalt, die geeignet sind zur Verwendung in rekonstituierter Milch und Produkten, die unter Verwendung von rekonstituierter Milch als Inhaltsstoff hergestellt werden, obwohl das angewendete EPG, anders als Milchfett, einen hohen Feststoffgehalt bei Temperaturen oberhalb etwa 33ºC (92ºF) haben kann. Die EPGs der Erfindung haben eine höhere Affinität zu Wasser als Öl und die erfindungsgemäßen Produkte sind daher stabile Emulsionen. Somit wurde nun unerwarteterweise gefunden, daß eine hochschmelzende, fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung die gewünschte Textur und die Stabilitätseigenschaften von Milchfett liefern kann, wenn die Propoxylierungszahl und die Art und/oder die relativen Anteile der Fettsäureacylgruppen, die vorhanden sind, sorgfältig kontrolliert werden, um EPGs mit Festfettindices, gemessen durch Dilatometrie, von mehr als etwa 25 bei 33,3ºC (92ºF) und bevorzugt weniger als etwa 70 bei 33,3ºC (92ºF) und weniger als etwa 10 bei 40,0ºC (104ºF) zu erhalten. Insbesondere wurde unerwarteterweise gefunden, daß ein EPG, das vollständig hydrierte Rapsölfettsäuren und flüssige Sojaölfettsäuren in einem Verhältnis von etwa 9 : 1 enthält und eine Propoxylierungszahl von etwa 5 und einen endgültigen IV von ≤ etwa 10, bevorzugt etwa 2-6 hat, als Milchfettersatzzusammensetzung verwendet werden kann, um das Milchfett in rekonstituierter Milch zu ersetzen.
Die erfindungsgemäßen fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzungen enthalten Glycerinreste, Oxypropyleneinheiten und Fettsäureacylgruppen
. Typischerweise sind die Zusammensetzungen Mischungen einzelner fettsäureveresterter propoxylierter Glycerinverbindungen, die sich voneinander in Propoxylierungsgrad und der Acylgruppenzusammensetzung unterscheiden können. Der Glycerinrest kann die allgemeine Struktur
haben und kann von Glycerin
oder einem Glycerinäquivalent stammen. Die Oxypropyleneinheiten liegen im allgemeinen zwischen den Glycerinresten und den Acylgruppen und haben die
Struktur
oder
. Typischerweise kann mehr als eine Oxypropyleneinheit zwischen einem Sauerstoff eines einzelnen Glyerinrestes und einer Acylgruppe vorhanden sein, sodaß eine Polyoxypropyleneinheit erzeugt wird. Ein einzelner "Zweig" oder "Arm" des fettsäureveresterten propoxylierten Glycerins kann nur eine Oxypropyleneinheit enthalten. Bestimmte Acylgruppen können direkt an den Glycerinrest gebunden sein, ohne dazwischen geschaltete Oxypropyleneinheiten, obwohl durchschnittlich mindestens etwa 3 Oxypropyleneinheiten pro Glycerinrest in der Gesamtzusammensetzung vorhanden sein müssen. Die durchschnittliche Anzahl von Oxypropyleneinheiten in der fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzung ist etwa 3 bis etwa 16. Die Gegenwart von Oxypropyleneinheiten ist kritisch, da die Oxypropyleneinheiten dazu beitragen, den Schmelzpunkt der Zusammensetzungen zu senken, wodurch sich die Mundgefühl- und Schmelzeigenschaften verbessern, verglichen mit analogen Zusammensetzungen, die keine Oxypropyleneinheiten enthalten.
Um die Beständigkeit der fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzung gegenüber einer enzymkatalysierten Hydrolyse durch pankreatische Lipase zu maximieren, sollten die den Acylgruppen benachbarten Oxypropyleneinheiten so orientiert sein, daß sekundäre statt primärer Esterbindungen erzeugt werden. Das bedeutet, daß die Methylgruppe an dem Kohlenstoffatom angeordnet sein sollte, das an das Sauerstoffatom gebunden ist, das den Teil der Esterbindung bildet wie folgt:
. Bevorzugt sind mindestens 80% der Esterbindungen in der gesamten Zusammensetzung sekundär. Am meisten bevorzugt sind mindestens etwa 95% der Esterbindungen sekundär. Der sekundäre Estergehalt kann jedoch geringer als etwa 80% sein, ohne die Eigenschaften der erfindungsgemäßen EPGs negativ zu beeinflussen, so daß sie als Ersatz für Milchfett in rekonstituierter Milch verwendet werden können.
Es ist wünschenswert, daß die fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung im wesentlichen verestert ist, so daß sie durchschnittlich mindestens etwa 2,5 (bevorzugter mindestens etwa 2,9) Fettsäureacylgruppen pro Glycerinäquivalent aufweist. Das Ausmaß der Veresterung kann leicht mit üblichen analytischen Methoden, z. B. durch die Hydroxylzahl, bestimmt werden.
Die Struktur der Zusammensetzung ist bevorzugt so, daß die Zusammensetzung eine Hydrolyserate mit Schweinepankreaslipase von weniger als etwa 10% hat, verglichen mit einem Olivenölstandard. Bevorzugt ist die relative Hydrolyserate geringer als etwa 1% der Olivenölrate. Methoden zur Messung der Hydrolyserate mit Pankreaslipase vom Schwein werden bei White beschrieben.
Die durchschnittliche Anzahl von Oxypropyleneinheiten in der EPG darf nicht so gering sein, daß sie zu einem hohen Anteil von Acylgruppen, die direkt an den Glycerinrest gebunden sind, führt, da solche direkt gebundenen Acylgruppen fast so empfindlich für eine enzymatische Spaltung sind, wie die Acylgruppen in einem üblichen voll verdaubaren Triglycerid, was somit den Nutzen der Zusammensetzung als Fettersatz mit geringem Kaloriengehalt vermindert. Gleichzeitig sollte die durchschnittliche Anzahl von Oxypropyleneinheiten etwa 16 nicht übersteigen.
Der Schmelzpunkt für eine gegebene EPG kann je nach Bedarf eingestellt werden, indem die durchschnittliche Anzahl von Oxypropyleneinheiten pro Glycerin (Propoxylierungszahl), die in der Zusammensetzung vorhanden ist, variiert wird. Bei einem konstanten Fettsäureacylgruppengehalt (d. h. wenn die relativen Anteile der verschiedenen Acylgruppen fest bleiben) steigt der Festfettindex bei einer bestimmten Temperatur an, wenn die Propoxylierungszahl abnimmt und nimmt ab, wenn die Propoxylierungszahl ansteigt. Wenn die durchschnittliche An zahl von Fettsäureacylgruppenkohlenstoffatomen pro Glycerinäquivalent abnimmt oder die Iodzahl der Zusammensetzung ansteigt (als Ergebnis eines zunehmenden Anteils an ungesättigten Fettsäureacylgruppen) muß die durchschnittliche Anzahl von Oxypropyleneinheiten pro Glycerin vermindert werden, um den Festfettindex bei einer gegebenen Temperatur über einem vorbestimmten Zielwert zu halten. Wenn eine spezielle fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung einen unerwünscht hohen Festfettindex bei einer gegebenen Temperatur hat, kann der Index unter einen vorbestimmten Zielwert gebracht werden, indem die Propoxylierungszahl erhöht wird. Indem so die durchschnittliche Anzahl von Oxypropyleneinheiten pro Glycerinäquivalent eingestellt wird, kann der Schmelzpunkt jedes EPGs kontrolliert werden.
Geeignete EPGs können hergestellt werden entweder unter Verwendung von Fettsäuren oder Fettsäurederivaten, z. B. Fettsäureestern, Fettsäurehalogeniden oder Fettsäureanhydriden. Allgemein können gesättigte lineare C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub4;-Fettsäuren und deren Derivate als Ausgangsmaterialien zur Herstellung der erfindungsgemäßen EPGs verwendet werden.
Außerdem muß die Iodzahl (die den Anteil an ungesättigten Fettsäureacylgruppen in der Zusammensetzung widerspiegelt) geringer als etwa 30, bevorzugter geringer als etwa 20 und am meisten bevorzugt geringer als etwa 10 centigramm I&sub2; pro Gramm Zusammensetzung sein. Ein relativ kleiner Anteil an ungesättigten Fettsäureacylgruppen kann vorteilhaft sein, um sicher zu stellen, daß die Zusammensetzung nicht in einem sehr engen Bereich schmilzt. Die Iodzahl (auch als Iodwert bezeichnet) kann mit der AOCS-Methode Cd 1-25 gemessen werden.
Die gesättigten C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub4;-Fettsäuren sind linear (d. h. nicht verzweigt) und enthalten bevorzugt nur eine Carbonsäurefunk tionalität. Die Acylgruppe kann somit der allgemeinen Struktur
entsprechen, worin n eine ganze Zahl von 10 bis 22 ist. Der Wert für n ist am einfachsten eine gerade Zahl (z. B. 10, 12, 14, 16, 18, 20 oder 22), da die entsprechenden Fettsäuren leicht mit geringen Kosten aus natürlichen Quellen, z. B. eßbaren Triglyceriden verfügbar sind. Spezifische beispielhafte Fettsäuren, die zur Verwendung als Komponente der fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzungen geeignet sind, schließen Laurinsäure, Myristinsäure, Stearinsäure, Palmitinsäure, Eicosansäure (Arachidinsäure), Heneicosansäure, Docosansäure (Behensäure), Tricosansäure und Tetracosansäure (Lignocerinsäure) ein, ohne darauf beschränkt zu sein. Mischungen dieser gesättigten linearen C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub4;- Fettsäuren können auch vorteilhaft verwendet werden, wie oben diskutiert.
Obwohl alle Acylgruppen der fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzung von gesättigten linearen C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub4;- Fettsäuren stammen können, können die Zusammensetzungen geringere Anteile an Acylgruppen enthalten, die von anderen C&sub8;- C&sub2;&sub4;-Fettsäuren stammen. Bevorzugt ist der Anteil solcher anderen Acylgruppen geringer als 40%. Allgemein führt der Einbau von Acylgruppen, die relativ kürzer sind (C&sub8;-C&sub1;&sub8;), ungesättigt und/oder verzweigt sind, eher dazu, daß der Schmelzpunkt der entstehenden EPG abnimmt.
Die Fettsäuren, die fakultativ in Kombination mit den erforderlichen gesättigten linearen C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub4;-Fettsäuren verwendet werden können, können irgendwelche bekannten Fettsäuren sein, z. B. Caprylsäure, Pelargonsäure, Caprinsäure, Ölsäure, Cetoleinsäure, Palmitoleinsäure, Gadoleinsäure, Erucasäure, Ricinolsäure, Linolsäure, Linolensäure, Myristoleinsäure, Eleostearinsäure, Arachidonsäure oder Mischungen dieser Säu ren. Bevorzugt werden lineare Monocarbonsäuren mit 0 bis 5 Doppelbindungen angewendet.
Die Anteile und chemischen Strukturen der Fettsäureacylgruppen in den Milchfettersatzzusammensetzungen der Erfindung sollten so ausgewählt werden, daß die Festfettindices der Zusammensetzungen, bestimmt mit Dilatometrie, mehr als etwa 25 bei 33,3ºC (92ºF), bevorzugt weniger als etwa 70 bei 33,3ºC (92ºF) und weniger als etwa 10 bei 40,0ºC (104ºF) sind. Die Erhöhung des Anteils der durchschnittlichen Anzahl von Fettsäureacylgruppenkohlenstoffatomen pro Glycerinäquivalent verschiebt den Schmelzpunkt einer EPG zu einer höheren Durchschnittstemperatur, während das Senken des Anteils den Schmelzpunkt zu einer niedrigeren Durchschnittstemperatur verschiebt.
Die durchschnittliche Anzahl von Fettsäureacylgruppenkohlenstoffatomen pro Glycerinäquivalent in den fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzungen der Erfindung kann leicht berechnet werden, wenn der Fettsäureacylgruppengehalt (d. h. die chemischen Strukturen und relativen Anteile der Fettsäuren, die zur Herstellung der Zusammensetzungen verwendet wurden) bekannt ist. Die folgende Formel kann verwendet werden, um diese Durchschnittszahl (Na) für eine veresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung, die unter Verwendung der Fettsäuren A und B hergestellt wurde, zu berechnen.
Na = mol A · Anzahl C-Atome in A/mol propoxyliertes Glycerin + mol B · Anzahl C-Atome in B/mol propoxyliertes Glycerin
So hat z. B. eine Zusammensetzung, die hergestellt wurde, indem eine Mischung von 1,5 mol Stearinsäure (eine C&sub1;&sub8;- Fettsäure) und 1,5 mol Eicosansäure (eine C&sub2;&sub0;-Fettsäure) mit 1 mol propoxyliertem Glycerin mit durchschnittlich 7 Oxypropyleneinheiten pro Glycerin umgesetzt wurde, durchschnittlich 57 Fettsäureacylkohlenstoffatome pro Glycerinäquivalent.
Um den verfügbaren Kaloriengehalt der fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinmilchfettersatzzusammensetzungen der Erfindung zu minimieren, sollte die chemische Zusammensetzung so ausgewählt werden, daß das zahlenmittlere Molekulargewicht mindestens etwa 800 ist. Bevorzugter ist das minimale Molekulargewicht etwa 1000. Damit die fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung als geeigneter Ersatz für Milchfett dienen kann, ist es auch wünschenswert, daß das zahlenmittlere Molekulargewicht etwa 2200 nicht übersteigt. Bevorzugt ist das Molekulargewicht geringer als etwa 2000.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Behen- (d. h. gesättigte C&sub2;&sub2;) -säurehaltige Fettsäurezusammensetzungen angewendet. Fettsäurezusammensetzungen, die einen relativ hohen Anteil an Behensäure haben, mit mindestens etwa 30 und bevorzugt mindestens etwa 35 Gew.-% gesättigter C&sub2;&sub2;- Fettsäure, sind am meisten bevorzugt. Es ist auch bevorzugt, daß der Gehalt an Behensäure in solchen Zusammensetzungen etwa 60 Gew.-% nicht übersteigt bevorzugter ist der Behensäuregehalt nicht höher als etwa 50 Gew.-%. Der Rest der Fettsäuren kann von irgendwelchen Fettsäuren, die vorher diskutiert wurden, gebildet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Rest der Fettsäuren jedoch hauptsächlich aus Stearin- (gesättigte C&sub1;&sub8;) -fettsäure. Die Fettsäurezusammensetzung kann somit bis zu etwa 70 Gew.-% Stearinsäure enthalten.
Quellen für Behensäure und Stearinsäure sind wohl bekannt. Z. B. enthalten Fettsäuren, die von Rapsöl stammen, einen relativ hohen Anteil (typischerweise etwa 30 bis etwa 50 Gew.- %) C&sub2;&sub2;-Fettsäuren. Die vorhandene Erucasäure kann leicht durch Hydrierung in Behensäure umgewandelt werden, entweder vor oder nach dem Einbau in die fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung. Eine Anzahl von pflanzlichen Ölen ist bekannt, die hohe Anteile (typischerweise etwa 70 bis etwa 95 Gew.-%) an C&sub1;&sub8;-Fettsäuren enthalten. Die ungesät tigten C&sub1;&sub8;-Fettsäuren, die vorhanden sind, können entweder vor oder nach dem Einbau in die fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung hydriert werden. Beispielhafte pflanzliche Öle dieser Art schließen Sojaöl, Maisöl, Baumwollsaatöl, Olivenöl, Erdnußöl, Canolaöl, Safloröl, Sesamöl, Sonnenblumenöl und dgl. ein, ohne darauf beschränkt zu sein. Fettsäuren, die von Mischungen solcher Öle stammen, können auch vorteilhaft verwendet werden.
Eine spezifische Art von EPG, die zur Verwendung für die vorliegende Erfindung geeignet ist, ist eine fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung mit einer durchschnittlichen Anzahl von Oxypropyleneinheiten von etwa 4 bis etwa 6 und einem Iodwert (hier auch als "IV" bezeichnet) von etwa 2 bis etwa 6, wobei die Fettsäuren von etwa 35 bis etwa 45 Gew.-% Behensäure und etwa 35 bis etwa 45 Gew.-% Stearinsäure gebildet werden (der Rest der Fettsäuren sind irgendwelche anderen bekannten Fettsäuren).
In einer anderen wünschenswerten Ausführungsform hat die fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung einen Iodwert von etwa 10 (d. h. 0-10) und ist erhältlich, indem ein propoxyliertes Glycerin mit einer durchschnittlichen Anzahl von Oxypropyleneinheiten von etwa 4 bis etwa 6 mit einer Fettsäuremischung verestert wird, bei der etwa 80 bis etwa 95 Gew.-% der Fettsäuremischung von Rapsöl stammen und der Rest der Fettsäuren von einem pflanzlichen Öl stammt, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Sojaöl, Maisöl, Baumwollsaatöl, Olivenöl, Erdnußöl, Canolaöl, Safloröl, Sesamöl, Sonnenblumenöl und Mischungen davon.
Eine besonders bevorzugte EPG der Erfindung wird hergestellt, indem eine Mischung aus etwa 90 Gew.-% hydrierter Rapsölfettsäure und etwa 10 Gew.-% Sojafettsäure hergestellt wird und die Mischung mit propoxylierten Glycerin verestert wird, um eine rohe EPG zu synthetisieren. Das Produkt ist eine fett säureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung mit einer durchschnittlichen Anzahl von Oxypropyleneinheiten pro Glycerinäquivalent (Propoxylierungszahl) von etwa 5, einer Iodzahl von weniger als etwa 5, einer durchschnittlichen Anzahl von Fettsäureacylgruppenkohlenstoffatomen pro Glycerinäquivalent von etwa 54 bis etwa 60 und einem Tropfschmelzpunkt (auch als Tropfpunkt bezeichnet, gemessen mit der Mettler Tropfpunktmethode, AOCS Official Method Cc 18-80 (93)) von etwa 38,9ºC bis etwa 43,3ºC (etwa 102ºF bis etwa 110ºF).
Die fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinmilchfettersatzusammensetzungen der Erfindung können hergestellt werden unter Verwendung irgendeiner geeigneten Methode. Im allgemeinen sind Verfahren, die im Stand der Technik zur Synthetisierung anderer fettsäureveresterter propoxylierter Glycerinzusammensetzungen beschrieben wurden, geeignet zur Verwendung, vorausgesetzt, daß die notwendigen gesättigten linearen C&sub1;&sub2;- C&sub2;&sub4;-Fettsäuren oder Fettsäurederivate in der Veresterungsstufe angewendet werden. Solche Verfahren werden z. B. in den US- Patenten Nr. 4,861,613 (White-Patent, oben angegeben) und 4,983,329 und der Europäischen Patentschrift Nr. 353 928 beschrieben, deren Offenbarungen hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit eingeschlossen werden. Wie im Detail in den oben erwähnten Veröffentlichungen erklärt, können entweder Fettsäuren oder Fettsäureäquivalente, z. B. Fettsäureester, Fettsäurehalogenide oder Fettsäureanhydride tatsächlich für die Veresterung angewendet werden. Die gesättigten linearen C&sub1;&sub2;- C&sub2;&sub4;-Fettsäureacylgruppen können auch eingeführt werden unter Verwendung von ungesättigten C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub4;-Fettsäuren in der Veresterungsstufe und anschließende Hydrierung der veresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzung, um den Anteil an gesättigten linearen C&sub1;&sub2;-C&sub2;&sub4;-Fettsäureacylgruppen auf den gewünschten Grad zu erhöhen. Jede restliche freie Fettsäure, die in der Zusammensetzung nach der Veresterung verbleibt, sollte bevorzugt entfernt oder reduziert werden, um Probleme mit Geschmacksabweichungen, Geruchsabweichungen oder der Lagerstabilität so weit wie möglich zu minimieren.
Die fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind besonders geeignet zur Verwendung als vollständiger oder teilweiser Ersatz für Milchfett in rekonstituierter Milch und Produkten, die unter Verwendung von rekonstituierter Milch hergestellt werden. Normale Milch hat einen Fettgehalt von etwa 3% bis 6% und um eine signifikante Reduktion des verfügbaren Kaloriengehalts zu erreichen, ist es im allgemeinen wünschenswert, daß mindestens etwa 33 Gew.-% der Fettkomponente durch eine erfindungsgemäße fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung ersetzt werden. Der Rest der Fettkomponente kann Milchfett oder ein anderer Milchfettersatz, ein Milchfettäquivalent oder ein Milchfett nachahmendes Produkt sein. Die Menge der Milchfettersatzzusammensetzung der Erfindung kann, falls erwünscht, bis zu 100% des gesamten Fetts in dem Produkt bilden.
Zusätzlich zu der Fettkomponente, die aus der fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzung gebildet wird, kann das rekonstituierte Milchprodukt der Erfindung in einem oder mehreren üblichen Nahrungsmittelprodukten angewendet werden, indem rekonstituierte Milch als Inhaltsstoff angewendet wird. Ein Zuckeralkohol, wie Sorbit, Xylit oder Mannit oder ein Süßstoff mit vermindertem Kaloriengehalt, wie Saccharin, Aspartam, Cyclamate, Sucralose, Acesulfam, Acesulfam- K oder dgl. kann auch in Kombination mit der erfindungsgemäßen fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzung verwendet werden.
Nahrungsmittelprodukte der Erfindung können leicht hergestellt werden, indem die rekonstituierte Milchzusammensetzungen der Erfindung mit vermindertem Kaloriengehalt als Ersatz für einen Teil oder die gesamte rekonstituierte Milch, die in einer Rezeptur erforderlich sind, angewendet wird.
Die in den Beispielen der Erfindung verwendeten EPGs wurden aus Sojafettsäure und hydrierter Rapsfettsäure synthetisiert und wurden physikalisch raffiniert. Die entstehenden Materialien wurden fast bis zur Sättigung hydriert (IV < etwa 6), gebleicht und desodorisiert. Die desodorisierten Produkte wurden mit einer vermischten Tocopherolmischung aus 50% Coviox T70 und 50% Covitol F1300 (erhältlich von Henkel Corp., La Grange, Illinois, USA) auf bis zu etwa 0,16% angereichert. Die fertigen Produkte wurden unter Verwendung analytischer Methoden gekennzeichnet, die allgemein von der Industrie verwendet werden, um Öle und Fette zu bewerten. Diese Methoden schließen den Iodwert nach Wijs (AOCS Cd 1-25), Tropfpunkt (AOCS Cc 18-80 (93)) und den Festfettindex (AOCS Cd 10-57) ein.

Beispiele

Beispiel 1

Hydrierte Rapsfettsäure (1423 kg) wurde mit Sojafettsäure (140 kg) vermischt, um eine Mischung aus freien Fettsäuren herzustellen. Die Mischung wurde mit propoxyliertem Glycerin mit einer Propoxylierungszahl von 5 unter Verwendung der in US-Patent Nr. 4,983,329 beschriebenen Verfahren umgesetzt. Das veresterte Produkt wurde physikalisch raffiniert, hydriert, gebleicht und desodorisiert. Das hydrierte Produkt wurde angereichert, indem es mit 0,15% Tocopherolmischung (50% Coviox T70 und 50% Covitol F1300) 30 Minuten lang bei 60ºC in einer Stickstoffatmosphäre vermischt wurde. Das Produkt wurde einem Bandtrockner zugeführt, gerieben und verpackt.

Beispiel 2

Das geriebene Produkt von Beispiel 1 wurde analysiert und es wurde gefunden, daß es einen Iodwert von 3,9 und einen Tropfpunkt von 109,9 hatte. Der Festfettindex ("SFI"), bestimmt mit Dilatometrie, war wie folgt:

Temperatur ºC(ºF) SFI

10,0 (50) 74,3
21,1 (70) 67,4
26,7 (80) 62,4
33,3 (92) 45,9
40,0 (104) 2,6

Beispiel 3

Die folgenden Zusammensetzungen stellen typische Fett- und Feststoffkomponentengehalte für Milch und Sahne dar.
Das allgemeine Verfahren gemäß der Erfindung ist wie folgt:
1. Die Fettkomponente wird durch das geriebene Produkt von Beispiel 1 ersetzt und der verbleibende Rest an Feststoffen wird durch Trockenmagermilch ("NFDM") aufgefüllt.
2. Die gesamte Zusammensetzung wird dann mit einem Schneebesen verteilt, in einem Wasserbad auf 71,1ºC (160ºF) erwärmt und 30 Minuten auf dieser Temperatur gehalten, um sie zu pasteurisieren.
3. Die Mischung wird dann mit hoher Geschwindigkeit 5 Minuten lang homogenisiert, dann im Kühlschrank oder einem Eisbad gekühlt.
4. Die erhaltenen Produkte können für jede übliche Anwendung eingesetzt werden, die für jede Art von natürlichem Milchprodukt geeignet ist.

Beispiel 4

Eine rekonstituierte Milch mit geringem Kaloriengehalt, bei der die Vollmilch (4,4%) durch die Zusammensetzung von Beispiel 1 als Fettäquivalent ersetzt wurde, wurde auf folgende Weise hergestellt:
a) 870,0 g heißes Wasser [71,1ºC (160ºF)] wurden verwendet, um 86,0 g NFDM-Feststoffe aufzulösen.
b) 44 g einer flockigen Version des Produkts von Beispiel 1 wurden der heißen Mischung zugegeben und heftig gerührt, um sie zu lösen.
c) Anschließend wurde bei 71,1ºC (160ºF) eine halbe Stunde lang pasteurisiert und dann 5 Minuten homogenisiert.
d) Das pasteurisierte/homogenisierte Produkt wurde in einen 250 ml Zylinder zur Beobachtung gegossen und wurde über Nacht im Kühlschrank gelassen. Es wurde keine Auftrennung am nächsten Morgen festgestellt.

Beispiel 5

Eine rekonstituierte Schlagsahne mit geringem Kaloriengehalt, bei der das Fettäquivalent der Schlagsahne (30-35%) durch die Zusammensetzung von Beispiel 1 ersetzt war, wurde auf folgende Weise hergestellt:
a) 587,5 g heißes Wasser [71,1ºC (160ºF)] wurden verwendet, um 60,0 g NFDM-Feststoffe zu lösen und die Mischung wurde mit einem Schneebesen gerührt.
b) 350,0 g der flockigen Zusammensetzung von Beispiel 1 wurden zu der heißen Mischung zugegeben und weiter mit einem Schneebesen gerührt, um sie aufzulösen.
c) Die Mischung wurde 30 Minuten lang zur Pasteurisierung auf 71,1ºC (160ºF) in einem heißen Wasserbad gehalten.
d) 2,5 g natürliches Sahnearoma wurden zugegeben und untergemischt.
e) Die gesamte Masse wurde 5 Minuten lang bei hoher Geschwindigkeit homogenisiert. Sie hatte eine sehr glatte sahneartige Textur.
f) Die Sahne wurde mit etwas Puderzucker und natürlichem Vanillearoma geschlagen, was zu einer glatten Schlagsahne mit weichen Spitzen führte.

Beispiel 6

Im Laden gekaufte Magermilch (956 g) wurde auf 82,2ºC (180ºF) in einem siedenden Wasserbad erwärmt und 44 g des flockigen EPG-Produkts von Beispiel 1 wurden zugegeben, wonach heftig mit einem Schneebesen gerührt wurde. Sobald das gesamte EPG geschmolzen war, wurde die Milch mit hoher Geschwindigkeit 5 Minuten lang homogenisiert. Anschließend wurde die Milch in einem Eisbad gekühlt, wobei mit einem Schneebesen gerührt wurde.
Die entstehende Milch war vollmundig, wie natürliche Vollmilch, hatte ein gutes Aroma und eine glatte Textur.

Beispiel 7

Ein instant Jello®-Schokoladenpudding wurde auf folgende Weise hergestellt:
1. Ein großer Behälter mit 173 g Puddingmischung wurde in drei Teile mit jeweils 57,5 g aufgeteilt.
2. Jeder Teil der Puddingmischung wurde in ein Gefäß mit Deckel gegeben und wie folgt formuliert:
a) 250 ml Magermilch wurden zu einem Gefäß zugegeben;
b) 250 ml des Produkts von Beispiel 6 wurden zu einen zweiten Gefäß zugegeben und
c) 250 ml natürliche Vollmilch wurden zu einem dritten Gefäß zugegeben.
3. Die Gefäße wurden dicht verschlossen und getrennt 1 Minute lang geschüttelt.
4. Die Puddings wurden in Plastikröhrchen gegossen und sich verfestigen gelassen. Die folgenden Beobachtungen wurden gemacht, als die Puddings fest waren:
a) Der Magermilchpudding war sehr dunkel und glänzend. Ihm fehlte das reiche Aroma und er hatte einen typischen "fettverminderten" Geschmack, obwohl er sehr glatt und süß schmeckte.
b) Der Pudding, der mit dem Produkt von Beispiel 6 hergestellt wurde, lieferte die geringste Ausbeute, schmeckte fettreich und cremig und befriedigte, wie der unten beschriebene Pudding aus natürlicher Milch. Er war viel besser, als der Magermilchpudding, obwohl er nicht so fettreich war, wie der Pudding mit natürlicher Vollmilch.
c) Der Vollmilchpudding hatte einen reichen cremigen glatten Geschmack und war in der Farbe viel heller braun, was ihn sehr gut aussehen ließ.

Claims

1. Milchfettersatzzusammensetzung umfassend eine mit Fettsäure veresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung mit einem Festfettindex, gemessen mit Dilatometrie, von mehr als etwa 25 bei 33,3ºC (92ºF) und weniger als etwa 10 bei 40,0ºC (104ºF).

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1 mit einem Festfettindex, gemessen mit Dilatometrie, von weniger als etwa 70 bei 33,3ºC (92ºF).

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin mindestens etwa 30 Gew.-% der Fettsäure in der fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzung Behensäure ist.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 3 mit einer durchschnittlichen Anzahl an Oxypropyleneinheiten von 3 bis 16.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 4 mit veresterten Bindungen, worin mindestens etwa 80% der veresterten Bindungen sekundär sind.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 5 mit durchschnittlich mindestens 2,5 Fettsäureacylgruppen pro Glycerinäquivalent.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, worin das zahlenmittlere Molekulargewicht mindestens etwa 800 ist und etwa 2200 nicht übersteigt.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung eine durchschnittliche Anzahl an Oxypropyleneinheiten pro Glycerinäquivalent von etwa 4 bis 6 hat und einen Iodwert von etwa 2 bis 6 hat, wobei die Fettsäuren zu etwa 35 bis 45 Gew.-% aus Behensäure und zu etwa 35 bis 45 Gew.-% aus Stearinsäure gebildet werden.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin die fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung einen Iodwert von etwa 0 bis 10 hat und erhältlich ist, indem ein propoxyliertes Glycerin mit einer durchschnittlichen Anzahl von Oxypropyleneinheiten pro Glycerinäquivalent von etwa 4 bis 6 mit einer Fettsäuremischung verestert wird, worin etwa 80 bis 95 Gew.-% der Fettsäuren in der Mischung von Rapsöl stammen und der Rest der Fettsäuren von einem Pflanzenöl stammt, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Sojaöl, Maisöl, Baumwollsaatöl, Olivenöl, Erdnußöl, Canolaöl, Safloröl, Sesamöl, Sonnenblumenöl und Mischungen davon.

10. Rekonstituierte Milchzusammensetzung mit vermindertem Kaloriengehalt mit einer Fettkomponente, bei der etwa 33% bis etwa 100 Gew.-% der Fettkomponente aus einer fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzung mit einem Festfettindex, gemessen mit Dilatometrie, von mehr als etwa 25 bei 33,3ºC (92ºF) und weniger als etwa 10 bei 40,0ºC (104ºF) gebildet werden.

11. Rekonstituierte Milchzusammensetzung mit vermindertem Kaloriengehalt nach Anspruch 10, worin die fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung einen Festfettindex, gemessen mit Dilatometrie, von weniger als etwa 70 bei 33,3ºC (92ºF) hat.

12. Zusammensetzung nach Anspruch 11, worin mindestens etwa 30 Gew.-% der Fettsäure in der fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzung Behensäure ist.

13. Rekonstituierte Milchzusammensetzung mit vermindertem Kaloriengehalt nach Anspruch 11, worin die fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung eine durchschnittliche Anzahl an Oxypropyleneinheiten pro Glycerinäquivalent von etwa 4 bis 6 und einen Iodwert von etwa 2 bis 6 hat, wobei die Fettsäuren zu etwa 35 bis 45 Gew.-% aus Behensäure und zu etwa 35 bis 45 Gew.- % aus Stearinsäure gebildet werden.

14. Zusammensetzung nach Anspruch 11, worin die fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung einen Iodwert von etwa 0 bis 10 hat und erhältlich ist, indem ein propoxyliertes Glycerin mit einer durchschnittlichen Anzahl von Oxypropyleneinheiten pro Glycerinäquivalent von etwa 4 bis 6 mit einer Fettsäuremischung, worin etwa 80 bis 95 Gew.-% der Fettsäuren in der Mischung von Rapsöl stammen und der Rest der Fettsäuren von einem Pflanzenöl stammt, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Sojaöl, Maisöl, Baumwollsaatöl, Olivenöl, Erdnußöl, Canolaöl, Safloröl, Sesamöl, Sonnenblumenöl und Mischungen davon, verestert wird.

15. Verfahren zur Herstellung einer rekonstituierten Milchzusammensetzung mit vermindertem Kaloriengehalt mit einer Fettkomponente umfassend, daß man etwa 33 bis etwa 100% der Fettkomponente durch eine fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung mit einem Festfettindex, gemessen mit Dilatometrie, von mehr als etwa 25 bei 33,3ºC (92ºF) und weniger als etwa 10 bei 40,0ºC (104ºF) ersetzt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, worin die fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung einen Festfettindex, gemessen mit Dilatometrie, von weniger als etwa 70 bei 33,3ºC (92ºF) hat.

17. Verfahren nach Anspruch 15, worin mindestens etwa 30 Gew.-% der Fettsäure in der fettsäureveresterten propoxylierten Glycerinzusammensetzung Behensäure ist.

18. Verfahren nach Anspruch 16, worin die fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung eine durchschnittliche Anzahl von Oxypropyleneinheiten pro Glycerinäquivalent von etwa 4 bis 6 hat und einen Iodwert von etwa 2 bis 6 hat, wobei die Fettsäuren zu etwa 35 bis 45 Gew.-% aus Behensäure und zu etwa 35 bis 45 Gew.-% aus Stearinsäure gebildet werden.

19. Verfahren nach Anspruch 15, worin die fettsäureveresterte propoxylierte Glycerinzusammensetzung einen Iodwert von etwa 0 bis 10 hat und erhältlich ist, indem ein propoxyliertes Glycerin mit einer durchschnittlichen Anzahl von Oxypropyleneinheiten pro Glycerinäquivalent von etwa 4 bis 6 mit einer Fettsäuremischung verestert wird, worin etwa 80 bis 95 Gew.-% der Fettsäuren in der Mischung von Rapsöl stammen und der Rest der Fettsäuren von einem Pflanzenöl stammt, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Sojaöl, Maisöl, Baumwollsaatöl, Olivenöl, Erdnußöl, Canolaöl, Safloröl, Sesamöl, Sonnenblumenöl und Mischungen davon.