DE69732239T2

DE69732239T2 - Flüssige fettverbindung enthaltende zusammensetzung

Info

Publication number: DE69732239T2
Application number: DE69732239T
Authority: DE
Inventors: Heike Ritter; L. K. M. Robert VAN DE SANDE; Volkmar Muller
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2017-05-13
Also published as: CZ364298A3; EA199800996A1; PL329763A1; ES2235233T3; US6846507B1; SK284128B6; SK153798A3; CA2253855C; DE69732239D1; EP0918465B1; EA001326B1; CA2253855A1; WO1997042830A1; CZ291214B6; PL185952B1; AU3028297A; AU767968B2; EP0918465A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Organogel enthaltende Zusammensetzung, wobei das Organogel hauptsächlich aus einer flüssigen Fettkomponente und einem Sterolgemisch besteht.
Das Organogel der Erfindung hat eine größere Festigkeit als die der flüssigen Fettkomponente, wenn man Vergleiche bei derselben Temperatur, normalerweise Raumtemperatur, anstellt. Die flüssige Fettkomponente wird hierin als flüssiges Fett bezeichnet.
Fette werden üblicherweise in einem weiten Bereich von Konsumgütern, einschließlich Lebensmittelprodukten und kosmetischen Produkten, und auch auf technischen, Nichtkonsumgüter-Bereichen, angewendet.
In vielen derartigen Anwendungen ist es erwünscht, dass das Produkt, das das flüssige Fett umfasst, eine gewisse Struktur oder Festigkeit hat, was bedeutet, dass das Produkt nicht so flüssig und gießbar ist wie das flüssige Fett selbst, wenn man Vergleiche bei ähnlichen Bedingungen anstellt. Zur Bereitstellung einer Struktur werden verschiedene Verfahren angewendet, wobei die Verwendung von festen Fetten zusätzlich zu dem flüssigen Fett eine der am häufigsten verwendeten ist. Bei Anwendungen, bei denen zusätzlich zu dem Fett auch eine Nichtfett-Flüssigkeit, z. B. Wasser, vorliegt, werden auch Emulgatoren und/oder Verdickungsmittel und/oder Geliermittel angewendet, so dass die Nichtfett-Flüssigkeit signifikant zur Festigkeit des Endproduktes beiträgt. In den meisten Anwendungen und insbesondere in Zusammensetzungen, die hohe Fettmengen umfassen, wird festes Fett aus technischen und praktischen Gründen zur Strukturierung (oder zur Verleihung von Festigkeit für ein Produkt) angewendet, und zwar insbesondere in Produkten mit kontinuierlicher Fettphase, die > 50% Fett, vorzugsweise > 60% Fett, umfassen. Bei geringeren Fettgehalten wird häufig eine Kombination aus festem Fett, Emulgatoren und Verdickungsmitteln und/oder Geliermitteln verwendet. Bei Konsumgütern, insbesondere bei Lebensmittelprodukten, besteht aus verschiedenen Gründen der verstärkte Wunsch, das Vorliegen von Fetten zu reduzieren oder gar zu eliminieren. Beispielsweise können solche Gründe auf gesundheitlichen Bedenken basieren, da der Verbraucher, wenn er Fett konsumiert, Produkte mit möglichst niedrigen Gehalten an gesättigten Fettsäuren (SAFA) und vorzugsweise mit niedrigen Gehalten an trans-Fettsäuren (z. B. weniger als 4%) wünscht. Bevorzugter sind fetthaltige Produkte sogar frei von trans-Fettsäure-Gehalten. Manchmal entstehen Nachteile durch die Erhöhung der Kosten und/oder eine negative Konsumentenwahrnehmung für die verwendeten Ingredienzien.
Somit wird in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Verfahren gefunden, um einen Teil des festen Fetts oder das gesamte feste Fett in einer Fettzusammensetzung, die aus festem Fett alleine oder einem Gemisch aus festem und flüssigem Fett besteht, zu ersetzen, und zwar durch die Verwendung eines Organogels, wie es hier beansprucht wird. Alternativ ist die Erfindung zur Reduktion des strukturierenden Materials, das notwendig ist, um der flüssiges Fett enthaltenden Zusammensetzung Festigkeit zu verleihen, geeignet. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines neuen Verfahrens, um einem flüssigen Fett, insbesondere einem Glycerid, ohne chemische Modifikation Festigkeit zu verleihen. In der vorliegenden Anmeldung bedeutet ein flüssiges Fett, dass das flüssige Fett bei der Temperatur der ins Auge gefassten Anwendung gießfähig ist. Für die meisten Produkte und in einer bevorzugten Ausführungsform bedeutet dies bei Raumtemperatur (20°C). Beispiele für solche flüssigen Fette umfassen flüssige Paraffine und flüssige organische Fettkomponenten, wie sie oft in Konsumgütern verwendet werden, z. B. Polyolester wie Mono-, Di- und Triglyceride.
Die vorliegende Erfindung stellt nun eine Zusammensetzung bereit, die ein Organogel umfasst, wobei das Organogel größtenteils aus einer flüssigen Fettkomponente, mindestens einem Sterol und mindestens einem Sterolester, besteht. Es ist erwünscht, dass beide in einer Menge von jeweils mindestens 1 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an flüssigem Fett, das im Organogel verwendet wird, vorliegen. Vorzugsweise ist das gesamte flüssige Fett, das in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung vorliegt, zu einem Organogel geformt. In einer besonderen Ausführungsform umfasst das Organogel mindestens 75% flüssiges Fett. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht die beanspruchte Zusammensetzung aus einem Organogel, das aus einem flüssigen Fett, einem Sterol (oder einem Gemisch verschiedener Sterole) und einem Sterolester (oder Gemisch verschiedener Sterolester) besteht. In einer anderen Ausführungsform sind auch andere Komponenten vorhanden. Vorzugsweise umfasst die Zusammensetzung kein Wasser. Dementsprechend kann das erfindungsgemäße Organogel in Kombination mit einer anderen Komponente, z. B. festes Fett, mit Wasser oder Kombinationen davon verwendet werden und kann eine beliebige andere Komponente umfassen, die gängigerweise angewendet wird und die von der gewünschten Endverwendung abhängig ist. Vorzugsweise werden keine Komponenten eingesetzt, die die Festigkeit des Organogels selbst beeinträchtigen. Es ist ferner bevorzugt, dass in Zusammensetzungen, in denen Wasser vorliegt und für die die Festigkeit des Organogels noch nach längerer Lagerungszeit erwünscht ist, zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden. Als Beispiel ist es erwünscht, Komponenten zu verwenden, die die Wasseraktivität verringern.
So kann in der vorliegenden Erfindung noch festes Fett vorliegen. Beispielsweise kann in einer Zusammensetzung des Standes der Technik, die aus einem flüssigen und aus einem festen Fett besteht, die Menge an festem Fett durch die Verwendung eines Sterolgemisches, das wie in der vorliegenden Erfindung ins Auge gefasst zusammengesetzt ist, reduziert werden. In dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass nicht nur ein Teil des festen Fettes oder das gesamte feste Fett durch flüssiges Fett ersetzt wird, sondern dass das gesamte flüssige Fett in der Zusammensetzung in Form eines Organogels vorliegt. In einer höchst vorteilhaften Ausführungsform besteht die Zusammensetzung aus einem Organogel und festem Fett. Es ist bevorzugt, festes Fett mit einem niedrigen SAFA-Gehalt, d. h. weniger als 10%, und mit einem Gehalt an trans-Fettsäuren von weniger als 4% zu verwenden; vorteilhafterweise ist das feste Fett tatsächlich frei von trans-Fettsäuren.
Wie oben angegeben wurde, können in der Zusammensetzung einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung andere Komponenten, die üblicherweise in der ins Auge gefassten Zusammensetzung angewendet werden können, vorliegen. Beispielsweise kann in einem Produkt des Margarinetyps das gesamte vorliegende feste Fett oder ein Teil davon durch das Organogel ersetzt sein und außerdem können andere Komponenten, die üblicherweise in solchen Produkten des Margarinetyps vorliegen, z. B. festes Fett, Wasser, Aromastoffe, Salz und dergleichen, vorhanden sein.
In dieser Beschreibung ist ein Sterol ein polycyclischer Alkohol mit mindestens 24 Kohlenstoffatomen und mindestens vier kondensierten Ringen, wobei die Ringgröße mindestens drei Atome beträgt, vorzugsweise liegt die Ringgröße im Bereich von 3 bis 6 Atomen. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ringe fast planare Ringsysteme, wie sie in Cholesterin gefunden werden. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind die Hydroxylgruppen (oder C-O-Bindungen) in derselben Ebene wie das Ringsystem positioniert, d. h. äquatorial und nicht axial.
Sterolester sind in dieser Beschreibung Ester von Phenolsäuren der oben definierten Sterole. Der Ausdruck Phenolsäuren bezieht sich auf die Familie der Zimtsäuren, für die Kaffeesäure und Ferulasäure Beispiele sind. Sehr gute Resultate wurden erhalten, wenn das veresterte Sterol eine Struktur hat, die der des verwendeten freien Sterols sehr ähnlich ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das freie Sterol eine Ferulasäure und ist das Phenolsäureveresterte Sterol ein Ferulasäuresterolester. Derzeit wird davon ausgegangen, dass das freie Sterol oder eine Komponente mit ähnlicher chemischer Struktur und das Phenolsäure-veresterte Sterol oder eine Komponente mit ähnlicher chemischer Struktur die Tendenz zur Aggregatbildung zeigen, wenn sie in der Flüssigkeit gelöst werden, und dass diese Aggregate einen bestimmten Level der Netzwerkbildung oder sogar eine Polymerisation in der Flüssigkeit zeigen, was sich dann in einer Strukturierung der Flüssigkeit wiederspiegelt. Daher würde die Strukturierung der Flüssigkeit der Bildung eines Gels, wie es von wässrigen Gelen bekannt ist, ähneln. Allerdings möchte sich die Anmelderin durch diese Theorie nicht binden. Beispiele für eine geeignete Kombination von Sterolen und Sterolestern, die aus der Gruppe von Phytosterolen ausgewählt sind, sind Oryzanol und Sitosterol (oft als β-Sitosterol bezeichnet). Es wurde auch gefunden, dass Cholesterin eine geeignete Komponente ist, die einer flüssigen Fettkomponente Struktur verleihen kann, wenn sie in spezifischen Leveln in Kombination mit anderen Phytosterolen angewendet wird.
Als weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung hat sich die Tatsache erwiesen, dass die meisten der zur Bereitstellung von Struktur gemäß der Erfindung anwendbaren Sterole Komponenten sind, die aus natürlichen Quellen erhältlich sind. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Sterole und/oder Sterolester, die verwendet werden, Komponenten, die auch in der Natur gefunden werden. Beispielsweise kommen Oryzanol und Sitosterol als Komponenten in geringeren Mengen in vielen Pflanzen vor. In Einzelfällen kommen sie sogar in Pflanzen vor, aus denen Triglyceride erhalten werden. Es ist allerdings zu betonen, dass die Sterol(ester)-Komponenten in diesen natürlichen Quellen nicht in ausreichenden Mengen vorliegen, um eine Strukturierung bereitzustellen, noch liegen sie in den Molverhältnissen vor, die zum Erhalt einer ausreichenden Struktur benötigt werden. In vielen Fällen liegen auch nicht alle Sterole, die für die Strukturierung benötigt werden, in den Pflanzen vor, aus denen die Öle erhalten werden. Derzeit werden diese in geringeren Mengen vorkommenden Komponenten oft teilweise während der Ölraffination entfernt. Demnach besteht eine der Aufgaben der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines neuen Verfahrens, um einem flüssigen Fett, insbesondere einem essbaren Glycerid, Festigkeit zu verleihen, ohne dass eine chemische Modifizierung irgendeiner der Ingredienzien erforderlich ist.
Vorzugsweise Sterole und Sterolester, für die festgestellt wurde, dass sie in hohem Maße geeignet sind, um der Flüssigkeit Härte zu verleihen, werden aus der Gruppe der Phytosterole ausgewählt. In dieser Erfindung wird der Ausdruck Phytosterol verwendet, um die gesamte Gruppe freier Phytosterole, Phytosterolfettsäureester und (acylierter) Phytosterolglucoside abzudecken.
Es gibt drei Haupt-Phytosterole, nämlich beta-Sitosterol, Stigmasterol und Campesterol. Schematische Darstellungen der bezeichneten Komponenten werden in "Influence of Processing on Sterols of Edible Vegetable Oils", S. P. Kochhar; Prog. Lipid Res. 22: S. 161–188 angegeben.
Sitosterol beispielsweise kann aus Holz und aus Raffinationspflanzenöl erhalten werden und umfasst normalerweise auch eine geringere Menge an anderen Sterolen, wie Capesterol, Stigmasterol, verschiedene Avenasterole usw. Für die vorliegende Erfindung ist es nicht erforderlich, dass die Sterole und/oder Sterolester, die verwendet werden, hochrein sind; es können einige Verunreinigungen vorliegen, und es wird insbesondere nicht als relevant angesehen, wenn die Polarität relativ niedrig ist.
Oryzanol besteht aus einem Gemisch von Ferulasäureestern ungesättigter Triterpenalkohole und wird auch als gamma-Oryzanol bezeichnet. In der vorliegenden Erfindung wird nur der Ausdruck Oryzanol verwendet. Für eine weitere Beschreibung und eine schematische Zeichnung von Oryzanol wird auf "Separation of Vitamin E and gamma-Oryzanols from Rice Bran by Normal-Phase Chromatography", M. Diack und M. Saska, JAOCS, Bd. 71, Nr. 11, S. 1211 verwiesen. Oryzanol kann z. B. aus Reiskleie erhalten werden und umfasst Ferulasäureester verschiedener Phytoserole.
Cholesterin ist aus offensichtlichen Gesundheitsgründen weniger erwünscht, wenn die Verwendung in Lebensmittelprodukten ins Auge gefasst wird. Für eine beliebige andere der Anwendungen kann es allerdings sehr gut anwendbar sein.
Die gemeinsame Verwendung von Oryzanol und Sitosterol erwies sich insbesondere für Lebensmittelprodukte als eine sehr geeignete Kombination.
Das Organogel der Erfindung hat eine Festigkeit, die größer ist als die des flüssigen Fetts, wenn man Vergleiche bei derselben Temperatur, normalerweise Raumtemperatur, anstellt. In einer äußerst bevorzugten Ausführungsform hat die Festigkeit des Organogels, das aus einem flüssigen Öl und einem Gemisch aus Sterol und Sterolestern gemäß der Erfindung besteht, eine Stevens 4,4-Härte ("Stevens 4,4"-Wert) von mindestens 20 g, gemessen bei 20°C. Die Stevens-Härte St, ausgedrückt in g, wird eine Woche nach Herstellung des Organogels, wenn dieses bei 5°C gelagert wurde und danach für 24 Stunden bei der angegebenen Temperatur äquilibriert worden war, unter Verwendung eines Zylinders mit einem Durchmesser von 4,4 mm in einem Stevens-LFRA-Texture Analyzer (von Stevens Advanced Weighing Systems, UK), Lastbereich 1.000 g, Einstellung "Normal" und auf 10 mm Penetrationstiefe und 2,0 mm/s Penetrationsgeschwindigkeit eingestellt, bestimmt.
Somit wird die Stevens-Härte für diesen Zweck als Parameter angesehen, der ausreicht, um zwischen dem flüssigen Fett und dem "strukturierten" flüssigen Fett (dem Organogel) zu unterscheiden.
Das Gemisch des Sterols (der Sterole) und des Sterolesters (der Sterolester) der Erfindung kann ein flüssiges Fett strukturieren, wenn es in einer Menge von mindestens je 1 Gew.-%, bezogen auf die Menge an flüssigem Fett, einem flüssigen Fett zugesetzt wird. Die Sterole und Sterolester haben in flüssigem Fett eine begrenzte Löslichkeit, wobei der Sättigungspunkt von den spezifischen Komponenten, die verwendet werden, abhängt. In den meisten Fällen ist die Menge, die zur Strukturierung ausreichend ist, der Level, bei dem alle Struktur verleihenden Sterole und Sterolester zu einem Gesamtlevel zugesetzt werden, der gleich dem Sättigungspunkt der Lösung ist oder darüber liegt. Die Mindestgesamtmenge an Sterolen (d. h. Sterole plus Sterolester) ist insbesondere mindestens 2 Gew.-% und vorzugsweise 3 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an flüssigem Fett, die in der Zusammensetzung vorliegt.
Die Sterole und Sterolester werden in dem flüssigen Fett gelöst, und es wird davon ausgegangen, ohne eine Bindung an eine Theorie eingehen zu wollen, dass die Strukturierung durch die Sterole und Sterolester erreicht wird, die mit einer Konzentration über der Sättigung der Lösung zugesetzt werden, was bedeutet, dass es die nicht-gelösten Sterole sind, von denen angenommen wird, dass sie der Flüssigkeit Struktur verleihen. Es wurde festgestellt, dass das Molverhältnis von Sterolen zu Sterolestern im Bereich von 1 : 5 bis 5 : 1, vorzugsweise 1 : 3 bis 3 : 1, sein muss, wobei festgestellt wurde, dass fast gleiche Molverhältnisse eine optimale Strukturierungswirkung zur Bereitstellung von Festigkeit für ein flüssiges Fett, insbesondere ein flüssiges Triglycerid, erzielen.
In einer besonderen und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das flüssige Fett insgesamt apolar. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass durch die Verwendung einer Kombination aus einem Sterol (Gemisch) und einem Sterolester (Gemisch), der vorzugsweise der Ester des spezifischen Sterols (des Sterolgemischs), der verwendet wird, ist, fast alle apolaren flüssige Fette Festigkeit erhalten können. Die Erfindung ist auf dem Lebensmittelgebiet besonders vorteilhaft, so dass die Verwendung von essbarem flüssigem Fett und essbarem Sterol (essbaren Sterolen) und essbarem Sterolester (essbaren Sterolestern) bevorzugt ist. Für Lebensmittelprodukte ist das flüssige Fett demnach ein essbares Fett und die verwendeten Sterole sind ein Gemisch aus Phytosterolen, vorzugsweise Oryzanol und Sitosterol, mit einer Mindestgesamtgewichtskonzentration von 2%, vorzugsweise 4%, bei einem klaren Optimum des Molverhältnisses zwischen 3 : 1 und 1 : 3, weiter bevorzugt zwischen 1 : 2 und 2 : 1. Nach Auflösung der Sterole in der Fettverbindung bei erhöhter Temperatur zeigte sich durch rasches Abkühlen eine Verbesserung des Strukturierungsvermögens der Sterole.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform für Lebensmittelprodukte zeigte sich, dass Sitosterol und Oryzanol eine deutliche und ausreichende Struktur für ein essbares flüssiges Acylglycerid bereitstellen, wenn beide in einer Gesamtmenge von jeweils mindestens 2 Gew.-%, bezogen auf das flüssige Acylglyceridfett vorliegen. Es wurde festgestellt, dass ein Optimum bei der Bereitstellung von Härte für ein Produkt die Verwendung von Oryzanol und Sitosterol in einem etwa gleichen Molverhältnis in Kombination mit der Verwendung eines flüssigen Polyolesters, vorzugsweise eines Mono-, Di- und/oder Triacylglycerids, liegt. Neuerdings wird davon ausgegangen, dass die Verwendung von Sitosterol und Oryzanol außerdem günstige gesundheitliche Wirkungen bei ihrer täglichen Aufnahme, insbesondere bezüglich eine Verringerung der Erkrankungen der Herzkranzgefäße, mit sich bringt. Beispielsweise offenbart die WO-A-92/19640 die Verwendung eines Sitostanolesters in Produkten, z. B. Margarine, Kochöl, Butter, Mayonnaise, Salatdressing, Shortening, zur Senkung des Serumcholesterinspiegels.
Für viele Anwendungen und insbesondere für Lebensmittel ist die Verwendung von essbaren flüssigen Acylglyceriden und insbesondere von Triacylglyceriden als die flüssige Fettkomponente bevorzugt. Als geeignete Triacylglyceride können Fette und Öle (hier als Synonyme verwendet), sowohl pflanzliche wie auch tierische Fette, die aus natürlichen und synthetischen Quellen erhalten werden, eingesetzt werden. Bevorzugt sind flüssige pflanzliche und/oder tierische Fette, die aus natürlichen Quellen stammen. Es ist ferner bevorzugter, dass diese Öle eine wesentliche Menge an C14-C22-Glyceriden und bevorzugter eine wesentliche Menge an Glyceriden mit C16-C20-Triglyceriden umfassen. Die C-Zahlen beziehen sich auf die Anzahl der Kohlenstoffatome pro Fettsäuregruppe.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die flüssige Fettverbindung eine wesentliche Menge an gesättigten Acylglyceriden, insbesondere gesättigten Triglyceriden, da festgestellt wurde, dass die Verwendung derselben für die Härte des Produktes vorteilhaft ist. Es wurde beobachtet, dass eine weiter erhöhte Menge der strukturierenden Sterole für Zusammensetzungen erwünscht ist, die im Vergleich zu den Konzentrationen, die für denselben Strukturierungsgrad erforderlich sind, hohe Konzentrationen an ungesättigten Acylglyceriden umfassen. Je weniger ungesättigte Glyceride verwendet werden, desto härter ist das Produkt mit derselben Menge an Sterolen. Für Lebensmittelprodukte kann es aus gesundheitlichen Gründen allerdings erwünscht sein, weniger gesättigte Glyceride und eine höhere Menge an Sterolen zu verwenden.
Die pflanzlichen Triglyceride, die oft in Konsumgütern verwendet werden, umfassen solche, die aus Samen, Bohnen, Früchten und Nüssen oder Teilen dieser Pflanzenmaterialien, wie z. B. ihren Keimen, erhalten werden und werden oft durch mechanisches Pellen und/oder durch Lösungsmittelextraktion erhalten. Beispiele für flüssige Triglyceride, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung besonders geeignet sind, sind Sonnenblumenöl, Rapssamenöl, Flachs- oder Leinsamenöl, Sojabohnenöl, Maiskeimöl oder Maisöl, Weizenkeimöl, Reiskleieöl, Palmöl, Olivenöl, Erdnussöl und dergleichen. In der vorliegenden Erfindung können auch Öle tierischen Ursprungs eingesetzt werden und umfassen die, die aus der Verarbeitung von Fisch erhalten werden können, z. B. Fischöl.
Andere flüssige Fett, die in der vorliegenden Erfindung angewendet werden können, umfassen Saccharosepolyolpolyester oder bestehen aus diesen.
Innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung liegt eine Zusammensetzung gemäß dem Hauptanspruch, in dem das verwendete Fett ein Fett ist, das bei Raumtemperatur nicht flüssig ist. Der Ausdruck flüssiges Fett bezieht sich auf Fett, das bei der angewendeten Temperatur flüssig ist. Der Ausdruck flüssiges Fett bezieht sich auf Fett, das bei der angewendeten Temperatur flüssig ist. Beispielsweise können Fette bei Temperaturen über Raumtemperatur verwendet werden, wobei es noch erwünscht ist, dass das Fett bei seiner Anwendungstemperatur nicht flüssig ist, aber eine gewisse Struktur hat. Wie es bekannt ist, schmelzen die meisten Fette beim Erwärmen; auch oberhalb ihrer Schmelztemperatur können sie mit Hilfe der Sterole, wie sie derzeit in der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen werden, strukturiert werden. Es wird noch erwünscht sein, eine Menge bei der Sättigungskonzentration oder darüber bei der ins Auge gefassten Anwendungstemperatur einzusetzen. Vorzugsweise beträgt die Anwendungstemperatur für die Organogel enthaltende Zusammensetzung weniger als 80°C, da festgestellt wurde, dass das Organogel bei Temperaturen über dieser weniger stabil wird.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein flüssiges Fett oder Öl pflanzlichen oder tierischen Ursprungs verwendet, wie es oben genannt wurde, dem zusätzlich zu den Sterolen mindestens 1 Gew.-% Monoglyceride, bezogen auf die Menge an verwendeter flüssiger Fettverbindung, zugesetzt wird. Es wurde festgestellt, dass durch den Zusatz von 1% oder mehr, z. B. 2 bis 10%, Monoglycerid eine zusätzliche Erhöhung der Härte erzielt wird oder dass durch den Zusatz eines Monoglycerids eine Verringerung der Menge an Sterolen, die zur Erzielung von Härte oder Viskosität bei der flüssigen Fettverbindung benötigt wird, auftritt.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann durch das einfache Auflösen des Sterols (der Sterole) im flüssigen Fett hergestellt werden. Beispielsweise wird eine Zusammensetzung mit einer im Vergleich zu der Flüssigkeit selbst signifikanten Härte erhalten, indem ein Phenolsäureester eines Sterols und ein Sterol durch Mischen der Ingredienzien und Rühren bei erhöhten Temperaturen gelöst werden.
Für viele Fette und Öle wird eine Temperatur von mehr als z. B. 40 bis 50°C, oft mehr als 75°C oder 85°C, ausreichend sein, in einigen Fällen werden 90°C erwünscht sein, um eine schnelle Auflösung zu erreichen. Sobald eine klare transparente Lösung erhalten wird, kann die flüssige Lösung abkühlen gelassen werden, beispielsweise auf Raumtemperatur.
Die Bildung des strukturierten Systems läuft oft eher langsam ab und in Einzelfällen kann es mehr als einen Tag und bis zu mehreren Tagen in Anspruch nehmen, bevor der endgültige Strukturierungsgrad erreicht ist. Es wurde festgestellt, dass durch Anwendung eines raschen Abkühlens eine schnellere und sogar sofortige Strukturierung der Lösung erzielt wird. Ein sehr geeignetes Mittel hierfür ist eine Dünnschicht-Kühlvorrichtung, zum Beispiel ein Votator (A-Einheit).
Unter Ernährungsgesichtspunkten ist es erwünscht, dass in Lebensmittelprodukten wenig gesättigtes Fett (gesättigte Fettsäuregruppen enthaltende Triglyceride) vorhanden sind. Daher ist es derzeit oft erwünscht, unbehandelte Öle und Fette mit einer hohen Menge an ungesättigten Fettsäuregruppen zu verwenden. Solche Öle sind allerdings sehr oft bei Raumtemperatur gießfähig und daher zur Verwendung in Produkten, die eine gewisse Festigkeit haben sollten, z. B. Aufstriche, Dressings, Mayonnaise und auch ausdrückbare Margarinen, die als pflanzliche Überzüge, Cremes, Füllungen und Überzüge verwendet werden, wenig geeignet. Bis heute wurden diese Öle behandelt, wobei sie durch die Behandlung eine gewisse Festigkeit oder Härte erhielten. Allerdings hat eine solche Behandlung den ernsten Nachteil der Sättigung der ungesättigten Fettsäuregruppen. Unter Ernährungsgesichtspunkten ist es wünschenswert, so viele unbehandelte Öle und Fette in einem Lebensmittelprodukt zu verwenden, wie es die Härte zulässt. Erfindungsgemäß kann nun einem flüssigen Öl Festigkeit durch Zusatz mindestens eines Sterols und mindestens eines Sterolesters in einer Menge von jeweils mindestens 1 Gew.-%, bezogen auf das flüssige Fett, dem die Festigkeit verliehen werden soll, verliehen werden.
Das Organogel wird vorzugsweise in Konsumgütern, z. B. kosmetischen Produkten und Lebensmittelprodukten, eingesetzt. Auch diese Produkte, die eine solche Zusammensetzung umfassen, sind Teil der Erfindung. Somit ermöglicht es die vorliegende Erfindung, Lebensmittelprodukte auf Fettbasis herzustellen, in denen eine Dispersion eines Organogels verwendet wird. Obgleich es sehr gut möglich ist, Lebensmittel herzustellen, in denen das gesamte Fett in Form eines erfindungsgemäßen Organogels vorliegt, umfasst das Lebensmittelprodukt in einer Ausführungsform Fett in Form eines Organogels, wie es in dieser Anmeldung definiert ist, und ein anderes (festes) Fett.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
In diesen Beispielen sind Prozentangaben Gewichtsprozente, wenn nichts anderes angegeben ist.
Der Strukturierungsgrad der Proben wurde mit Hilfe eines Stevens-Penetrometers unter den folgenden Bedingungen bestimmt:

– Sondendurchmesser: 6,4 mm;
– Penetrationstiefe: 20 mm;
– Penetrationsgeschwindigkeit: 20 mm/s;
– Temperaturen: Umgebungstemperatur (ca. 20°C).

Beispiel I
Zur Bestimmung der Löslichkeit des Reiskleie-spezifischen Phytosterols "Oryzanol", das Ferulasäureester für verschiedene Phytosterole umfasst, in raffinierten Sonnenblumenöl, wurden 1 bis 10% reines Oryzanol (erhalten von Tsuno Rice Fine Chemicals Co. Ltd., Japan, > 98% Ferulasäureester) und β-Sitosterol (von Kaukas Oy, Chemical Mill, Finnland, umfassend 92% B-Sitosterol, 7% Campesterol und etwa 1% Artenole, durchschnittliches Molekulargewicht war 413) dem Öl bei erhöhten Temperaturen zwischen 50 und 100°C unter Rühren, zugemischt, bis eine klare und transparente Lösung erhalten wurde.
Die Löslichkeit von Oryzanol in Sonnenblumenöl, definiert als die (G/G)-Konzentration, die eine klare Lösung nach verlängerter Lagerungszeit bei bestimmter Temperatur ergibt, wurde so entwickelt, dass sie etwa linear von ca. 2% bei 20°C bis ca. 10% bei 90°C zunahm.
Als eine gesättigte Lösung abkühlen gelassen wurde und für längere Zeit gehalten wurde, um mit einer oft auftretenden verzögerten Kristallisation – Supersättigung – zurecht zu kommen, zeigte die Lösung die Bildung von einzelnen Oryzanolkristallen am Boden des Gefäßes. Unter diesen Bedingungen wurde überhaupt keine Strukturierung der Ölphase beobachtet (= Experiment Nr. I.1).
Ähnliche Löslichkeitsbestimmungen wurden mit einem reinen Sitosterolprodukt auf Holzbasis durchgeführt, das aus ca. 92% natürlichem Sitosterol und etwa 8% Capesterol bestand. Die Löslichkeit dieses Sitosterols in raffiniertem Sonnenblumenöl wurde mit ca. 1% bei 20°C festgestellt und nahm linear bis 4% bei 90°C zu, wobei geringe Mengen davon in dem reinen Öl nicht berücksichtigt worden.
Als die Temperatur unter die Sättigungstemperatur der Sitosterollösung sinken gelassen wurde, trat nach einiger Zeit eine deutliche Präzipitation von Sitosterolkristallen auf. Auch in diesen Löslichkeitstests wurde überhaupt kein Strukturierungsphänomen bemerkt (= Experiment Nr. I.2).
Um die Löslichkeit für verschiedene Phytosterole zu untersuchen, wurden auch Löslichkeitsexperimente mit den beiden Sterolen, gelöst im Öl, durchgeführt. Diese Lösungen der kombinierten Phytosterole blieben so lange flüssig, wie die Temperatur über 50°C gehalten wurde.
Sehr überraschend wurde festgestellt, dass, beginnend bei einem Level von etwa 2% Oryzanol und 2% Sitosterol, gelöst in Sonnenblumenöl, die Lösung der Phytosterole gelartig und sogar nach einigen Tagen fest wurde, wenn die Lösungen auf Umgebungstemperaturen abgekühlt wurden und kein Rühren mehr angewendet wurde (= Experiment Nr. I.3).
Beispiel II
Die unerwartete Strukturierungsfähigkeit der kombinierten Auflösung von Oryzanol und Sitosterol in flüssigem Sonnenblumenöl wurde weiter geklärt, indem eine Reihe von Auflösungsexperimenten durchgeführt wurde, wobei das Massenverhältnis Oryzanol : Sitosterol eine Variable war.
Die konstanten Bedingungen in dieser Reihe von Experimenten folgen aus der Beschreibung der Behandlung:

– Gebe 94,0 g raffiniertes (und gewintertes) Sonnenblumenöl in ein Becherglas unter Rühren;
– mische die erforderlichen Mengen an Oryzanol und Sitosterol mit einem konstanten Gesamtkonzentrationslevel von 6,0% zu dem Öl;
- erhöhe die Temperatur des Gemisches unter Rühren auf 90°C;
– rühre für 30 Minuten nach Erreichen einer klaren Lösung weiter;
– lasse die Lösung auf Umgebungstemperatur abkühlen;
– halte die Lösung bei Umgebungstemperatur für 6 Tage in Ruhe.

Die Resultate für die Stevens-Härte in 9 Kraft, gemessen in Lösungen, die unterschiedliche Mengen an Oryzanol und Sitosterol enthalten, sind in Tabelle II aufgelistet. Experiment II.1 und II.9 sind Vergleichsbeispiele.
Tabelle II
Die Reihe der Experimente zeigt das Strukturierungsphänomen deutlich, wenn die zwei betrachteten Phytosterole zusammen im Sonnenblumenöl gelöst sind.
Beispiel III
Die Gesamtphytosterolkonzentration wird durch das folgende Beispiel erläutert:
Verhältnis und Gesamtgewichtsmenge sind in der Tabelle unten angegeben.
Die anderen konstanten Bedingungen während dieser Tests waren wie in Beispiel II beschrieben, außer dass eine variable Menge an Sonnenblumenöl involviert war (in der Tabelle angegeben), und der Haltezeit, die in diesem Experiment 3 Tage war.
Die Resultate dieser Bedingungen sind in der folgenden Tabelle angegeben:
Tabelle III
Aus dieser Tabelle folgt, dass die Härte des strukturierten Sonnenblumenöls wesentlich zunimmt, wenn die Gesamtmenge der Phytoserole zunimmt. Es stellte sich heraus, dass Beispiel III.1 zur Zeit der Messung keine Härte hatte. In einem zusätzlichen Experiment wurde allerdings die Stevens-Härte mit etwa 20 nach 26 Tagen festgestellt.
Beispiel IV
In dieser Reihe von Experimenten waren die veränderten Bedingungen:

– Haltezeit nach Kühlung: 1–4–7 Tage;
– Haltetemperatur: 5–15–25°C.

Die Gesamtsterolkonzentration wurde nun bei 5% gehalten und das Molverhältnis Oryzanol : Sitosterol war 1 : 1. Die Messung der Stevens-Härte wurde bei Umgebungstemperatur durchgeführt. Das Auflösen wurde in einem doppelwandigen Glasreaktor mit Rührer und Schaufeln durchgeführt. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle angegeben:
Effekt der Zeit, der Temperatur und des Sterolverhältnisses auf die Härte
Aus diesen Resultaten wird klar, dass die Strukturierung mehrere Tage erfordert und dass sie bei niedrigerer Temperatur schneller fortschreitet. Bei einem weiter verlängerten Stehen lassen der Zusammensetzung zeigte sich, dass die Härte weiter zunahm. Eine rasche Strukturierung erfolgte bei Verwendung eines Votators (A-Einheit) zum Abkühlen der Zusammensetzungen.
Beispiel V
Es wurden verschiedene unterschiedliche Typen an flüssigen Triglyceridölen mit einem unterschiedlichen Unsättigungsgrad in diesem Experiment eingesetzt. Die verwendeten Öle wurden erhalten aus: Palmolein, Oliven-, Reiskleie-, Rapssamen-, Sonnenblumen- und Flachs- oder Leinsamenöl. Das Palmolein stammt aus einer Trockenfraktionierung bei 15°C.
Diese Experimente wurden bei den folgenden Bedingungen durchgeführt:

– Gesamtsterolkonzentration: 6%;
– Gewichtsverhältnis Oryzanol : Sitosterol: 1 : 1;
– Auflösungstemperatur: 90°C;
– Haltezeit: 6 Tage;
– Haltetemperatur: 20°C.

Die erhaltenen Resultate für die Stevens-Härte sind nachfolgend aufgelistet:
Tabelle V
Beispiel VI
Der Einfluss einer Verwendung des Tiercholesterins anstelle von Sitosterol auf das Strukturierungsverhalten wurde untersucht, indem eine Strukturierung mit 46 g Sonnenblumenöl + 3 g Oryzanol + 1 g Cholesterin durchgeführt wurde.
Bald nach Auflösen der Tier- und der Gemüsesterole in Sonnenblumenöl bei 90°C wurde das Strukturierungsverhalten sichtbar. Siehe die nächste Tabelle:
Tabelle VI
Während der ersten paar Tage sah das Cholesterin-strukturierte Öl sehr transparent aus, nach einer Zeit wurde die Probe aber "trüber", wie bei allen vorherigen Tests.
Beispiel VII
Das raffinierte Sonnenblumenöl, das für die bisher beschriebenen Versuche verwendet wurde, kann noch geringe Mengen polares Material wie Di- und Monoglyceride und freie Fettsäuren enthalten.
Zur Untersuchung der Sterolstrukturierung in gereinigtem Triacylglycerin wurde raffiniertes und gewintertes Sonnenblumenöl zusätzlich bei Umgebungstemperatur unter den folgenden Bedingungen mit einer SiO₂-Säule behandelt:
1 Teil Öl wurde in zwei Teilen Hexan aufgelöst;
Säulenbehandlung mit Silikagel (Nr. 60 von Merck).
Im gereinigten Öl wurden 3% Oryzanol und 3% Sitosterol bei 90°C gelöst. Nach 6 Tagen Halten bei Umgebungstemperatur wurde mit dem gereinigten Triglycerid eine sehr harte Struktur erhalten, was sich in einer Stevens-Härte von 1049 g wiederspiegelte.
Beispiel VIII
Der Einfluss des Vorliegens variierender Mengen an Monoglyceriden in raffiniertem Sonnenblumenöl wurde durch die Strukturierungsexperimente Nrn. VIII.1-4 ohne und mit Zumischen von 3, 6 oder 9% reinem Monoacylglycerin (mag) (Hymono) untersucht. Die Härteresultate sind in der folgenden Tabelle aufgelistet:
Tabelle VIII
Aus dieser Tabelle folgt, dass der Zusatz von reinen Monoglyceriden einen positiven Effekt auf die Härte der Sterolstrukturierung hat.
Beispiel IX
Es wurde eine Reihe von Strukturierungstests mit einer Anzahl verschiedener organischer Nicht-Triglyceridflüssigkeiten mit 6% Gesamtsterolkonzentration und mit einem Molverhältnis von 1 : 1 für Oryzanol : Sitosterol durchgeführt. Die Resultate sind in der folgenden Tabelle angegeben:
Phytosterol-Strukturierung in Nicht-TAG-Flüssigkeiten
Die Resultate zeigen eine ziemlich deutliche Strukturierungsfähigkeit von Phytosterolen in Paraffinöl, Propylenglykol, Hexan und zu gewissem Ausmaß Ölsäure.
Beispiel X
Ein Vermischen von mit Sterolen strukturierten Sonnenblumenöl mit Umgebungstemperatur mit entmineralisiertem Wasser bei steigendem Öl : Wasser-Verhältnis in Schritten von 10% resultierte in weiß gefärbten, stabilen, weichen Emulsionen mit einem Verhältnis von 50 : 50 oder höher.
Bei niedrigeren Verhältnissen blieb die Ölphase als getrennte Phase im Wasser.
Bei Vermischen von Oryzanol und Sitosterol enthaltendem Sonnenblumenöl – Gesamtsterolkonzentration von etwa 6% und bei einem Molverhältnis von 1 : 1 – mit 20% Wasser wurde ein ziemlich harter margarineartiger Aufstrich erhalten, indem ein schnelles Abkühlen in einem Votator (A-Einheit) bei einem Temperaturprofil von 60 bis 90°C auf 0 bis 5°C durchgeführt wurde.
Nach wenigen Tagen im Kühlschrank wurde der erhaltene Aufstrich weich und konnte sehr gut als herausdrückbare Margarine verwendet werden.
Beispiel XI
In diesem Experiment wurden Aufstriche hergestellt, die das Organogel und Wasser umfassen. Das Organogel wurde aus Ultrasitosterol (ein Sterol, erhalten aus Holzpulpe) hergestellt, das Oryzanol wurde von Kaukas Oy erhalten.
Es wurden zwei Serien hergestellt, beide wurden hergestellt, indem zwei getrennte Phasen, d. h. eine wässrige Phase und eine Fettphase, vorbereitet wurden und diese Phasen nach einer Vorbehandlung in einer C-Einheit kombiniert wurden. Die Vorbehandlung der Fettphase umfasste das Erhitzen der Fettphaseningredienzien auf 90°C, Abkühlen auf 60°C, Führen der Zusammensetzung durch eine A-Einheit, so dass sie rasch auf 15°C abkühlte.
Die wässrige Phase wurde hergestellt, indem die kombinierten Ingredienzien auf 60°C erhitzt wurden, durch eine A-Einheit geführt wurden, so dass sie rasch auf 15°C abgekühlt wurden.
In Beispiel XI.A enthielt die wässrige Phase Salz, Sirup oder keine Additive; die Konzentration an Sterol : Sterolestern (1 : 1 M/M) war 5 Gew.-%, bezogen auf die Fettphase.
Beispiel XI.A umfasst sechs Experimente einschließlich eines Referenzbeispiels. Die Resultate werden in der folgenden Tabelle angegeben:
Tabelle XI.A
In Beispiel XI.B enthielt die wässrige Phase etwa 12% des Gesamtfettgehalts und so war die wässrige Phase eine Vormischung als solche. Alle Sterole wurden der Fettphase zugesetzt. Entsprechend war die Sterolkonzentration in der Fettphase 5,65%, wohingegen die Sterolkonzentration auf der Basis der Gesamtfettmenge in der Zusammensetzung 5% war. Der Fettphase wurden 0,5% Dimodan BP und eine geringere Menge an Caroten zugesetzt.
Tabelle XI.B

Claims

Zusammensetzung, die ein Organogel enthält, wobei das Organogel eine flüssige Fettkomponente, mindestens ein Sterol und mindestens einen Sterolester umfasst, wobei das Molverhältnis von Sterolen zu Sterolestern im Bereich von 1 : 5 bis 5 : 1 liegt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Gesamtmenge an Sterol und die Gesamtmenge an Sterolester jeweils mindestens 1 Gew.-%, bezogen auf die Menge der flüssigen Fettkomponente, ist.
Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Zusammensetzung aus einem flüssigen Fett, einem Sterol oder einem Gemisch verschiedener Sterole und einem Sterolester oder einem Gemisch verschiedener Sterole und Monoglyceriden besteht.
Zusammensetzung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Zusammensetzung kein Wasser umfasst.
Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Sterolester eine Struktur hat, die der des angewendeten Sterols in hohem Maß ähnlich ist.
Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Sterol und die Sterolester aus der Gruppe der Phytosterole ausgewählt sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 6, wobei das Sterol ein Sitosterol ist und der Sterolester Oryzanol ist.
Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Organogel in der Zusammensetzung eine Stevens-4,4-Härte von mindestens 20 Gramm, gemessen bei 20°C, hat.
Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Gesamtmenge an Sterolen, d. h. Sterole plus Sterolester, mindestens 3 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an flüssigem Fett in der Zusammensetzung, ist.
Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Molverhältnis von Sterolen zu Sterolestern im Bereich von 1 : 3 bis 3 : 1 liegt, bevorzugter ein fast gleiches Molverhältnis ist.
Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei Monoglyceride vorliegen.
Zusammensetzung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zusammensetzung ein Lebensmittelprodukt ist und das vorliegende Fett essbares Fett ist und die angewendeten Sterole und Sterolester essbare Komponenten sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 12, wobei das Lebensmittelprodukt ein Aufstrich, eine herausdrückbare Margarine, ein Dressing oder eine Mayonnaise ist.