FI106610B - Menetelmä valmistaa kasvirasvapohjainen kerma - Google Patents

Description

! 106610

Menetelmä valmistaa kasvirasvapohjainen kerma

Kasvirasvapohjaiset kermat (non-dairy creams, NDC), jotka pohjautuvat kasvi-rasvoihin, ovat jo tunnettuja kirjallisuudesta, vrt. esim. US 4,199,608 tai US 5 4,107,343. Näillä kermoilla voi olla korkea viskositeetti ja/tai ei-hyväksyttävissä oleva maku. Maun parantamiseksi on ehdotettu lisättäväksi NDC-kermoihin maidon komponenttia, esimerkiksi kirnupiimäjauhetta. Maidon komponentin käyttäminen on kuitenkin toistaiseksi lisännyt NDC-kermojen viskositeettia. Korkea viskositeetti ei kuitenkaan useinkaan ole toivottavaa, esimerkiksi kahvi-10 kermoissa. Korkea viskositeetti johtuu öljypisaroiden kasautumisesta NDC-kermojen prosessoinnin viime vaiheiden aikana. Kun käytetty maitokomponen-tin suhde emulgointiaineeseen (esimerkiksi kaseinaatti) on korkea, voidaan saada hyvin voimakkaasti kasautuneita kermoja. Nämä kermat tukkivat putkiston ja laitoksen muut osat. Tämä voi olla joskus niin voimakasta, että koko lai-15 tos on ajettava alas ja laitteisto puhdistettava perinpohjin. Olemme nyt löytäneet NDC-kerman, jossa yhtyy maitokomponentin suhteellisen suuri pitoisuus NDC:ssa ja NDC:n alhainen viskositeetti. Keksintömme koskee siten ensi sijassa menetelmää valmistaa NDC-kermaa, joka sisältää kasvirasvan (rasvojen) ja veden emulsiota, emulgointiainetta ja maidon komponenttia, jolloin NDC sisäl-20 tää 0,1 -10 paino-% emulgointiainetta ja 0,1 -15 paino-% maidon komponenttia (kuivapainosta), kun taas maidon komponentin konsentraation (= B) ja emul-; gointiaineen konsentraation (= C), molemmat paino-%:na, välinen suhde on sellainen, että B/C2 on suurempi kuin kriittinen arvo Ycrit ja viskositeetti arvossa 100 s'1 on pienempi kuin 150 mPa s, jolloin kriittisen arvon Ycrit määrää 25 käytetty emulgointiaine ja se saadaan käyrästä, jossa viskositeetti on piirretty B/C2:n vasten, jolloin Ycrit on se B/C:n arvo, joka tämän käyrän mukaisesti antaa viskositeetiksi 100 mPa s arvossa 100 s'1.

Maidon komponenteista, joita voidaan käyttää, ovat esimerkkejä: kimupiimä-30 jauhe, täysmaitojauhe, kuorittu maitojauhe, voiherajauhe, mutta myös kirnupiimä, kuorittu maito, kokomaito ja voihera ja näiden seokset. Näistä maidon komponenteista kaikkein parhaimpana pidetty on kirnupiimäjauhe. Nämä mai- 2 106610 don komponentit saattavat sisältää jonkin verran kaseiinia, mutta tämä kaseiini ei ole mukana C:ssa suhteessa B/C2

Meidän NDC-kermoihimme voidaan laittaa kaikkia tunnettuja emulgointiaineita, 5 esimerkiksi kaseinaatteja, lesitiinejä ja monoglyseridejä. Kuitenkin suosittelem-me, että emulgointiaineena käytetään kaseinaattia.

Edellä mainittujen kriteereiden mukaiset NDC-kermat ovat stabiileja, niillä on alhainen viskositeetti ja hyvä maku ja ne on mahdollista prosessoida ilman 10 kasautumisvaaraa. Niitä voidaan käyttää sellaisenaan esimerkiksi kuohukermana tai kahvikermana.

Kun kaseinaattia käytetään emulgointiaineena, Ycrit on 1,0, kuten jäljempänä on havainnollistettu. Tässä tapauksessa suhde B/C2 näissä kermoissa on 15 mieluummin yli 2,0, kaikkein mieluummin yli 3,0. Näiden kermojen viskositeetti on mieluummin alle 100 mPa s leikkausvoimalla 100 s'1.

«

Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettaviin NDC-kermoihin hyödyllisiä kasvirasvoja ovat palmunydin-, kookospähkinä-, babasu-, ouricurum-20 murumuru-, tucum-, kaakaovoi-, auringonkukka-, safflori-, rapsinsiemen-, soija-maissi-, maapähkinä-ja puuvillasiemenöljy sekä niiden hydratut tuotteet.

Osa näistä rasvoista voidaan korvata tunnetuilla rasvankorvaajilla, kuten SPE-korvaajilla tai denaturoiduilla proteiineilla. Esimerkkejä näistä rasvankorvaajista 25 on kuvattu esimerkiksi patenttijulkaisuissa US 3,600,186; EP 235,836; EP 236,288; EP-patenttihakemus 88201237 ja EP-patenttihakemus 90201829.

•

Suositeltuja rasvoja ovat kovetettu palmunydinöljy, kookospähkinäöljy ja aurin-gonkukkaöljy.

30

Emulgointiaineena voidaan käyttää mitä tahansa kaseinaattia. Kaseinaattia käytetään mieluummin ryhmän lA ja llA metallin suoloina, erityisesti Li+, Na+, Ca2+ ja Mg2+ kaikkein mieluummin Na+-suoloina.

3 106610

Emulgointiaineen määrä voi vaihdella välillä 0,1 ja 10 paino-%, vaikka myös korkeampia ja pienempiä määriä voidaan käyttää. Suositellun Na-kaseinaatin määrä on 1 - 5 paino-%.

5 Maitokomponentin määrä vaihtelee välillä 0,1 ja 15 paino-%, mutta myös alhaisempia tai suurempia määriä voidaan käyttää. Maitokomponentin suositeltu määrä on 1 -10 paino-% (kuivapainosta).

NDC-kermojen viskositeetti mittaa kasautumisen määrää NDS:ssa. Tämä visio kositeetti mitataan mittaamalla leikkausnopeudet leikkausjännityksen funktiona, jolloin jännitystä nostetaan lineaarisesti ajan kanssa tiettyyn arvoon, minkä jälkeen jännitys jälleen pienennetään nollaan.

Tällä tavoin saadaan käyrä, joka muodostuu kahdesta viivasta, toinen kasva-15 valle jännitykselle ja toinen pienenevälle jännitykselle. Kuvio 1 havainnollistaa tätä ilmiötä, jossa kuvassa leikkausjännitys on piirretty leikkausnopeuden suhteen mielivaltaiselle NDC:lle. Tämä NDC sisältää Na-kaseinaattia emulgointiai- ^ · neena ja kirnupiimäjauhetta maitokomponenttina. Viskositeetti määrätyllä leikkausnopeudella voidaan laskea määrittämällä leikkausjännityksen ja leikkaus-20 nopeuden välinen suhde.

: Kuvio 2 esittää käyrää, jossa edellä mainitun NDC-kerman viskositeetti on piirretty maitokomponenttina (= B) käytetyn kirnupiimäjauheen pitoisuutta vasten kermoille, jotka sisältävät vastaavasti 1 % ja 2 % Na-kaseinaattia emulgoin-25 tiaineena. Tämä käyrä esittää emulgointiaineen ja maidon komponentin määrän vaikutusta NDC-kermojen viskositeettiin. Tästä käyrästä voidaan päätellä, että maitokomponentin suhteen lisääminen emulgointiaineeseen nähden lisää mielivaltaisen NDC-kerman, joka on prosessoitu tavalliseen tapaan, viskositeettia. Kun näille NDC-kermoille piirretään viskositeetti versus B/C2 (B maito-30 komponentin konsentraatio, C = emulgointiaineen konsentraatio), saadaan suora viiva, kuten on esitetty kuviossa 3. Huomattakoon, että kuvio 3 koskee systeemiä, jossa natriumkaseinaattia käytetään emulgointiaineena. Kun käyte- 4 106610 tään muuta emulgointiainetta, saadaan toinen suora viiva, joka antaa toisen arvon Ycrit: Ile.

Kuvio 3 osoittaa, että kriittinen arvo Ycrit B/C2:lla on noin 1,0, kun kyseessä on 5 NDC, joka sisältää kirnupiimäjauhetta maitokomponenttina ja Na-kaseinaattia emulgointiaineena ja kun NDC on käsitelty tavalliseen tapaan. Alle 150 m.Pa s (leikkausnopeudella 100 s"1) viskositeetteja voidaan ainoastaan saada valmistamalla NDC-kermoja, joiden B/C2 on alle 1,3. Olemme nyt löytäneet uusia NDC-kermoja, joissa alhainen viskositeetti (alle 150 m.Pa s) yhtyy korkeaan 10 B/C2-suhteeseen (yli kriittisen arvon Ycrit 1,0).

Tavanomaisissa NDC-kermojen valmistusmenetelmissä dispergoidaan ensin maitokomponentti veteen yhdessä vesiliukoisen emulgointiaineen kanssa. Rasva lisätään myöhemmin rasvaliukoisten emulgointiaineiden kanssa. Näin 15 saadun karkean emulsion homogenisoinnin jälkeen saadaan emulsio, jossa on pieniä rasvapisaroita. Homogenisoinnin aikana ei kuitenkaan ole mahdollista . välttää voimakasta pisaroiden kasautumista. Olemme nyt löytäneet menetel män, jolla saadaan pysyvä, kasautumaton NDC, jolla on hyvät makuominaisuu-det. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista patenttivaatimuksen 20 1 tunnusmerkkiosassa esitetyt asiat. Tässä menetelmässä lisätään maitokom ponentti homogenisoinnin suorittamisen jälkeen. Kirnupiimäjauhe sekoitetaan siten veden, kasvirasvan (rasvojen) ja emulgointiaineen homogenisoidun seoksen kanssa.

25 Näin saatu NDC voidaan helposti prosessoida homogenisoimatta pieniviskosi-teettiseksi NDC-kermaksi, joka sisältää suhteellisen suuria määriä maitokom-ponenttia ja joka on steriili.

Keksintöä havainnollistetaan seuraavassa esimerkkien avulla, jotka eivät kui-30 tenkaan rajoita keksintöä: 5 106610

Esimerkki 1 100 g.sta Na-kaseinaattia ja 5100 ml:sta vettä valmistettiin emulsio ja lisättiin 4500 g palmunydinöljyn (2250 g) ja maapähkinäöljyn (2250 g) 1:1-seosta.

5 Tämä seos prosessoitiin normaalisti käyttämällä 100 barin homogenisointi-painetta.

Sen jälkeen homogenisoituun seokseen lisättiin 300 g kirnupiimäjauhetta ilman enempää homogenisointia. Näin saatu kerma prosessoitiin kermaksi, joka sisäl-10 si 22,5 % palmunydinöljyä, 22,5 % kookospähkinäöljyä, 1 % natrium-kaseinaat-tia ja 3 % kirnupiimäjauhetta (B/C2 = 3). Kerman viskositeetti leikkausnopeudella 100 s'1 oli 53 mPa s.

Vertailuesimerkki 1 15

Kun kirnupiimäjauhe lisättiin ennen homogenisointia, saatiin kerma, jonka viskositeetti leikkausnopeudella 100 s*1 oli 562 mPa s.

Esimerkki II

20 NDC-kerma valmistettiin esimerkin I mukaisella menetelmällä käyttämällä 1 % Na-kaseinaattia, 49,5 % vettä, 45 % auringonkukkaöljyä ja 4,5 % kirnupiimä-jauhetta (B/C2 = 4,5). Näin saatiin NDC, jonka viskositeetti leikkausnopeudella 100 s'1 oli 73 mPa s ja 9 mPa s leikkausnopeudella 10 s*1.

25

Vertailuesimerkki II

Toistettiin esimerkki II, mutta käyttämällä vertailuesimerkin I vaiheiden järjestystä.

30 Näin saatiin tuote, jonka viskositeetti leikkausnopeudella 100 s'1 oli suurempi kuin 674 mPa s ja 540 mPa s leikkausnopeudella 10 s'1.

Claims (12)

106610

1. Menetelmä valmistaa kasvirasvapohjainen kerma (NDC-kerma), joka sisältää kasvirasvan (rasvojen) ja veden emulsiota, emulgointiainetta, ja mai- 5 don komponenttia, joka valitaan ryhmästä, johon kuuluu kirnupiimäjauhe, täysmaitojauhe, kuorittu maitojauhe, voiherajauhe, kirnupiimä, kuorittu maito, täysmaito ja voihera ja näiden seokset; 0,1 -10 paino-% emulgointiainetta ja 0,1 -15 paino-% (kuivapainosta) maidon komponentteja, kun taas maidon komponentin konsentraation (= B) ja emulgointiaineen konsentraation (= C), 10 molemmat paino-%:na, välinen suhde on sellainen, että B/C2 on suurempi kuin kriittinen arvo Ycrit ja viskositeetti leikkausnopeudella 100 s'1 on alle 150 mPa s, jolloin kriittinen arvo Ycrit määräytyy käytetystä emulgointiaineesta ja se saadaan käyrästä, jossa viskositeetti on piirretty suhdetta B/C2 vasten, jossa Ycrit on se B/C2:n arvo, joka tämän käyrän mukaan johtaa 100 mPa s viskosi-15 teettiin leikkausnopeudella 100 s'1; tunnettu siitä, että menetelmässä emul-gointiaine ja kasvirasva dispergoidaan veteen, seos homogenisoidaan, homo-genisoinnin jälkeen lisätään maidon komponentti homogenisoituun seokseen ja kerma prosessoidaan enempää homogenisoimatta prosessoiduksi NDC-kermaksi. 20

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kirnupiimä-jauhetta käytetään maidon komponenttina, joka sekoitetaan hyvin huolellisesti veden, kasvirasvan ja kaseinaatin homogenisoidun seoksen kanssa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että emulgointi- aineena käytetään kaseinaattia ja Ycrit on 1,0.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suhde B/C2 on yli 2,0. 30

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suhde B/C2 on yli 3,0. 106610

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kasvirasvapohjainen menetelmä, tunnettu siitä, että kerman viskositeetti leikkausnopeudella 100 s*1 on pienempi kuin 100 mPa s.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kasvirasva-na käytetään auringonkukkaöljyä.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kasvirasva-na käytetään kookospähkinäöljyä. 10

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kasvirasva-na käytetään palmunydinöljyn ja kookospähkinäöljyn seosta.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että palmu-15 ydinöljyn ja kookospähkinäöljyn suhde on 2:1 -1:2. : 11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kasviras- vana käytetään palmunydinöljyä.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että maidon komponenttia käytetään määrässä 1-10 paino-%. « 106610