NO174534B - Fremgangsmaate for fremstilling av et stabilisert olje- eller fett pulver - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av et stabilisert olje- eller fettpulver inneholdende gliadin og en olje eller et fettstoff.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravet.

I de senere år er det blitt kjent at oljer eller fettstoffer inneholdende umettede fettsyrer har fysiologisk virkning, og disse oljer eller fettstoffer er i stor grad blitt anvendt som tilsetning til næringsmidler og til for beregnet for husdyr. Når man tar hensyn til at disse oljer eller fettstoffer på en enkel måte skal kunne tilsettes til næringsmidler eller for, er disse oljer eller fettstoffer blitt pulverisert. For pulverisering av oljer eller fettstoffer har man passende tatt i bruk en metode hvor oljer eller fettstoffer emulgeres ved anvendelse av kasein, dekstrin eller et emulgeringsmiddel, etterfulgt av forstøvningstørking av emulsjonen. Oljer eller fettstoffer som imidlertid inneholder høyere umettede fettsyrer har generelt en tilbøyelighet til å nedbrytes eller polymeriseres ved innvirkning av varme, lys, oksygen og lignende. Når raffinert fiskeolje som inneholder store mengder høyere umettede fettsyrer for eksempel pulveriseres ved hjelp av den ovennevnte kjente metode, vil pulveret forringes med en hastighet som er flere hundre ganger hurtigere enn den for en olje som ikke er pulverisert på grunn av økningen i overflatearealet forårsaket av pulveriseringen. Derfor er pulverisering svært vanskelig.

For å oppnå et stabilt olje- eller fettpulver har man tatt i bruk en metode hvor oljer eller fettstoffer innkapsles i mikrokapsler i form av et pulver (mikrokapselmetode) eller en metode hvor oljer eller fettstoffer bringes sammen med cyklodekstrin og pulveriseres (cyklodekstrinmetode). Mikrokapselmetoden er imidlertid komplisert når det gjelder fremstillingsoperasjoner, med lav produktivitet og høye produksjonsomkostninger, sammen med et annet problem som består i at kapslene kan bli ødelagt under lagring og at det er begrenset hva slags typer kapsler som kan anvendes for næringsmidler og for. Med cyklodekstrinmetoden er forholdet mellom materialene som skal inkluderes (oljer eller fettstoffer) og cyklodekstrin så lite at det resulterende produkt bare har et lite innhold av vitaminer. I tillegg har man ytterligere ufordelaktigheter ved at oppløseligheten i vann er liten og at de inkluderte oljer eller fettstoffer frigjøres fra cyklodekstrinringen ved tilføring av varme eller ved tilsetning av et vannholdig material. Dessuten er det stort sett umulig å innkapsle en olje eller et fettstoff fullstendig i mikrokapsler eller bringe en olje eller et fettstoff sammen med cyklodekstrin på fullstendig måte. Oljen eller fettstoffet som ikke innkapsles i mikrokapslene eller ikke inkluderes med cyklodekstrinet er til overs, noe som vanskeliggjør opprettholdelse av et stabilt pulver.

På grunn av de ovennevnte problemer har man gjennomført inngående studier og funnet at når gluten eller gliadin eller glutenin inneholdt i gluten og oljer eller fettstoffer tilsettes til et løsningsmiddel og omrøres, hvoretter løsningsmidlet fjernes fra blandingen og den oppnådde rest underkastes pulverisering, kan man oppnå et stabilt olje-eller fettpulver idet man undertrykker nedbrytning og polymerisering av oljene eller fettstoffene.

Oljen eller fettstoffet kan klatratiseres og/eller belegges med gliadin og/eller glutenin.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av et stabilisert olje- eller fettpulver inneholdende gliadin og en olje eller et fettstoff, og det særegne ved oppfinnelsen er at gluten tilsettes til en 20 til 80 volumprosentig alkohol, fortrinnsvis etanol, hvorved det oppnås en gliadinoppløsning, oljen eller fettstoffet blandes med oppløsningen, den vandige alkohol fjernes, hvorpå det nevnte stabiliserte pulver oppnås ved pulverisering av resten.

Det stabiliserte olje- eller fettpulver som er oppnådd ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen omfatter således gliadin og oljer eller fettstoffer. Gliadinet menes å oppta oljer eller fettstoffer i et hydrofobt område i molekylet for å forhindre at oljene eller fettstoffene kommer i kontakt med oksygen for derved å inhibere nedbrytningen av oljene eller fettstoffene. Oljene eller fettstoffene kan være inkludert i eller dekket med gliadin eller de kan være en blanding av inkluderte og dekte oljer eller fettstoffer. Når de er dekket kan oljene eller fettstoffene være delvis eller helt dekket. Alternativt kan olje- eller fettpartiklene ikke bare være dekket med en jevn film, men de kan også være dekket på minst en del av overflatene med partikler av gliadin.

Forholdet mellom gliadin og en olje eller et fettstoff i olje-eller fettpulveret fremstilt i henhold til oppfinnelsen er foretrukket fra 1 til 51 vektdeler olje eller fettstoff pr. 100 vektdeler gliadin.

Gliadin er et blandet protein som hovedsakelig består av glutaminsyre og prolin. Gliadin med høy molekylvekt har en molekylvekt på fra 100.000 til 12.500. Når SS-bindingene brytes, spaltes det til polypeptider med en molekylvekt fra 44.000 til 36.000. På den annen side er glutenin også et protein inneholdt i gluten og har SS-bindinger mellom kjeder og i kjeder og betraktes til å være et agglomerat av store molekyler med en molekylvekt på flere millioner. Ved utøvelse av fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse anvendes gluten som den er. Gluten inneholder omtrent 40 % av både gliadin og glutenin og omtrent 20 % stivelse og andre forbindelser. Når vann tilsettes til gluten oppstår en svært høy viskoelastisitet, idet gluten kan anvendes som et fortyknings-middel, bindemiddel eller et middel som tilbakeholder vann for tilsetning til næringsmidler. Det er generelt akseptert at viskositeten kommer av gliadin og elastisiteten kommer av glutenin.

Gluten er oppløselig i fortynnet eddiksyre, ammoniakk, eller en blandet løsning av eddiksyre og etanol, og gliadin er opp-løselig i vandig alkohol, fortynnede syrer, fortynnede alkaliske løsninger og lignende. Når gliadinet inneholdt i gluten oppløses i et løsningsmiddel er det mest gunstig å anvende en vandig alkohol da en slik alkohol kan undertrykke svelling av glutenin med vann og en økning i viskositet, noe som fører til effektiv bearbeiding. Dersom glutenin anvendes ekstraheres gliadin først fra gluten ved hjelp av et løsningsmiddel som ikke kan oppløse glutenin som sådan, for eksempel en vandig alkohol, hvoretter forbindelser som er uoppløselige i den vandige alkohol (stort sett bestående av glutenin sammen med stivelse) separeres og anvendes. Glutenin er uoppløselig i en vandig alkohol, men denne kan anvendes som et løsningsmiddel. I et slikt tilfelle anvendes glutenin ved dispergering i den vandige alkohol.

Gluten kan være våt gluten som er separert fra hvetemel eller aktivert gluten oppnådd etter tørking. Når det gjelder bearbeidbarhet, er den aktiverte gluten i form av et tørt pulver foretrukket.

Den vandige alkohol som anvendes i forbindelse med fremgangsmåten for oppfinnelsen har et alkoholinnhold fra 2 0 til 80 volum%, og foretrukket fra 65 til 75 volum%. Forholdet mellom vandig alkohol og gluten er i området fra 3 til 6 vektdeler, foretrukket fra 4 til 5 vektdeler av den vandige alkohol pr. vektdel gluten. Alkoholen er fortrinnsvis en enverdig alkohol som f.eks. metanol, etanol, isopropanol og lignende. Når gluten tilsettes til den vandige alkohol og omrøres ekstraheres gliadin fra gluten i den vandige alkohol. Omrøringen gjennomføres foretrukket ved hjelp av en rører med høy hastighet og over en tidsperiode som ikke er kortere enn 30 minutter hvorved i alt vesentlig alt gliadinet i gluten kan ekstraheres i den vandige alkohol. Etter tilsetning av oljer eller fettstoffer omrøres blandingen. Denne omrøringen gjennomføres i en tidsperiode fra 10 til 30 minutter eller lengre, foretrukket fra 15 til 45 minutter ved anvendelse av en rører som f.eks. en mikser med høy hastighet. Mengden oljer eller fettstoffer er foretrukket fra 0>05 til 4 vektdeler pr. vektdel gluten og fra 0,1 til 4 vektdeler pr. vektdel gliadin.

Oljene eller fettstoffene som anvendes i forbindelse med fremgangsmåten for den foreliggende oppfinnelse kan være forskjellige oljer eller fettstoffer som dyreoljer eller dyrefett og planteoljer eller plantefett. Foretrukket anvendes raffinerte fiskeoljer som inneholder store mengder høyere umettede fettsyrer, og oljer eller fettstoffer som inneholder store mengder oc-linolsyre eller y-linolsyre. Disse oljer eller fettstoffer er vanligvis ustabile overfor oksygen. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har man imidlertid oppnådd stabiliserte olje- eller fettpulvere.

Ved utøvelse av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan antioksydasjonsmidler om nødvendig tilsettes til løsnings-middelet eller til oljene eller fettstoffene. Dessuten kan synergistiske midler som sitronsyre, EDTA og lignede eller andre tilsetningsmidler som lecitin om nødvendig tilsettes. Anvendelse av et antioksydasjonsmiddel og et synergistisk middel i kombinasjon kan ytterligere forbedre motstanden mot oksydasjon. Om nødvendig kan et emulgeringsmiddel som lecitin, glycerolfettsyreestere, sorbitanfettsyreestere eller sukkerfettsyreestere tilsettes til løsningsmiddelet. Anvendelse av disse emulgeringsmidler kan forbedre effektiviteten av omrøringen av blandingen, hvorved kontakt mellom oljer eller fettstoffer og gliadin forbedres. Derved oppnåes et stabilisert olje- eller fettpulver på effektiv måte.

Etter tilsetning av en olje eller et fettstoff til et løsningsmiddel og etter omrøring fjernes løsningsmiddelet og resten underkastes pulverisering. Pulveriseringen kan gjennomføres ved hjelp av forstøvningstørking, tørking i vakuum, frysetørking, tørking i en trommel eller ved hjelp av andre kjente tørkemetoder.

Ved anvendelse av en fortynnet syre som f.eks. en organisk syre som eddiksyre, sitronsyre, maleinsyre eller lignende, eller en mineralsyre som saltsyre, svovelsyre, fosforsyre eller lignende som løsningsmiddel, bør pH foretrukket justeres til 3 - 4. Når det anvendes en fortynnet alkalisk løsning som ammoniakk, natriumkarbonat, natriumhydrogenkarbonat, fosfater eller lignende bør pH foretrukket justeres til 9-11. Deretter tilsettes oljen eller fettstoffet.

Olje- eller fettpulveret som oppnåes i overensstemmelse med fremgangsmåten for den foreliggende oppfinnelse er stabilt ved henstand i luft eller når det tilsettes til vannholdige næringsmidler, og det er lite trolig at pulveret nedbrytes eller forandrer kvalitet på grunn av polymerisering i forbindelse med oksygen, lys eller varme. Når pulveret tilsettes til næringsmidler eller for har det i tillegg fordelaktige egenskaper som fortyknings- og bindingsfunksjoner av næringsmidlene og det bibeholder vannet i næringsmidlene.

Som det fremgår fra det ovennevnte er olje- eller fettpulveret fremstilt i henhold til oppfinnelsen svært stabilt overfor oksygen, varme og lys. Selv når oljer eller fettstoffer som inneholder høyere umettede fettsyrer som generelt er svært ustabile og forringes innen en kort tidsperiode anvendes, er der liten mulighet for kvalitetsforandring ved.nedbrytning eller polymerisering av oljene eller fettstoffene. I tillegg er innholdet av oljer eller fettstoffer i pulveret svært høyt, og således har pulveret en stor anvendelighet og høy stabilitet. Når olje- eller fettpulveret fremstilt i henhold til oppfinnelsen tilsettes til næringsmidler, utviser det ikke bare egenskaper som er forbundet med oljen eller fettstoffet, men også andre funksjoner som vedrører egenskaper som fortykning, binding og bibeholdelse av vann i næringsmidlene. I henhold til fremgangsmåten for den foreliggende oppfinnelse kan olje- eller fettpulveret med de ovennevnte fordelaktige egenskaper fremstilles på en pålitelig måte. Gluten tilveiebringes relativt billig og gliadin er lett tilgjengelig ved separasjon fra gluten. Således kan et meget stabilt olje-eller fettpulver oppnås uten store omkostninger.

Figur 1 er et diagram som viser kurver over termisk stabilitet av oljepulverne i henhold til eksempel 1 og sammenligningseksempel 1; og figur 2 viser kurver over termisk stabilitet for oljepulverne i henhold til eksempel 2 og

sammenligningseksempel 2.

Den foreliggende oppfinnelse vil nå beskrives mere detaljert ved hjelp av de etterfølgende eksempler.

Eksempel 1 og sammenligningseksempel 1

1 kg aktivert glutenpulver ble tilsatt til 5 liter vandig etanol med et alkoholinnhold på 70 volum%, etterfulgt av omrøring i 30 minutter ved anvendelse av en rører. Deretter ble 50 g av en raffinert, luktfri fiskeolje (18 % eicosapenta-ensyre og 13 % docosaheksaensyre med en peroksydverdi på 0,1) tilsatt til 1 liter av den vandige etanol og omrørt i 15 minutter, etterfulgt av fjerning av den vandige etanol ved hjelp av en vakuumtørke og med oppdeling av det tørkede material til fine stykker for å oppnå et pulver (oljepulver (1)).

På den annen side ble løsningen av den vandige alkohol som var blitt omrørt i 30 minutter etter tilsetning av_den aktiverte gluten, separert ved hjelp av sentrifugering i 20 minutter ved 3000 r.p.m. for å fjerne det oppnådde presipitat (glutenin, stivelse og lignende). Deretter ble løsningen som inneholder oppløst gliadin konsentrert i en slik grad at konsentrasjonen av gliadin i den vandige alkohol ble 20 % (vekt/volum%), hvoretter 45 g av en raffinert luktfri fiskeolje som anvendt over ble tilsatt til 1 liter av denne løsning og omrørt i 15 minutter ved hjelp av en mikser, etterfulgt av tørking ved anvendelse av en vakuumtørke og pulverisering for å oppnå et pulver (oljepulver (2)).

På samme måte som for fremstilling av oljepulver (1) og ved anvendelse av en slik olje som anvendt over, men med tilsetning av 0,1 vekt% BHA som et antioksydasjonsmiddel og 0,3 vekt% av et rosemarinekstrakt (Moluccas 10P, fra Asama Kasei K.K.), som er et naturlig antioksydasjonsmiddel, ble det oppnådd henholdsvis oljepulverne (3) og (4).

Disse oljepulverne (1) til (4) og oljepulveret (5) (sammenligningseksempel) som ble oppnådd ved å underkaste en emulsjon oppnådd ved emulgering av en raffinert, luktfri fiskeolje som anvendt over ved anvendelse dekstrin, natriumkaseinat og et emulgeringsmiddel, etterfulgt av dehydratisering og pulverisering, oppvarmet i en ovn ved 50°C i et åpent system for å undersøke graden av forringelse av oljen over tid, som en tidsavhengig variasjon i økning av peroksydverdien i oljen. Resultatene er vist i figur 1. Resultatene viser at oljepulverne oppnådd i overensstemmelse med fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse har en svært liten økning i peroksydverdi når de oppvarmes over en lengre tidsperiode, sammenlignet med vanlige oljepulvere oppnådd kun ved emulgering og pulverisering, og de er således betydelig mere stabile enn det kjente oljepulver.

Eksempel 2 og sammenligningseksempel 2

50 g av en raffinert begoniaplanteolje (inneholdende 60 % a-linolsyre med en peroksydverdi på 0,1) ble tilsatt til 1 liter av en gliadinholdig vandig etanol som var oppnådd ved fjerning av det material som er uoppløselig i den vandige etanol, på samme måte som i eksempel 1 og med en gliadin-konsentrasjon på 20 % (vekt/volum%). Deretter ble blandingen omrørt under de samme betingelser som i eksempel 1, hvorfra løsningsmiddelet ble fjernet ved hjelp av forstøvningstørking for å oppnå et oljepulver (6).

Oljepulver (6) og oljepulver (8) (sammenligningseksempel) som var oppnådd ved forstøvningstørking av en emulsjon, med dekstrin, natriumkaseinat og et emulgeringsmiddel, av en raffinert begoniaplanteolje som anvendt for oljepulver (6), ble hver underkastet en foringelse-med-tiden-test av oljen under de samme betingelser som i eksempel 1. Resultatene er vist i figur 2. Ut fra kurvene ser man at oljepulver (6) er mere stabilt enn det kjente oljepulver som ble oppnådd ved pulverisering etter en enkel emulgering.

Eksempel 3 og sammenligningseksempel 3

1 kg hvetemel med et høyere proteininnhold enn normalt, 10 g salt, 12 g sodapulver (Na2C03 og NaP04) og 320 ml vann ble tilsatt til 10 g av hver av oljepulverne (1) og (5) som oppnådd i eksempel 1, og de ble deretter anvendt for fremstilling av rå nudler på vanlig måte. Ovennevnte prosedyre ble gjentatt uten anvendelse av oljepulver for å oppnå rå nudler. De tre typer av rå nudler ble hver kokt i tre minutter, hvoretter de kokte nudlene ble plassert i en suppe og fikk stå. Oppfatningen (deigaktighet, tilstede-værelse eller fravær av fasthet) ved spising av nudlene ble bestemt over en tidsperiode. Resultatene er vist i tabell 1. Det ble bekreftet at for nudlene hvortil oljepulverne fremstilt i henhold til oppfinnelsen var tilsatt, var deigaktigheten undertrykket i forhold til nudlene hvortil kjente oljepulvere var tilsatt.

Egenskapene til de fremstilte nudler ble bedømt ved sammen-ligning med dem for nudler hvortil det ikke var tilsatt oljepulver. Graden av fasthet av nudlene ble bestemt ved å sammenligne med en standard grad av fasthet etter to minutters koking.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et stabilisert olje- eller fettpulver inneholdende gliadin og en olje eller et fettstoff,karakterisert ved at gluten tilsettes til en 20 til 80 volumprosentig alkohol, fortrinnsvis etanol, hvorved det oppnås en gliadinoppløsning, oljen eller fettstoffet blandes med oppløsningen, den vandige alkohol fjernes, hvorpå det nevnte stabiliserte pulver oppnås ved pulverisering av resten.