NL8104438A

NL8104438A - Werkwijze voor de bereiding van halvarine.

Info

Publication number: NL8104438A
Application number: NL8104438A
Authority: NL
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 1980-09-30
Filing date: 1981-09-29
Publication date: 1982-04-16
Also published as: BE890569A; IE52211B1; FR2490932B1; FR2490932A1; DE3138695A1; IE812246L; CA1166067A; US4362758A; DE3138695C2

Description

^ * .

- 1 - L 584 (R)

Aanvraagster: Unilever N.V. te Rotterdam

Korte aanduiding: Werkwijze voor de bereiding van halvarine

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van halvarine. Onder halvarine wordt verstaan een water-in-olie-emulsie waarvan het vetgehalte lager is dan dat van een normale margarine, dat ongeveer' 84% bedraagt. Het vetgehalte van de volgens de uitvinding bereide halvarine varieert bij voorkeur van 25 tot 65%, in het ideale geval van 30 tot 50%.

Halvarines kunnen worden bereid door, uitgaande van een waterfase en een vetfase, eerst een olie-in-water-emulsie te bereiden en vervolgens fase-omkering van de olie-in-water-emulsie toe te passen in van schraapmessen voorziene warmtewisselaars, waarin de emulsie wordt gekoeld en bewerkt voor het verkrijgen van een emulsie van het water-in-olie type.

De mate waarin de emulsies worden bewerkt en gekoeld dient zorgvuldig te worden aangepast aan de eigenschappen van het vetmengsel, daar anders onvolledige of in het geheel geen fase-omkering plaatsvindt. Bovendien dient veelal een gedeelte van de emulsie opnieuw te worden bewerkt, als gevolg van bijvoorbeeld een storing van de verpakkingsmachine. Dit opnieuw bewerken houdt in, dat het produkt opnieuw wordt verwarmd en de emulsie in het systeem wordt gerecicculeerd. In verband met de ingewikkelde samenstelling van de waterfase, die dikwijls eiwitten en andere viscositeitsregelende middelen bevat, zoals hydrocol-lolden, en de ingewikkelde en wisselende samenstelling van het vetmengsel, is het proces moeilijk te beheersen. Welk 8104438 > - 2 - L 584 (R) type emulsie (olie-in-water of water-in-olie) in welke fase van het procédé wordt verkregen, is moeilijk te voorspellen? dientengevolge is het soms moeilijk een reproduceerbare werkwijze te verkrijgen.

Gevonden werd nu dat door toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding de bovengenoemde nadelen grotendeels kunnen worden ondervangen. De werkwijze volgens de uitvinding ter bereiding van een water-in-olie-emulsie, in het bijzonder een halvarine, omvat de volgende stappen: (i) het bereiden van een olie-in-water-emulsie door (a) een vloeibare vetfase, die een plastisch vet— mengsel omvat met een hardheid van niet meer dan 3000 g/crn^, dat minder dan 65 gew.% van de totale emulsie uitmaakt, en (b) een. gegeleerde waterfase die ten minste 0,01 gew.% eiwit bevat, die bij temperatuur bij voorkeur variërend van 45® tot 70®C een_ sterke daling van de gel-sterkte vertoont, in een vat te doseren dat met een zodanige snelheid wordt geroteerd dat de geroteerde emulsie bij het verlaten van dit vat nog steeds water als continue phase bevat? (ii) het koelen en bewerken van de aldus verkregen olie-in-water-emulsie in ten minste één van schraapmessen voorziene warmtewisselaar om ten minste een gedeelte het vet te laten kristalliseren? (iii) het voeren van de in stap (ii) verkregen emulsie naar een vat dat met een zodanige snelheid,wordt geroteerd dat door volledige of nagenoeg volledige fase-omkering een water-in-olie-emulsie wordt verkregen.

8104438 <* * - 3 - L 584 (R)

De vetfase bestaat uit een plastisch vetmengsel, waarvan de hardheid bij 5°C, uitgedrukt in C-waarden, niet hoger is dan 3000 en bij voorkeur varieert van 100 tot 1000 g/cm^, gemeten volgens de methode zoals beschreven in de Journal of American Oil Chemists' Society 36 (1959), blz. 345-348, daar een te hoge waarde tot een bros produkt zou leiden. De vetfase kan, behalve het vetmengsel, emul-gatoren, kleur-en aromastoffen bevatten.

De vetfase wordt verwarmd tot een temperatuur waarop deze vloeibaar wordt, d.w.z. tot een temperatuur die voor de meeste vetmengsel in het algemeen varieert van 30 tot 55°C.

De waterfase bevat gewoonlijk middelen ter verhoging van de viscositeit, zoals verdikkings-en/of geleringsmiddelen, bijv. hydrocolloiden, eiwitten, en kan tevens in water oplosbare kleurstoffen bevatten.

Bij voorkeur worden geleermiddelen toegepast die bij oplossing in water gelen doen ontstaan die bij 45 - 70®C een sterke daling van de gelsterkte vertonen, zoals carrageen, xanthaangom en/of johannisbroodpitmeel.

De waterfase kan verder eiwitten, bij voorkeur melk-eiwitten, bevatten, in een hoeveelheid variërend van 0,pi tot 5 gew.%, bij voorkeur van 0,1 tot 2 gew.%, welke onder de in de mond heersende omstandigheden het destabiliseren van de eindemulsie bevorderen, zoals natriumchloride, en conserveringsmiddelen, zoals melkzuur en kaliumsorbaat

De waterfase wordt gewoonlijk tot 70® a 90®C verhit ten einde een geschikte hydratatie van de geleermiddelen 8104438 Λ i ν - 4 - L 584 (R) en pasteurisatie te bewerkstelligen. Vervolgens laat men de waterfase afkoelen tot een temperatuur die ongeveer overeenkomt met de temperatuur van het vloeibare vet, d.w.z. 30° - 55°C.

Vervolgens worden zowel de waterfase als de vetfase en, eventueel, via een warmtewisselaar bij voorkeur via een doseersysteem naar een vat (voor-kristallisator) gevoerd. In deze voor-kristallisator wordt de emulsie met een relatief lage snelheid geroteerd, waaronder wordt verstaan onder omstandigheden die overeenkomen met minder dan ongeveer 80 x g en bij voorkeur van 40 - 60 x g, waarbij g de zwaartekrachtversnelling voorstelt, d.w.z. bij 300 a 450 omw/min (voor een vat van 90 liter inhoud) en wel gedurende een zodanige periode (in de meeste gevallen zal 1 a 2 minuten voldoende zijn) dat een olie-in-water-emulsie wordt verkregen. Na het verlaten van de voor-kristallisator wordt de emulsie in een van schraapmessen voorziene warmtewisselaar van het type votator bewerkt en snel gekoeld, waarbij kleine kristallen worden gevormd en de temperatuur van de emulsie tot ongeveer 8 tot 14®C daalt.

Volgens een voorkeursuitvoering van de werkwijze wordt koeling in twee fasen uitgevoerd. In een eerste van schraapmessen voorziene warmtewisselaar laat men de emulsie tot 8 - 14°C, bij voorkeur 10 - 12®C, afkoelen en in een tweede fase laat men de emulsie afkoelen tot een temperatuur variërend van 0 tot 8°C, bij voorkeur 2 tot 7^C. De verblijftijd in beide van schraapmessen voorziene warmtewisselaars bedraagt bij voorkeur 5-15 seconden. De gedeeltelijke gekristalliseerde emulsie wordt vervolgens verpompt naar een (na)-kristallisator met variabele snelheid, waarin deze met betrekkelijke hoge 8104438 Λ - 5 - L 584 (R) snelheid, waaronder wordt verstaan omstandigheden overeenkomende met meer dan 80 x g, bij voorkeur van 90 tot 110 x g, bijv. 500 - 700 omw/min voor een vat van ongeveer 96 liter inhoud, om fase-omkering te bewerken en een water-in-olie-emulsie te verkrijgen. Tijdens deze behandeling zal de temperatuur van de emulsie tot ongeveer 10 è. 15®C stijgen.

Volgens een voorkeursuitvoering van de onderhavige uitvinding wordt de (na)-kristallisatie in twee fasen uitgevoerd. De eerste fase betreft een behandeling zoals hierboven beschreven. De tweede fase komt neer op een verdere behandeling in een tweede (na)-kristallisator met variabele snelheid, waarin de emulsie met zeer lage snelheid (5 - 10 x g) nl. 100 - 200 omw/min voor een vat van ongeveer 96 liter inhoud wordt geroteerd, en de temperatuur van de emulsie globaal dezelfde is als de temperatuur van de emulsie die de eerste (na)- kristal-'lisator met variabele snelheid verlaat. In de meeste gevallen zal een verblijftijd van bij voorkeur 1-2 minuten in de (na)-kristallisatoren voldoende zijn. Deze behandeling is niet van invloed op het karakter van de emulsie? deze blijft een emulsie met een continue vetfase.

Om een produkt te verkrijgen met de gewenste textuur en plasticiteit, is het soms van voordeel de eindemulsie in rustbuizen te houden, waarin de emulsie desgewenst aan enige bewerking kan worden onderworpen alvorens te worden verpakt. Tijdens het verblijf in de rustbuizen zal de temperatuur van de emulsie in het algemeen stijgen tot 12° - 20°C.

8104438 ψ- *3 - 6 - L 584 (R)

Ingeval van storing van de verpakkingsmachine of wanneer er voor de gene die de apparatuur bedient aanwijzingen zijn dat het produkt is verslechterd, kan de emulsie opnieuw worden bewerkt door deze tot een temperatuur boven zijn smeltpunt, in het algemeen van 55® tot 65®C te verhitten, waarbij de emulsie via een warmtewisselaar, waar deze bij voorkeur tot ongeveer 30® - 40®C wordt gekoeld, naar de boven beschreven voor-kristallisator wordt gepompt. Onder de in de boven beschreven voor-kristallisator heersende omstandigheden, wordt langs reproduceerbare weg een olie-in-water-emulsie verkregen.

Aan de hand van een groot aantal proeven, uitgevoerd met emulsies van een betrekkelijk laag vetgehalte, welke waren bereid door de toepassing van de hierboven beschreven werkwijze volgens de uitvinding, werd aangetoond dat de problemen, samenhangend met de bestaande onzekerheid wat betreft het type emulsie (olie-in-water of water-in-olie) dat bij het mengen van de vet- en waterfasen of bij het opnieuw bewerken wordt verkregen, opgelost worden. De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding maakt derhalve een betere beheersing en een in alle fasen verbeterde reproduceerbaarheid van het procédé mogelijk.

Voorbeeld

Uit de volgende bestanddelen werd een vet-bevattende halvarine bereids

Vetfase Gew.%

Plastisch vetmengsel (C=450 g/cm^) 35

Monoglyceride 0,2

Kleurstof 0,015

Smaakstof 0,016 8104438 \ - 7 - L 584 (R)

Waterfase (pH 4,6) Gew.%

Vaste bestanddelen van wei 0/6

Kaliumsorbaat 0,1

Carrageen 0/2

Johannisbroodpitmeel 0 / 08

Melkzuur 0/05

Water tot 100

De vetfase, bestaande uit een vetmengsel gevormd door: 60 delen zonnebloemolie 10 delen gehydrogeneerde sojaolie, en 30 delen kokosolie werd tot 45®C verhit. De waterfase werd tot 50®C verhit.

Beide fasen werden via een doseerpomp in een voor-kristallisator van ongeveer90 liter inhoud gevoerd, die werkte bij 370 omw/min. De verblijftijd in deze inrichting bedroeg ongeveer 92 seconden. Aan het eind van de bewerking werd een olie-in-water-emulsie verkregen.

De olie-in-water-emulsie werd in een met ammoniak gekoelde, van schraapmessen voorziene inrichting tot ongeveer 10®C gekoeld. De verblijftijd in deze inrichting bedroeg ongeveer 18 seconden.

*

De gedeeltelijk gekristalliseerde emulsie werd bij het verlaten van deze inrichting verder naar een kristal-lisator met. variabele snelheid gepompt met een inhoud van 96 liter, die bij 600 omw/min werd geroteerd. Na ongeveer 100 seconden werd een water-in-olie-emulsie verkregen.

Men liet de emulsie gedurende ongeveer 100 seconden bij 150 omw/min kristalliseren, waarbij de temperatuur van de « 8104438 -8 - L 584 (R)

» V

IË emulsie geleidelijk tot ongeveer 12°C steeg en de eventueel aanwezige geringe sporen water# die na de eerste behandeling bij 600 omw/min ongeëmulgeerd bleven# in de emulsie werden gedispergeerd.

Er werd een produkt met de gewenste plasticiteit en textuur verkregen, nadat men de emulsie korte tijd in een rusthuis had laten staan.

Recirculatie vond plaats door het produkt bij 60°C opnieuw te smelten# het door een warmtewisselaar te pompen# waar het tot 35®C werd afgekoeld, waarna het voor verdere bewerking in de voor-kristallisator werd gebracht.

8104438

Claims

1. Werkwijze ter bereiding van een halvarine, welke werkwijze door de volgende stappen wordt gekenmerkt: (i) het bereiden van een olie-in-water-emulsie door (a) een vloeibare vetfase, die een plastisch vetmengsel omvat met een hardheid van niet meer dan 3000 g/cm2, dat minder dan 65 gew.% van de totale emulsie uitmaakt, en (b) een gegeleerde waterfase die ten minste 0/01 gew.% eiwit bevat, in een vat te doseren dat met een zodanige snelheid wordt geroteerd dat de geroteerde emulsie bij het verlaten van dit vat een continue waterfase bevat? (ii) het koelen en bewerken van de aldus verkregen olie-in-water-emulsie in ten minste één van schraapmessen voorziene warmtewisselaar om ten minste een gedeelte van het vet te laten kristalliseren? (iii) het voeren van de in stap (ii) verkregen emulsie naar een vat dat met een zodanige snelheid wordt geroteerd dat door volledige of nagenoeg volledige fase-omkering een water-in-olie-emulsie wordt verkregen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat een vloeibare vetfase met een temperatuur van 35® tot 55°C, toegepast wordt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de waterfase eerst wordt verhit tot een temperatuur waarbij hydratie van het geleermiddel en pasteurisatie plaatsvindt, en vervolgens wordt afgekoeld tot een temperatuur die ongeveer overeenkomt met de temperatuur van het vloeibare vet. 8104438

10. L 584 (R) \

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat een vetmengsel met eèn hardheid bij 5°C variërend van 100 tot 1000 g/cm^ wordt toegepast.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de geleerde waterfase bij een temperatuur variërend van 45® tot 70®C een sterke daling van de gelsterkte vertoont.

6. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het vetmengsel van 30 - 50 gew.% van de totale emulsie uitmaakt.

7. Werkwijze volgewns conclusie 1, met het kenmerk dat het eiwitpercentage varieert van 0,1 tot 2 gew.%.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat stap (ii) in twee fasen wordt uitgevoerd, onder toepassing van twee van schraapmessen voorziene warmtewisselaar, waarbij de emulsie die de eerste warmtewisselaar verlaat een temperatuur heeft variërend van 8 tot 14®C en deze emulsie, na in de tweede warmtewisselaar te zijn bewerkt, een temperatuur heeft variërend van 0 tot 8®C.

9. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de in stap (iii) verkregen water-in-olie-emulsie in een vat wordt gevoerd dat met een betrekkelijke lage snelheid, die niet van invloed is op het karakter van de emulsie, wordt geroteerd om na-kristallisatie te doen plaatsvinden en een halvarine te verkrijgen met de gewenste plasticiteit en textuur.

9. L 584 (R)

10 Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat een gedeelte van het eindprodukt wordt teruggevoerd door het tot een temperatuur boven diens smeltpunt te verhitten en het via een warmtewisselaar naar het roterende vat van stap (i) te voeren. 8104438