IT201600117079A1 - Composizione alimentare tipo margarina per sfoglie a ridotto contenuto di grassi saturi - Google Patents

Composizione alimentare tipo margarina per sfoglie a ridotto contenuto di grassi saturi

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IT201600117079A1
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Nadia Morbarigazzi
Annalisa Bacchi
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Barilla Flli G & R
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Description

DESCRIZIONE
Campo di applicazione
La presente invenzione si riferisce, in generale, al settore dell’industria alimentare. In particolare, l’invenzione riguarda una composizione di margarina a ridotto contenuto di grassi saturi, per la produzione di prodotti da forno tipo pasta sfoglia ottenuti da laminazione.
Arte nota
È noto che la margarina è un’emulsione di oli e grassi vegetali con acqua, che può avere come fase dispersa sia ima fase grassa che una fase acqua a seconda degli utilizzi previsti, ed è ampiamente impiegata in ambito alimentare nella produzione di diversi tipi di prodotti da forno quando è necessaria una componente grassa in forma solida.
È altresì noto che tra gli impieghi più specifici della margarina, la pasta sfoglia e la pasta sfoglia lievitata dolce tipo “Danish pastry” richiedono l’uso di una particolare tipologia di margarina, nota come “margarina roll-in”, la cui struttura è caratterizzata da plasticità e adeguata consistenza unitamente a uniformità e compattezza.
Plasticità e consistenza sono necessarie in quanto si devono formare strati di margarina tra gli strati di pasta ed è cruciale che rimangano integri durante le operazioni di piegatura e di laminazione dell’impasto, per garantire il massimo grado di sfogliatura del prodotto finale.
Uniformità e compattezza sono altrettanto -importanti per evitare che la parte oleosa della margarina venga parzialmente assorbita dalla pasta.
È noto che la presenza di elevate percentuali di acidi grassi saturi nella formulazione del prodotto ne influenza la plasticità. Le margarine roll-in hanno infatti generalmente un contenuto di acidi grassi saturi di almeno il 50%.
È altrettanto noto che la fase grassa della margarina può comprendere olio di palma, ricco di acido paimitico, in miscela con altri oli vegetali.
È noto altresì che l’olio di palma è un grasso vegetale estratto dai semi della palma da olio ( Elaeis guineensis e Elaeis Oleifera) ed è uno dei principali oli vegetali utilizzati dall’industria alimentare, poiché possiede un’ampia versatilità tecnologica e proprietà uniche che influiscono sulla struttura, l’aspetto, il gusto e il tempo di conservazione di molti prodotti.
Infatti, questo olio viene utilizzato poiché è solido a temperatura ambiente, ha un sapore neutro e possiede un elevato tenore di acidi grassi saturi che contrasta il fenomeno dell’irrancidimento .
Grazie alla sua versatilità e al suo ridotto prezzo sul mercato rispetto agli altri oli vegetali, l’olio di palma è impiegato negli impasti di una vasta gamma di prodotti, tra cui prodotti da forno dolci e salati e prodotti da pasticceria.
E’ noto che l’elevato consumo di acidi grassi saturi è collegato all’incremento di rischio cardiovascolare, ed è altrettanto noto che gli acidi grassi saturi sono presenti sia in oli vegetali, tra cui Γοϋο di palma, che in grassi animali come, ad esempio, il burro.
Gli studi più recenti (M.Crupkin and Zambelli A. “Detrimental impact of Trans Fats on Human Health: Stearic Acid-Rich Fats as possible substitutes”, Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 7(3):27 1-279; Hunter JE, Zhang J, Kris-Etherton PM., “Cardiovascular disease risk of dietaiy stearic acid compared with trans, other saturated, and unsaturated fatty acids: a systematic review”, AmeHcan Journal of Clinical Nutrition 2010 Jan;91(l):46-63; Mathilde Fleith, Nestlé Research Centre, Nestec Ltd, Lausanne, Switzerland, “Health Effects of Individuai Saturated Fatty Acids: Report of Health & Nutrition Division Session at thè 106<th>AOCS Annua! Meeting”) hanno studiato l’impatto sulla salute dei singoli acidi grassi saturi, differenziando fra acido paimìtico (CI 6) e acido stearico (CI 8), e hanno dimostrato che l’acido stearico sembra non avere effetti particolarmente negativi sulla salute del consumatore avendo un comportamento sul colesterolo LDL più paragonabile a quello dell’acido oleico e linoleico con riscontro in alcuni casi positivo sul rapporto tra colesterolo totale e colesterolo HDL.
L’olio di palma è ricco di acido paimitico C16, con una percentuale superiore al 50% e rientra nella formulazione di alcuni prodotti, tra cui le margarine.
La domanda di brevetto FR 3015184 concerne una composizione lipidica per prodotti di pasticceria, in particolare torte morbide, in cui tale composizione è un’emulsione olio in acqua che prevede la sostituzione dell’olio di palma con un olio vegetale ad alto tenore di grassi insaturi, tra cui ad esempio l’olio di colza, di girasole, di arachide, di oliva, di sesamo.
La domanda di brevetto FR 2986693 descrive una preparazione oleosa in forma liquida a base di un olio vegetale sostituente dell’olio di palma scelto tra l’olio di girasole ad alto contenuto di acido oleico, di colza ad alto contenuto di acido oleico, di oliva, di mais, di soia o loro miscele.
Il brevetto GB 9517480 descrive una margarina tradizionale e/o spalmabile priva di olio di palma in cui l’olio di base della fase grassa comprende una miscela di oli vegetali co -intere sterificati composti da oli vegetali “domestici” ovvero non derivati da piante tropicali (ad esempio l’olio di soia, di cotone, di sesamo, di mais, di colza) e oli vegetali totalmente idrogenati, raffinati e sbiancati (ad esempio Folio di arachidi, di girasole, di sesamo, di mais, di cotone).
La domanda di brevetto EP 2879505 concerne una composizione spalmabile di miscela di grassi che non comprende olio di palma e in cui la fase grassa è composta da un olio vegetale selezionato tra, ad esempio, olio di colza, di girasole ad alto contenuto di acido stearico e ad alto contenuto di acido oleico, di soia, di mais e da un grasso solido costituito da un olio totalmente idrogenato, frazionato o inter-esterificato .
Nelle margarine per sfoglia la sola riduzione del contenuto di acidi grassi saturi, attraverso l’eliminazione dell’olio di palma, porta ad una minore plasticità e ne riduce significativamente la lavorabilità.
Il problema alla base della seguente invenzione è stato dunque quello di mettere a disposizione una margarina a ridotto contenuto di acidi grassi saturi e priva di olio di palma con caratteristiche strutturali adatte al suo impiego nella preparazione di prodotti da forno tipo pasta sfoglia, in particolare per impasti di tipo “Danish pastry”.
Sommario delTinvenzione
La presente invenzione risolve il problema tecnico sopra esposto mettendo a disposizione una composizione di margarina di tipo “roll-in” a ridotto contenuto di acidi grassi saturi, comprendente in percentuale peso sul peso totale della composizione da 60% a 80% di una fase grassa e da 40% a 20% di una fase acquosa comprendente acqua, proteine e/o fibre alimentari solubili e/o insolubili, in cui detta fase grassa è costituita da 30% a 45% di almeno un grasso vegetale ricco di acido stearico e da 70% a 55% di almeno un olio vegetale.
Con il termine “grasso vegetale” si intende un lipide a base di trigliceridi di origine vegetale, che è solido a temperatura ambiente; con il termine “olio vegetale” si intende invece un lipide a base di trigliceridi di origine vegetale, che è liquido a temperatura ambiente.
Le percentuali riportate nella presente domanda, salvo diversa indicazione, sono da intendersi come percentuali p/p.
Preferibilmente, il contenuto di acidi grassi saturi della composizione di margarina secondo l’invenzione è compreso tra 20% e 40%, ancora più preferibilmente tra 25% e 30% in peso sul peso della composizione di margarina totale.
Preferibilmente, il grasso vegetale della fase grassa ha un contenuto di acidi grassi saturi di almeno il 50% (rispetto al peso totale degli acidi grassi) e almeno P80%, preferibilmente dall’85 al 95%, di tali acidi grassi è costituito da acido stearico.
Preferibilmente, il summenzionato grasso vegetale è scelto dal gruppo comprendente stearina di karitè, stearina di girasole ad alto stearico e una frazione di grasso da microalghe.
Preferibilmente, almeno il 55% dei trìgliceridi contenuti nel suddetto grasso vegetale sono costituiti da trigliceridi SOS (stearicooleico-stearico) .
Preferibilmente, l’olio vegetale della fase grassa è scelto dal gruppo costituito da olio di mais, olio di soia, olio di colza, olio di girasole e olio di arachidi, convenientemente è olio di girasole ad alto oleico.
La fase grassa della composizione di margarina secondo la presente invenzione è caratterizzata da un rapporto tra acidi grassi saturi, monoinsaturi e poiinsaturi compreso tra 0,42: 1:0,12 e 0,60:1:0,12.
Preferibilmente, la fase grassa comprende ulteriormente almeno un agente emulsionante in quantità inferiore o uguale a 3% in peso sul peso totale della composizione.
Preferibilmente, detto almeno un agente emulsionante è selezionato tra monogliceridi di acidi grassi alimentari, con funzione di miglioramento e incremento della velocità di cristallizzazione, e lecitina fluida derivata da girasole o da soia.
Nella presente invenzione, gli agenti emulsionanti sono scelti a seconda della loro funzionalità: la lecitina fluida per la sua azione emulsionante sulla fase acquosa e un monogliceride per la sua capacità di stabilizzare la fase grassa e di incrementare la velocità di cristallizzazione della composizione secondo l'invenzione.
Preferibilmente, l’acqua della fase acquosa è contenuta in quantità pari al 22-28% in peso sul peso della composizione.
Preferibilmente, le proteine della fase acquosa sono scelte dal gruppo costituito da glutine, proteine di soia, pisello e latte e più preferibilmente sono costituite da glutine.
Preferibilmente, le fibre solubili della fase acquosa sono selezionate dal gruppo costituito da inulina, pectina, beta glucani, alghe concentrate, fibra di pisello, fibra di patate, fibra di psyllium, fibra di guar, fibra di carote.
E’ particolarmente preferito l’utilizzo di una miscela di fibre solubili costituita da fibre di pisello, patata e psyllium.
Preferibilmente le fibre insolubili contenute nella suddetta fase acquosa sono scelte dal gruppo costituito da cellulose, fibra di frumento, fibra di tegumento di pisello, fibra di carote e fibra di bamboo.
Le miscele di fibre oggetto di questo ritrovato, che mostrano le migliori performance, sono caratterizzate da valori analitici di assorbimento acqua ed olio e di viscosità tipici e sono ottenute miscelando diverse fibre.
E’ particolarmente preferito rutilizzo di una miscela di fibre costituita da fibre di frumento, carota e psyllium, o in alternativa, una miscela di fibre di pisello, patata e psyllium.
In particolare, la capacità di assorbimento di acqua delle summenzionate miscele di fibre è compresa tra 8 ml/g e 11 ml/g (mi di acqua per g di fibre) e la capacità di assorbimento dell’olio è compresa tra 1,3 g/g e 3,5 g/g (g di olio per g di fibre).
Inoltre, le dispersioni acquose delle summenzionate miscele di fibre (ottenute disperdendo le miscele di fibre in acqua a 65°C) sono caratterizzate da un valore di sforzo di taglio (“shear stress”) che varia a seconda della concentrazione di fibre contenute nella dispersione.
In particolare, la viscosità delle dispersioni contenenti il 2% p/v in fibre è compresa tra 0,85 Pa e 1,6 Pa; la viscosità delle dispersioni contenenti il 5% p/v in fibre è compresa tra 7,6 Pa e 16 Pa e la viscosità delle dispersioni contenenti il 7% p/v in fibre è compresa tra 39 Pa e 45 Pa.
La composizione di margarina secondo la presente invenzione prevede vantaggiosamente l’impiego di fibre solubili e insolubili nella fase acquosa la cui funzionalità consiste nell’assorbimento di acqua e di olio, evitando dunque che parte della composizione venga assorbita dalle sfoglie di pasta.
Inoltre, la presenza di fibre solubili derivati dal concentrato di alghe e di psyllium permettono la formazione di una struttura tipo gel che aumenta la compattezza della composizione di margarina.
Un altro vantaggio è rappresentato dalla percentuale di umidità del prodotto secondo l’invenzione, che garantisce il mantenimento della consistenza adeguata alla laminazione e alla lievitazione deirimpasto del prodotto da forno.
Grazie alle caratteristiche sopra elencate di plasticità e di compattezza, la composizione di margarina della presente invenzione è adatta all’impiego nella produzione di prodotti alimentari, in particolare in prodotti di sfoglia e di sfoglia lievitata dolce (“Danish pastry”).
La presente composizione di margarina viene preparata mediante un procedimento che comprende le fasi di:
a) preparare una dispersione acquosa omogenea delle fibre alimentari e delle proteine in acqua ad una temperatura compresa tra 55°C e 65°C;
b) preparare una dispersione omogenea dell’almeno un olio vegetale e dell’almeno un grasso vegetale, mediante fusione di quest’ultimo ad una temperatura compresa tra 55°C e 65°C e sua miscelazione con l’almeno un olio vegetale;
c) emulsionare ad una temperatura di 55-80°C, vantaggiosamente a 60°C, le due dispersioni ottenute nelle fasi a) e b) fino ad ottenere una emulsione omogenea;
d) plastificare l’emulsione ottenuta in fase c) e lasciarla maturare.
Preferibilmente tale emulsione plastificata viene lasciata maturare per 7 giorni ad una temperatura compresa tra 15°C e 20 °C.
Preferibilmente, nella fase b) la dispersione omogenea dell’almeno un olio vegetale e deH’almeno un grasso vegetale comprende almeno un agente emulsionante selezionato tra monogliceridi e lecitina fluida da girasole o da soia.
Preferibilmente, nella fase d) di plastificazione dell’emulsione ottenuta nella fase c), detta emulsione viene raffreddata ad una temperatura compresa tra 8°C e 13°C mediante passaggio sequenziale in un primo cilindro di raffreddamento, in un cristallizzatore intermedio ("pin rotor”) e in un secondo cilindro di raffreddamento.
Preferibilmente, la temperatura dell’emulsione in uscita dal primo cilindro di raffreddamento è compresa tra 10°C e 18°C.
Preferibilmente, la temperatura dell’emulsione in uscita dal cristallizzatore intermedio è compresa tra 20°C e 30<D>C.
Preferibilmente, la temperatura dell’emulsione in uscita dal secondo cilindro di raffreddamento è compresa tra 8°C e 13°C.
La procedura così descritta, composta di diverse fasi sequenziali, permette di avere ima margarina finale di composizione omogenea, con la struttura adeguata all 'utilizzo per paste sfogliate, contraddistinta dall’associazione di cristallizzazione dei grassi e compattezza della fase acquosa che contribuisce a mantenere la giusta consistenza della sfoglia (impasto margarina dopo la laminazione) durante la fase di lievitazione e cottura, nonostante l’elevata percentuale di acidi grassi insaturi, evitandone la cessione di olio.
Breve descrizione delle figure
La figura 1 mostra un croissant prima della lievitazione ottenuto da pasta sfoglia dolce (“danish pastry”) con la composizione di margarina della presente invenzione.
La figura 2 mostra un croissant dopo la lievitazione ottenuto da pasta sfoglia dolce (“danish pastry”) con la composizione di margarina della presente invenzione.
La figura 3 rappresenta un grafico comparativo della viscosità delle due miscele di fibre secondo l’invenzione secondo il modello matematico Windhab.
La figura 4 rappresenta un grafico comparativo della reologia di una margarina roll-in standard rispetto a quella di una margarina secondo la presente invenzione.
La figura 5 rappresenta un grafico comparativo della consistenza di due margarine roll-in standard rispetto a quella di una margarina secondo l’esempio 1 dell’invenzione e di una margarina secondo l’e sempio 2 dell’invenzione.
Descrizione dettagliata dell’invenzione
La presente invenzione sarà ulteriormente descritta facendo riferimento ad alcuni esempi di realizzazione fomiti qui di seguito a titolo illustrativo e non limitativo.
ESEMPIO 1 - Prima composizione di margarina.
Acqua 25 %
Fibre 1,7 %
(mix 1= pisello :40%, patata: 30%, psyllium:30%)
Proteine (glutine) 2 %
Olio di girasole alto oleico 41,3 %
Stearina di karitè 30 %
La percentuale di fase grassa è 71,3 % e la percentuale di fase acquosa è 28,7 % di cui 25 % è acqua.
La composizione di margarina è stata preparata nella maniera seguente.
E’ stata preparata, secondo il processo descritto qui di seguito, una dispersione acquosa omogenea delle fibre solubili, fibre insolubili e proteine che costituisce la fase acquosa della composizione di margarina secondo l'invenzione .
Il procedimento consiste di una fase di miscelazione dei prodotti secchi formulati in polvere, ovvero fibre e proteine; una successiva fase di dispersione a freddo di tale miscela in acqua per 5 minuti e una fase finale di riscaldamento della dispersione così ottenuta ad una temperatura di 60° C in costante agitazione.
Parallelamente, è stata anche preparata una dispersione grassa omogenea dell’olio vegetale e del grasso vegetale.
Il procedimento per ottenere la dispersione grassa secondo Tinvenzione consiste di una fase di riscaldamento e una fase di miscelazione del grasso e dell’olio ad una temperatura di 60°C per 30 minuti, in costante agitazione.
La fase acquosa viene aggiunta alla fase grassa alla temperatura di 60 °C, e il tutto viene sottoposto all'azione della testina emulsionatrice dell'omogeneizzatore-emulsionatore per circa 20 minuti fino ad ottenere un'emulsione omogenea, che viene poi trasferita in un plastificatore a superficie raschiata per ottenerne la plastificazione.
Neirimpianto di plastificazione, la composizione di margarina secondo l’esempio 1 viene sottoposta una fase di raffreddamento che avviene mediante il passaggio sequenziale della composizione in un primo cilindro di raffreddamento, in un cristallizzatore intermedio e in un secondo cilindro di raffreddamento.
Le temperature della composizione rilevate in ingresso nel plastificatore a superficie raschiata e in uscita dal primo cilindro di raffreddamento, dal cristallizzatore intermedio e dal secondo cilindro di raffreddamento sono le seguenti:
Temperatura (°C)
Ingresso nel plastificatore 60,2
Uscita dal primo cilindro di 11
raffreddamento
Uscita dal cristallizzatore 24
intermedio
Uscita dal secondo cilindro 11
di raffreddamento
La composizione così raffreddata viene avviata al confezionamento e alla fase di maturazione per 7 giorni a 15-20° C.
ESEMPIO 2 - Seconda composizione di margarina
Acqua 25 %
Fibre 1,695 %
(mix 1= pisello: 40%, patata: 30% e psyllium:30%)
Proteine (glutine) 2,0 %
Acido citrico 0,005 %
Olio vegetale di girasole alto oleico 41,3 %
Stearina di karitè 27,6 %
Lecitina fluida 0,4 %
Monogliceridi 2 %
In questa composizione, la lecitina fluida e i monogliceridi sono aggiunti nella fase grassa come agenti emulsionanti e nella fase acquosa è aggiunto l’acido citrico come acidificante.
La presenza di emulsionanti nella composizione di margarina permette una riduzione del tempo di cristallizzazione ed aumenta la durezza del prodotto finale.
La percentuale di fase grassa è 71,3 % e la percentuale di fase acquosa è 28,7 % di cui 25 % è acqua,
La composizione è stata preparata seguendo il procedimento descritto nell'esempio 1.
Nel plastificatore, le temperature della composizione secondo l’esempio 2 rilevate in ingresso nel plastificatore a superfìcie raschiata e in uscita dal primo cilindro di raffreddamento, dal cristallizzatore intermedio e dal secondo cilindro di raffreddamento sono le seguenti: Temperatura (°C)
Ingresso nel plastificatore 53,3
Uscita dal primo cilindro di 12,5
raffreddamento
Uscita dal cristallizzatore 27,1
intermedio
Uscita dal secondo cilindro 8,3
di raffreddamento
ESEMPIO 3 - Terza composizione di margarina
Acqua 25 %
Fibre 1,0 %
(mix 2- frumento: 50%, carota: 30%, psyllium:20%)
Proteine (glutine di frumento) 2,0 %
Olio di girasole alto oleico 42 %
Stearina di karitè 30,0 %
In questa composizione, non sono stati aggiunti lecitina fluida e monogliceridi nella fase grassa.
La percentuale di fase grassa è 72 % e la percentuale di fase acquosa è 28% di cui 25 % è acqua.
La composizione è stata preparata seguendo il procedimento descritto nell'esempio 1.
Nel plastificatore, le temperature della composizione secondo l’esempio 3 rilevate in ingresso nel plastificatore a superficie raschiata e in uscita dal primo cilindro di raffreddamento, dal cristallizzatore intermedio e dal secondo cilindro di raffreddamento sono le seguenti:
Temperatura (°C) Ingresso nel plastificatore 51, 1
Uscita dal primo cilindro di 14,2 raffreddamento
Uscita dal cristallizzatore 25,3
intermedio
Uscita dal secondo cilindro 12
di raffreddamento
ESEMPIO 4 - Quarta composizione di margarina
Acqua 25 %
Fibre 1,0 %
{mix 2= frumento: 50%, carota:30%, psyllium:20%)
Proteine (glutine) 2,0 % Acido citrico 0,005 % Olio girasole alto oleico 41,3 % Stearina di karitè 27,6 % Lecitina fluida 0,4 % Monogliceridi 2 %
In questa composizione, la lecitina fluida e i monogliceridi vengono aggiunti nella fase grassa come agenti emulsionanti e nella fase acquosa è aggiunto l’acido citrico come acidificante.
La presenza di emulsionanti nella composizione di margarina permette una riduzione del tempo di cristallizzazione ed aumenta la durezza del prodotto finale.
La percentuale di fase grassa è 71,3 % e la percentuale di fase acquosa è 28,7 % di cui 25 % è acqua.
La composizione è stata preparata seguendo il procedimento descritto nell'esempio 1.
Nel plastificatore, le temperature della composizione secondo l’esempio 4 rilevate all’ingresso del plastificatore a superficie raschiata e in uscita dal primo cilindro di raffreddamento, dal cristallizzatore intermedio e dal secondo cilindro di raffreddamento sono le seguenti:
Temperatura (°C) Ingresso nel plastificatore 56
Uscita dal primo cilindro di 14,9 raffreddamento
Uscita dal cristallizzatore 25,6 20 intermedio
Uscita dal secondo cilindro 9,5
di raffreddamento
ESEMPIO 5 - Quinta composizione di margarina Acqua 25 %
Fibre 1,695 %
(mix 2= frumento:50%, carota:30%, psyllium:20%)
Proteine (glutine) 2,0 %
Acido citrico 0,005 %
Olio di girasole 38 %
Stearina di girasole alto stearico 31,9 %
Lecitina fluida 0,4 % Monogliceridi 1 %
La percentuale di fase grassa è 71,3% e la percentuale di fase acquosa è 28,7% di cui 25% è acqua. La composizione è stata preparata seguendo il procedimento descritto nell' esempio 1.
Nel plastificatore, le temperature della composizione secondo l’esempio 5 rilevate all’ingresso del plastificatore a superficie raschiata e in uscita dal primo cilindro di raffreddamento, dal cristallizzatore intermedio e dal secondo cilindro di raffreddamento sono le seguenti:
Temperatura (°C)
Ingresso nel plastificatore 55
Uscita dal primo cilindro di 15,1 raffreddamento
Uscita dal cristallizzatore 26
intermedio
Uscita dal secondo cilindro 11
di raffreddamento
ESEMPIO 6 - sesta composizione di margarina
Acqua 25 %
Fibre 1,695 %
(mix 2= frumento: 50%, carota: 30%, psyllium:20%)
Proteine di pisello 2,0 %
Acido citrico 0,005 %
Olio di girasole 38 %
Grasso vegetale (frazione grassa da microalghe)
31,9 %
Lecitina fluida 0,4 %
Monogliceridi 1 %
La percentuale di fase grassa è 71,3% e la percentuale di fase acquosa è 28,7% di cui 25% è acqua. La composizione è stata preparata seguendo il procedimento descritto nell'esempio 1.
Nel plastificatore, le temperature della composizione secondo l’esempio 6 rilevate all’ingresso del plastificatore a superficie raschiata e in uscita dal primo cilindro di raffreddamento, dal cristallizzatore intermedio e dal secondo cilindro di raffreddamento sono le seguenti: Temperatura (<D>C) Ingresso nel plastificatore 56
Uscita dal primo cilindro di 13,6 raffreddamento
Uscita dal cristallizzatore 22,5
intermedio
Uscita dal secondo cilindro 10,7
di raffreddamento
ESEMPIO 7 - settima composizione di margarina
Acqua 25 %
Fibre 1,695 % (mix 2= frumento: 50%, carota:30%, psyllium:20%)
Proteine (glutine) 2,0 % Acido citrico 0,005 % Olio di girasole alto oleico 44,9 % Stearina di karitè 25 % Lecitina fluida 0,4 % Monogliceridi 1 %
La percentuale di fase grassa è 71,3% e la percentuale di fase acquosa è 28,7% di cui 25% è acqua. La composizione è stata preparata seguendo il procedimento descritto nell'esempio 1.
Nel plastificatore, le temperature della composizione secondo l’esempio 7 rilevate all’ingresso del plastificatore a superfìcie raschiata e in uscita dal primo cilindro di raffreddamento, dal cristallizzatore intermedio e dal secondo cilindro di raffreddamento sono le seguenti;
Temperatura (°C) Ingresso nel plastificatore 59
Uscita dal primo cilindro di 17,1 raffreddamento
Uscita dal cristallizzatore 24
intermedio
Uscita dal secondo cilindro 12
di raffreddamento
ESEMPIO 8: Analisi reoloQica delle miscele di fibre f mix 1 e mix 2).
È stato allestito un esperimento per determinare la viscosità di dispersioni acquose delle miscele di fibre (mix 1 e mix 2) impiegate nella formulazione delle composizioni di margarina secondo la presente invenzione.
La prima miscela di fibre (mix 1) contiene fibra insolubile di pisello, fibra solubile di patata e fibra solubile di psyllium.
La seconda miscela di fibre (mix 2) contiene fibra solubile e insolubile di carota, fibra insolubile di frumento e fibra solubile di psyllium.
L’analisi è stata eseguita mediante analisi rotazionali per confrontare la viscosità di dispersioni acquose delle miscele di fibre (mix 1 e mix 2) al crescere della percentuale di fibra in esse contenuta, alla temperatura di 65<D>C.
Il metodo sotto descritto consente di misurare le caratteristiche reologiche di un prodotto fluido non newtoniano (tra cui, miscele, creme, cioccolati e impasti) secondo la pubblicazione scientifica “FLUID IMMOBILIZATION - A STRUCTURE-RELATED KEY MECHANISM FOR THE VISCOUS FLOW BEHAVIOR OF CONCENTRATED SUSPENSION SYSTEMS” Erich J. Windhab, Applied Rheology 10, 2, 134-144 (2000).
Strumenti impiegati per V analisi:
- reometro Anton Paar Physica MCR 101,
- coppia bicchiere-cilindro C-CC-27 /T200 con C-PTD200 (per misure in rotazionale),
- coppia bicchiere-cilindro CC-17 con C-PTD200 (per misure in rotazionale).
Termini e definizioni:
- “Shear stress”: sforzo di taglio (solitamente indicato con la lettera greca tau r)
- “Shear rate”: gradiente di velocità (solitamente indicato con D o con la lettera greca gamma soprassegnata da un punto y) .
Il metodo prevede che il campione venga sottoposto ad una sollecitazione di taglio (shear rate) mediante un cilindro che ruota in un bicchiere dal diametro leggermente maggiore, per studiare le proprietà reologiche (soprattutto in questo caso viscosità e sforzo di taglio).
In particolare, il bicchiere (possibilmente il CC27/T200 se la quantità di campione disponibile è superiore a circa 40 mi) viene riempito fino alla tacca segnata neirinterno del bicchiere stesso.
I risultati ottenuti sono stati espressi secondo il modello matematico di Windhab e sono riportati in figura 3.
Secondo il grafico, le dispersioni acquose delle miscele di fibre (mix 1 e mix 2), caratterizzate da una diversa composizione in fibre, mostrano una viscosità simile, che aumenta alTaumentare della concentrazione delle fibre contenute nelle dispersioni acquose.
In particolare, si osserva un andamento simile nei campioni con concentrazione di fibre di 2% e 5%, ma si nota che, alla concentrazione di fibre di 7%, la viscosità della dispersione acquosa della seconda miscela (mix 2) rappresenta il limite per ottenere una composizione finale di margarina con buone qualità.
Dal grafico è stato possibile ottenere i valori della viscosità a 65°C delle dispersioni acquose testate al variare del contenuto percentuale di miscela di fibre in ciascuna dispersione acquosa, come riportati nella tabella sottostante.
Contenuto di miscela di fibre Viscosità Viscosità (g di fibre/ 100 mi acqua) dispersione dispersione acquosa mix 1 acquosa mix 2 (Pa) (Pa) 2 1,596 0,0089 5 16,050 7,6026 7 38,954 44,587 ESEMPIO 9 - Analisi delTassorbimento di acqua caratteristico delle miscele di fibre (mix 1 e mix 2) deirinvenzione.
È stata eseguita un’analisi per determinare la quantità massima di acqua assorbita dalle miscele di fibre dell’invenzione.
L’assorbimento dell’acqua (“water hydration capacity”,WHC) è definito come la quantità massima di acqua trattenuta da lg di un dato materiale sotto centrifugazione.
Il metodo descritto è applicabile sia a matrici a base proteica vegetale o animale, per esempio farine e fiocchi di cereali, che ad amidi pregelatinizzati .
App arecchiatu re:
- Bilancia, con accuratezza a 0.0 lg
- Centrifuga
- Provette per centrifuga trasparenti da 50 mi
- Specilli e pipette Pasteur
Il metodo per determinare l’assorbimento di acqua prevede di pesare, in ima provetta pre-pesata, 5,0 g di campione e aggiungere acqua distillata a piccoli incrementi, agitando con lo specillo dopo ogni aggiunta, fino a che il materiale risulta uniformemente bagnato e centrifugare a 2000 giri/ min per 10 min.
In seguito, asportare con una pipetta Pasteur la quantità di surnatante eventualmente presente; se il sumatante non compare, ripetere le operazioni precedenti aggiungendo più acqua.
Si procede quindi alla pesatura della provetta con il sedimento rimasto e al calcolo dell'assorbimento approssimato (ABS) secondo la formula seguente.
Per calcolare la quantità di acqua e prodotto da aggiungere, si pesa la quantità di campione ricavabile dalla seguente formula, in quattro provette:
H=15/(ABS+1) dove:
- H : quantità di campione da aggiungere in ogni provetta - ABS: assorbimento approssimato
Aggiungere in ogni provetta le seguenti quantità d’acqua:
1) 13.5-H
2) 14.5-H
3) 15.5-H
4) 16,5-H
In seguito, miscelare accuratamente con lo specillo per 2 minuti, centrifugare a 2000 giri/ min per 10 min, confrontare quindi le provette dopo centrifugazione e prendere in considerazione le due provette successive con e senza sumatante,
Per l’espressione dei risultati dell’assorbimento approssimato, è stata applicata la seguente formula matematica:
ABS = (A-P-5) / 5 dove,
ABS - assorbimento approssimato
A = peso della provetta con sedimento dopo asportazione del surnatante;
P = peso provetta.
L’assorbimento d'acqua (espresso in ml/g) è ricavabile dalla media delle quantità di acqua aggiunte alle summenzionate provette e dividendo per H.
È stata eseguita anche un’analisi per determinare la quantità massima di olio assorbita dalle miscele di fibre dell’invenzione.
L’assorbimento di olio (“oil hydration capacity”,OHC) è definito come la quantità massima di olio trattenuta da lg di un dato materiale sotto centrifugazione.
Il metodo per determinare tale parametro è il medesimo di quello sopra descritto per determinare i valori di assorbimento di acqua.
La tabella sotto riportata indica i valori dell’assorbimento d’acqua (WHC) e di olio (OHC) delle miscele di fibre dell’invenzione (mix 1 e mix 2) .
Mix 1 Mix 2
WHC (ml/g) 8,54 10
OHC (ml/g) 1,48 3
Entrambe le miscele di fibre sono adatte all’impiego nella formulazione delle composizioni di margarina secondo uno qualunque degli esempi sopra descritti.
I valori riportati in tabella rappresentano le quantità ottimali di ciascuna delle miscele di fibre per ottenere una composizione di margarina secondo l’invenzione.
ESEMPIO IO - Caratterizzazione della composizione finale di margarina secondo Vesempio 1: analisi reoloaiccu
È stata eseguita un’analisi comparativa per confrontare le caratteristiche reologiche di una margarina di tipo roll-in standard rispetto a quelle di una margarina ottenuta secondo l’esempio 1 della presente invenzione.
I parametri per le analisi:
Strumento di analisi: reometro a piatti paralleli, diametro 25 mm, superficie zigrinata;
- Angolo di deformazione (“amplitude sweep”) 0.01% a 100%; frequenza: 1 Hz
Gap: 2 mm
Carico assiale: 4 N
L’analisi reologica è mostrata in figura 4 in cui è possibile notare che la reologia della composizione di margarina della presente invenzione comprendente un contenuto di grassi saturi compreso tra 25% e 35% è analoga alla reologia di una margarina utilizzata abitualmente che, invece, presenta un contento di grassi saturi intorno al 50%.
ESEMPIO 11 - Caratterizzazione della composizione finale di margarina secondo l'esempio 1: determinazione della consistenza di prodotti semisolidi con cella multi estrusione .
È stata eseguita un’analisi comparativa per confrontare la consistenza di una margarina roll-in standard e di una margarina ottenuta secondo l’esempio 1 dell’invenzione, studiando il decadimento strutturale di dette margarine attraverso l’applicazione di uno stress meccanico ciclico.
In particolare, grazie a tale analisi, è possibile riprodurre la simulazione della masticazione in bocca o di alcune fasi di lavorazione in impianto industriale che possono causare rammollimento di un ingrediente da forno come una margarina per sfoglia.
Tale analisi è stata condotta mediante impiego di un dinamometro attraverso una cella di estrusione, che permette di studiare la composizione strutturale delle margarine in studio.
La determinazione della consistenza viene effettuata mediante un dinamometro che compie un ciclo di 50 estrusioni con 25 corse di andata e 25 corse di ritorno attraverso un estrusore alTintemo di un cilindro chiuso ermeticamente.
Il metodo analitico applicato per determinare la consistenza della composizione di margarina secondo l’invenzione è descritto nella pubblicazione: Renzetti S., de Harder R., Jurgens A., “Puff pastry with low saturated fat contents: The role of fat and dough physical interactions in thè development of a layered structure”, Journal of Food Engineering (2016)170:24-32.
I risultati dell’analisi sono espressi con un grafico dei valori di Lavoro (Joule) in funzione dei cicli di estrusione.
Il grafico in figura 5 mostra che i valori di consistenza delle composizioni di margarina ottenute secondo l’esempio 1 e l’esempio 2 ricadono nell’intervallo di valori di consistenza di margarine roll-in standard, i cui estremi sono determinati dai valori di consistenza delle due margarine “roll-in” standard commercialmente disponibili testate nell’analisi, riportate nel grafico con il nome di “margarina roll-in A” (venduta da Unigrà) e “margarina roll-in B” (venduta da Unigrà) rispettivamente .
Questo risultato dimostra che, sebbene le composizioni di margarina secondo la presente invenzione comprendano un ridotto contenuto di acidi grassi compreso tra il 20% e il 40% p/p, tali composizioni presentano caratteristiche di consistenza tipiche di margarine “roll-in” standard che, invece, presentano un contenuto di acidi grassi saturi attorno al 50% p/p.

Claims (21)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Composizione di margarina di tipo “r oli -in” a ridotto contenuto di acidi grassi saturi, comprendente in percentuale peso sul peso totale della composizione da 60% a 80% di una fase grassa e da 40% a 20% di una fase acquosa comprendente acqua, proteine e/o fibre alimentari solubili e/o insolubili, in cui detta fase grassa è costituita da 30% a 45% di almeno un grasso vegetale ricco di acido stearico e da 70% a 55% di almeno un olio vegetale.
  2. 2. Composizione secondo la rivendicazione 1, in cui detta composizione ha un contenuto di acidi grassi saturi compreso tra 20% e 40%, preferibilmente tra 25% e 30% in percentuale peso sul peso totale della composizione.
  3. 3. Composizione secondo le rivendicazioni 1-2, in cui detto grasso vegetale della fase grassa ha un contenuto di acidi grassi saturi di almeno il 50% (rispetto al peso totale degli acidi grassi) e almeno Γ80%, preferibilmente dall’85% al 95%, di detti acidi grassi saturi è costituito da acido stearico.
  4. 4. Composizione secondo la rivendicazione 3, in cui detto grasso vegetale è scelto dal gruppo comprendente stearina di karitè, stearina di girasole ad alto stearico e una frazione di grasso da microalghe.
  5. 5. Composizione secondo le rivendicazioni 1-4, in cui almeno il 55% dei trigliceridi contenuti in detto grasso vegetale è costituito da trigliceridi SOS (stearico-oleico-stearico).
  6. 6. Composizione secondo la rivendicazione 1, in cui detto olio vegetale della fase grassa è scelto dal gruppo costituito da olio di mais, olio di soia, olio di colza, olio di girasole e olio di arachidi, convenientemente è olio di girasole ad alto oleico.
  7. 7. Composizione secondo la rivendicazione 1, in cui detta fase grassa è caratterizzata da un rapporto tra acidi grassi saturi, monoinsaturi e poiinsaturi compreso tra 0,42:1:0,12 e 0,60:1:0,12.
  8. 8. Composizione secondo la rivendicazione 1, in cui detta fase grassa comprende ulteriormente almeno un agente emulsionante in quantità inferiore o uguale a 3% in peso sul peso totale della composizione.
  9. 9. Composizione secondo la rivendicazione 8, in cui detto almeno un agente emulsionante è selezionato tra un monogliceride e lecitina fluida derivata da girasole o da soia.
  10. 10. Composizione secondo la rivendicazione 1, in cui l’acqua della fase acquosa è contenuta in quantità pari al 22-28% in peso sul peso della composizione.
  11. 11. Composizione secondo la rivendicazione 1, in cui dette proteine della fase acquosa sono scelte dal gruppo costituito da glutine, proteine di soia, pisello e latte e preferibilmente sono costituite da glutine.
  12. 12. Composizione secondo la rivendicazione 1, in cui dette fibre solubili della fase acquosa sono selezionate dal gruppo costituito da inulina, pectina, beta glucani, alghe concentrate, fibra di pisello, fibra di patate, di psyllium, fibra di guar e preferibilmente dette fibre solubili sono fibre di pisello, patata e psyllium.
  13. 13. Composizione secondo la rivendicazione 1, in cui le fibre insolubili contenute nella suddetta fase acquosa sono scelte dal gruppo costituito da cellulose, fibra di frumento, fibra di tegumento di pisello, fibra di carote e fibra di bamboo.
  14. 14. Procedimento per la preparazione di ima composizione di margarina di tipo “roll-in” a ridotto contenuto di acidi grassi saturi, secondo una qualunque delle precedenti rivendicazioni, comprendente le fasi di: a) preparare una dispersione acquosa omogenea di dette fibre alimentari e di dette proteine in acqua ad una temperatura compresa tra 55<D>C e 65°C; b) preparare una dispersione omogenea di detto almeno un olio vegetale e di detto almeno un grasso vegetale, mediante fusione di quest’ultimo ad una temperatura compresa tra 55°C e 65°C e sua miscelazione con detto almeno un olio vegetale; c) emulsionare ad una temperatura di 55-80°C, vantaggiosamente a 60°C, dette due dispersioni ottenute nelle fasi a) e b) fino ad ottenere una emulsione omogenea; d) plastificare detta emulsione ottenuta in fase c) e lasciarla maturare.
  15. 15. Procedimento secondo la rivendicazione 14, in cui detta emulsione plastificata viene lasciata maturare per almeno 7 giorni a 15 - 20 °C.
  16. 16. Procedimento secondo la rivendicazione 14 o 15, in cui in detta fase b), detta dispersione omogenea di detto almeno un olio vegetale e di detto almeno un grasso vegetale comprende almeno un agente emulsionante selezionato tra monogliceridi e lecitina fluida derivata da girasole o da soia.
  17. 17. Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni 14-16, in cui prima di detta fase c) di emulsionare le dispersioni ottenute in dette fasi a) e b), detta dispersione di detto almeno un olio vegetale e detto almeno un grasso vegetale ottenuta in detta fase b) viene mantenuta a 45-55°C, sotto agitazione.
  18. 18. Procedimento secondo una qualunque delle rivendicazioni 14-17, in cui in detta fase d) di plastificare detta emulsione ottenuta in detta fase c), detta emulsione viene raffreddata ad una temperatura compresa tra 8°C e 13°C mediante passaggio sequenziale in un primo cilindro di raffreddamento, in un cristallizzatore intermedio e in un secondo cilindro di raffreddamento.
  19. 19. Procedimento secondo la rivendicazione 18, in cui la temperatura di detta emulsione in uscita da detto primo cilindro di raffreddamento è compresa tra 10° C e 18°C.
  20. 20. Procedimento secondo la rivendicazione 18, in cui la temperatura di detta emulsione in uscita da detto cristallizzatore intermedio è compresa tra 20°C e 30 °C.
  21. 21. Procedimento secondo la rivendicazione 18, in cui la temperatura di detta emulsione in uscita da detto secondo cilindro di raffreddamento è compresa tra 8°C e 13°C.
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