NO303664B1 - Anvendelse av ikke-kjemisk modifisert kaldt-svellende granulµr stivelse - Google Patents

Description

I flere tiår har det for store forbruket av fett og medføl-gende kardiovaskulære sykdommer, i tillegg til cancer, som noen ganger er forbundet med for stort fettforbruk, utgjort én av de mest avgjørende farer for helsen.

Det foreligger derfor et økende behov for produkter med redusert fett- eller kaloriinnhold. Emulsjoner representerer en produktgruppe der det i de fleste tilfeller er meget vanskelig å redusere fettinnholdet uten å tape de typiske produkt-egenskapene. Dessuten inneholder emulsjoner som f.eks. majones, dressinger, dipper osv. ofte eggeplomme og er således i tillegg rik på kolesterol. På grunn av de utmerkete tekstur- og smaks-bæreregenskapene, har mengden fett øket betydelig, spesielt i "gourmet cuisine", f.eks. i kremsupper og kremdressinger. I det store og det hele foreligger det et behov for emulsjoner med redusert fettinnhold, lavt kolesterolinnhold eller kolesterolfrie emulsjoner med forøvrig umodifiserte produktegenskaper.

Når det gjelder slike forsøk må to forskjellige fremgangsmåter skilles fra hverandre. Én fremgangsmåte som har vært spesielt populær i de siste årene, består i erstatning av fett og oljer med komponenter som er like gode når det gjelder funksjonelle egenskaper, men som er ufordøyelige. Et spesielt vel-kjent eksempel er sukrosepolyestrene, som er blitt kjent ved uttrykket "olestra". På samme måte som fettet selv, kan disse fetterstatningene anvendes for fremstilling av olj e-i-vann eller vann-i-olje-emulsjoner, såvel som for steking, rysting, baking osv. Disse fetterstatningene fremstilles i hovedsak ved kjemisk syntese og er i virkeligheten ufordøyelige. Selvom dette gir den ønskete kalorireduksjonen, oppstår noen problemer på grunn av det faktum at disse fetterstatningene utskilles i feces i umodifisert form.

På grunn av de ubehagelige bivirkningene som kan forekomme, er det derfor gjort forsøk med en rekke andre fremgangsmåter for å redusere fettinnholdet i næringsmidler. I denne forbindelse er det lagt spesiell vekt på en løsningsmetode som er oppsummert under uttrykket "fett-etterliknere". Det er ikke bare et forsøk på ganske enkelt å erstatte fettet med en annen, liknende kom-ponent med samme fysiske egenskaper, men mengden fett i de respektive produktene reduserer også andre ingredienser, som f.eks. karbohydrat, protein eller plantegummier anvendes for gjenoppretting av de egenskapene som er typisk for produktet. På denne måten kan de funksjonelle egenskapene hos et næringsmiddel med høyt fettinnhold imiteres med gode resultater.

I de siste to tiårene er det f.eks. i tillegg til forskjellige plantegummikombinasjoner utviklet to fremgangsmåter basert på myseprotein og /eller potetstivelse. Disse omfatter mysepro-teinproduktet SIMPLESS, i hvilket et protein som kan svelle i de ytre sjiktene, men ellers er tilgjengelig i globulær form, er istand til å simulere en fettemulsjon ("Fat Substitute for Dairy and Oil-based Products", Food Technology, april 1988, 96). I tillegg er det anvendt stivelsehydrolysater som oppviser den pastaaktige konsistensen og munnfølelsen som ligger nær fet-temulsjoner (Schierbaum et al., "Herstellung, Eigenschaften und Anwendung gelbildender Stårkehydrolysenprodukte" ((Production, Properties and Application of Gel-Forming Starch Hydrolyses Products""), Deutsche Lebensmittel-Rundschau 1977, 390; DE-OS 23 05 494; DE-OS 23 65 850; Bulpin et al., "Thermally-Reversible Gels from low DE Maltodextrins" i Gums and Stabilisers for the Food Industry 2, Pergamon Press, 1984, s. 475 et seq.; Product information Snowflake (R) Maltodextrin VN 136, Maizena Industrieprodukte GmbH; Product information Paselli SA2 fra AVEBE Veendam-Holland, 1986; Brando et al., "Struktur und eigenschaften von Maltodextrin-Hydrogelen" ((Structure and Properties of Maltodextrin Hydrogels")) Starke 31 (1979) 188-194; EP-A 327 288; US-P 4 510 166).

Produkter basert på høymolekylære karbohydrater er av spesiell interesse med henblikk på våre dietter, som totalt sett er for rike på fett og protein, fordi de høymolekylære karbo-hydratene kan medvirke til å øke karbohydratmengden i våre dietter, hvilket utgjør en fordel sammenliknet med de først nevnte fetterstatningene som erstatter fett, men ellers ikke påvirker forholdet mellom karbohydrat og protein. Uheldigvis har disse produktene, av hvilke det for tiden allerede er fremstilt og anvendt flere tusen tonn, en ulempe ved at de varmereversible gelene som er nødvendige for fetterstatningen fremstilles bare i konsentrasjoner på minst 20%, ofte til og med 40%. Det foreligger derfor fortsatt et behov for stivelsebaserte fetterstat-ningsmidler som kan gjøre en effektiv fetterstatning ved lavere konsentrasj oner.

Overraskende er det nå funnet at kaldt-svellende, granulære stivelser i en meget høy grad kan erstatte fett i emulsjoner og, når det gjelder smak, konsistens og munnfølelse, gi produkter som er sammenliknbare med produkter som er rike på fett.

Slike kaldt-svellende, granulære stivelser er kjente. De fremstilles ifølge spesielle metoder, i hvilke forhånds-forklistring av stivelsen utføres på en slik måte at svelling og sammenbakning av stivelsekornene hindres og det således oppnås individuelle (dvs. granulære), forhånds-forklistrede (dvs. kaldt-svellende) stivelsekorn. Dette står i motsetning til de vanlige metodene for fremstilling av kaldt-svellende stivelser, som f.eks. trommeltørking eller ekstrudering. I den best kjente metoden for fremstilling av de ønskete, granulære, kaldt-svellende stivelsene utføres forhånds-forklistring i en alkohol/vann-blanding, hvori vanninnholdet justeres slik at det er tilstrekkelig bare for forhåndsforklistring av det stivelsekorn som er tilstede i suspensjonen, og svelling av kornet og. forklistring av de enkelte kornene som er forbundet med dette ikke finner sted. Dannelsen av en pasta og/eller en gel hindres således og kaldt-svellende stivelser med umodifisert ytre kor-nform og størrelse oppnås.

Fremgangsmåter for fremstilling av kaldt-svellende, granulære stivelser er beskrevet i US-patent nr. 3 583 874 og EP-A 110 549. Slik det fremgår av disse patentskriftene ble denne metoden utviklet for fremstilling av slike stivelser som er egnet for fremstilling av kald-omrørte puddinger. Spesielt er puddinger som danner geler faste og beholder sin form når de tas ut av formene, noe som tidligere bare ble oppnådd ved koking av stivelsene.

Det er overraskende funnet at slike kaldt-svellende, granulære stivelser også er utmerket egnet for fremstilling av emulsjoner med lavt fettinnhold som, på tross av deres lave fettinnhold, har en glass struktur og munnfølelse som er lik

produkter med høyt fettinnhold.

Dessuten, som sammenliknet med de ovenfor nevnte stivel-sehydrolysatene, er det mulig med meget lavere konsentrasjoner av de kaldt-svellende, granulære stivelsene, slik at det oppnås en betydelig kalorireduksjon i slike emulsjoner.

,Sammenliknet med stivelsehydrolyseproduktene har granulære, kaldt-svellende stivelser en tilleggsfordel, idet at produkter som oppviser utmerkete funksjonelle og smaksegenskaper kan fremstilles uten den samtidige tilsetningen av modifiserte stivelser eller plantegummier.

Modifiserte stivelser er allerede anvendt som fetterstatninger for fremstilling av næringsmidler med redusert fettinnhold som f.eks. dressinger, majones-liknende sauser og salatkremer, kfr. Seyfried; "Kohlenhydrate als Fett- und 01-Ersatzstoffe" ("Carbohydrates as Fat and Oil Substitutes") ZFL 41 (1990) 103-106. Slike fetterstatninger fremstilles f.eks. fra manihot-stivelser og er kommersielt tilgjengelige under uttrykket "N-oil" (kfr. produktinformasjon N-Oil fra National Starch & Chemical). N-Oil er et manihot-dekstrin som fremstilles ved oppvarming av manihot-stivelse i nærvær av saltsyre (Susan M. Lee: "Fat Substitutes - a literature survey", april 1989, The British Food Manifacturing Industries Research Association). Slike kjemisk modifiserte stivelser for anvendelse i næringsmidler skiller seg klart fra foreliggende oppfinnelse.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er således anven-delsen av en kaldt-svellende, granulær stivelse som en fett- og oljeerstatning i næringsmidler.

Ifølge foreliggende oppfinnelse kreves det beskyttelse for kaldt-svellende, granulære stivelser som er spesielt egnet for fremstilling av fett-reduserte emulsjoner. Spesielt for fremstilling av emulsjoner som f.eks. majones, hollandaise, salatdressinger, dipper og liknende produkter som er kjent under uttrykket "dressing" for å beskrive pasta-aktige, majones-liknende preparater med et fettinnhold på mindre enn 50%.

De kaldt-svellende, granulære stivelsene ifølge foreliggende oppfinnelse er spesielt egnet for fremstilling av industrielle tilberedningsprodukter som bare inneholder sti velsen såvel som kryddere og/eller andre smaksgivende eller smakspåvirkende ingredienser og som, i forhåndsporsjonerte, tørkete blandinger, kan tilbys for fremstilling av emulsjoner i hjemmene eller i middagskjøkken i stor skala. Slike tilberedningsprodukter eller kjøkkenhjelpemidler kan så behandles for å gi det ferdige produktet ved å anvende lett tilgjengelige ingredienser, som f.eks. en hvilken som helst spiselig olje og andre væsker som f.eks. melk eller yoghurt.

Det kan anvendes et bredt forhold mellom den kaldt-svellende, granulære stivelsen ifølge oppfinnelsen og fett-eller oljebestanddelen. Generelt ligger forholdet mellom stivelse og olje i området på fra ca. 4:1 til ca. 1:25, fortrinnsvis fra ca. 2:1 til ca. 1:15.

I de fleste tilfeller, spesielt for fremstillingen av emulsjoner, vil den kaldt-svellende, granulære stivelsen anvendes i små mengder, generelt i en mengde på fra ca. 2 til ca. 12 vektprosent, fortrinnsvis fra ca. 3 til ca. 7 vektprosent, av totalproduktet. De kaldt-svellende, granulære stivelsene som skal anvendes ifølge oppfinnelsen er såledeskarakterisert vedet spesielt godt utbytte, og kan anvendes i meget mindre mengder, generelt mindre enn halvparten av de vanlige mengdene for stivelsehydrolysater.

På grunn av bruken av kaldt-svellende, granulære stivelser ifølge oppfinnelsen, kan det fremstilles næringsmidler med et kraftig redusert fett- eller oljeinnhold. Produktene som fremstilles ifølge oppfinnelsen kan fremstilles med et fett-og/eller oljeinnhold på fra 10-66 vektprosent, fortrinnsvis bare 15-50 vektprosent. Spesielt kan det fremstilles majones-liknende produkter som omfatter bare 4-7 vektprosent kaldt-svellende, granulær stivelse og som også oppviser et redusert fettinnhold på 15-3 0 vektprosent.

Totalt sett resulterer bruken av kaldt-svellende, granulære stivelser i emulsjoner med lavt fettinnhold i en rekke fordeler: 1. Det kan fremstilles produkter med et spesielt lavt fettinnhold. De kan dessuten også være kolesterolfrie, når det anvendes ingredienser som ikke inneholder kolesterol. 2. Produkter som er fremstilt med kaldt-svellende, granulære stivelser har en betydelig glattere konsistens og en struktur som likner mere på fettrike produkter. I tillegg er de mindre klebrige enn stivelsehydrolysater med lave DE-ver-dier, som også fremstilles på en stivelsebasis. 3. Den tilhører ikke en kjemisk modifisert stivelse, men bare en fysisk modifisert stivelse. 4. Den tilhører et system som bare bygger på stivelse. Som regel er bruken av kjemisk modifiserte stivelser eller gummier ikke nødvendig, og kan til og med resultere i en ødeleggelse av teksturen. 5. I de fleste tilfeller er de emulsjoner som kan fremstilles på denne måten sammensatt på en meget enkel måte når det gjelder formulering. I tillegg til olje- og stivelsebes-tanddelene og smaks-givende ingrediensene (eddik, krydder osv.) anvendes bare lett tilgjengelige ingredienser, f.eks. melk, yoghurt, tomatketchup osv. Spesielt forekommer ingredienser som må deklareres vanligvis ikke i listen av ingredienser når det gjelder slike produkter. 6. I de anvendelser som er beskrevet her, oppviser kaldt-svellende, granulære stivelser en spesielt tids-uavhengig konsistens. Etterfølgende fortykning, noe som ofte observeres hos mange andre stivelser, forekommer i det vesentlige ikke (kfr. eksempel 2). 7. De emulsjoner som fremstilles ifølge oppfinnelsen er varm-estabile og kan derfor fremstilles enten kaldt (instant-produkter) eller under varmebetingelser (f.eks. av forbruksvanegrunner (hollandaise) eller av mikrobiologiske grunner). 8. I motsetning til stivelsehydrolysater, som normalt gir tilfredsstillende produktegenskaper som f.eks. stabilitet og smaksegenskaper bare i kombinasjon med kjemisk modifiserte stivelser, plantegummier osv., er additiver ikke nødvendige når stivelsene ifølge oppfinnelsen anvendes. 9. Granulære, kaldt-svellende stivelser er spesielt egnet for fremstilling av såkalte kjøkkenhjelpemidler eller 11 tilberedningsprodukter" ("fix products"), dvs. produkter som inneholder alle de ingredienser som er nødvendige for å oppnå en optimal smaksprofil (i dette tilfelle en blanding av den granulære, kaldt-svellende stivelsen med krydder osv.), og til hvilke alt som må tilsettes er lett tilgjengelige bestanddeler (i dette tilfelle olje, melk, yoghurt osv.) . F.eks. omrøring av en tørket blanding i oljen og tilsetning av melk og gjenværende olje. 10. Granulære, kaldt-svellende stivelser kan også lett kombi-neres med andre ingredienser som anvendes for fremstilling av produkter med redusert fettinnhold og/eller fettfrie produkter. Dette gjelder ikke bare for de forskjellige plantegummiene osv., men spesielt også for fetterstatninger som f.eks. olestra og analoger derav eller titandioksyd osv.

Eksempel 1

Kald- produsert saus ( av maionestype)

10 g av en granulær, kaldt-svellende maisstivelse og 10 g av en krydderblanding (sennepspulver, eplesyre, vinpulver, løkpulver, sitronsyre, sitronfruktpulver, gurkemeie, pepper-aroma, ananasfruktpulver, Worchestershire-krydder) ble dispergert i 50 ml maisolje, og 150 ml melk ble tilsatt ved bruk av en eggevisper.

Etter 5 minutter har den saus som er fremstilt på denne måten oppnådd sin sluttviskositet som ikke forandres mere i løpet av flere dager.

Den saus som fremstilles på denne.måten har en meget glatt struktur, den typiske majonesglansen og et fettinnhold på bare 25%. Dessuten er den fri for kolesterol.

Sammenlikningseksempel 1

Analogt med eksempel 1 ble det fremstilt en saus med kommersielle stivelsehydrolysater som er tenkt som fetterstatning. En svellende maisstivelse ble findelt (<60 fj.) og brukt i samme formulering.

Den følgende tabellen beskriver de produktegenskaper som ble oppnådd sammenliknet med den saus som ble fremstilt i eksempel 1.

Eksempel 2

Kaldt- produsert saus ( av maionestypen) med forskjellige fettinnhold

Analog med eksempel 1 ble det fremstilt tilsvarende sauser med 40, 20 og 10 ml olje istedenfor med 50 ml maisolje, uten å vise en avgjørende modifikasjon av de karakteristiske produk-tegenskapene.

Dette eksempel viser at oljeinnholdet kan varieres innenfor brede områder så lenge som det foreligger et stivelse/olje-forhold som garanterer stivelsens dispergerbarhet.

Eksempel 3

Fett- redusert majones

En fett-redusert majones ble fremstilt overensstemmende med en oppskrift som er anbefalt for det kommersielle stivelsehydrolysat som er fremstilt ifølge DOS 2305494, mens istedenfor 80 g stivelsehydrolysat ble det anvendt 25 g av den granulære, kaldt-svellende stivelsen ifølge oppfinnelsen.

Produktspesifikasjon

262 g vann, 30 g eggeplomme,15 g sukker, 4 g bordsalt og 10 g sennep ble homogenisert i blanderen i en elektrisk kjøkkenmaskin, og etterhvert ble 25 g av den granulære, kaldt-svellende stivelsen ifølge oppfinnelsen tilsatt. Deretter ble 120 g maisolje tilsatt, homogenisert én gang til (2 min), 15 g spiselig eddik ble tilsatt med motoren igang og holdt i kjøle-skap i 2 timer inntil den endelige konsistensen ble oppnådd.

Den fett-reduserte majonesen som ble fremstilt på denne måten hadde et fettinnhold på 25%, og oppviste den typiske majonesglansen, den glatte majonesstrukturen og den behagelige, majones-liknende konsistensen (munnfølelse). I betraktning av den langsomme avkjølingsprosessen i kjøleskapet, hvilket tar ca.

4 timer, og i betraktning av den viskositetsøkning som oppstår ved kjøleprosessen, nådde produktet sin endelige konsistens kort tid etter fremstillingen og forandret seg ikke selv ved henstand i kjøleskapet i lengre periode.

Kolesterolinnholdet tilsvarte den eggeplomme som ble anvendt og kan reduseres tilsvarende ved å anvende kolesterolfri eggeplomme og/eller eggeplomme med redusert kolesterolinnhold. Kaloriinnholdet oppgår til 1215 kj/l00 g.

Sammenliknincrseksempel 2

En kalori-redusert majones ble analogt fremstilt med det kommersielle stivelsehydrolysatet som var ment for denne blandingen, i tillegg til den foreslåtte konsentrasjonen på 80 g, som sammenliknet med en standard majones betyr en kalorireduksjon på 60%, imidlertid også med 60 g stivelsehydrolysat.

Begge produkter som ble fremstilt med stivelsehydrolysatet var fortsatt flytende etter 4 timer i kjøleskapet. Penetrometer-målinger var ikke mulig i forbindelse med disse produktene. Bostwick-viskositetene (måletid: 5 sek) var 14 cm for 80 g-produktet etter 1 time i kjøleskap og 11,5 cm etter 4 timer. Disse produktene behøvde således meget lenger avkjølingstid før den endelige viskositeten var oppnådd.

Produktet hadde også et oljeinnhold på like under 25% og oppviste også liknende fettegenskaper, imidlertid ikke den typiske majoneskarakteren, men en konsistens som liknet mer på fett til å smøre på brød osv., og spesielt en klebrig munnføl-else. Kaloriinnholdet hos disse produktene gikk opp til 1225 og/eller 1234 kJ/l00 g.

Eksempel 4

Salatmaiones

200 ml maisolje, 170 ml vann, 10 g eggepulver, 20 g granulær, kaldt-svellende maisstivelse, 2 0 g krydderblanding bestående av 13% sukker, 13% bordsalt, 5% sennepspulver, 5% vineddikekstrakt, 3,2% glutamat,1,8% løkpulver, 2,7% eplesyre, 2,7% hvitt vinpulver, 1,4% sitronsyre, 0,15% pepper, 0,008% eggeplommepigment og 0,016% paprikaolje.

Analogt med eksempel 1 ble blandingen bestående av stivelse, eggepulver og krydder grundig blandet ved hjelp av en eggevisper eller hånd-blander (trinn 1) i 50 ml olje, så ble vann og den gjenværende olje tilsatt under konstant omrøring. Den salatmajones som ble fremstilt på denne måten hadde et innhold på 50% og oppviste den typiske rnajonesglansen og de egenskapene som er karakteristiske for majones (glatt munnfølelse, kremaktig, glatt konsistens).

Eksempel 5

Saus å la Hollandaise

125 g smør av kvalitet A ble smeltet i et kar med et langt håndtak og en blanding av 8 g eggeplommepulver og 8 g granulær stivelse ble rørt inn i det smeltete smøret ved hjelp av en eggevisper. 110 ml helmelk ble langsomt tilsatt under fortsatt omrøring og krydret med salt, pepper og vineddik.

I motsetning til en tradisjonell hollandaise-saus var denne sausen ekstremt stabil. Den kunne kjøles ned og gjenoppvarmes eller til og med bringes til koking. Ingen modifikasjoner op-ptrådte selv etter 7 timer i vannbad ved en temperatur på 70°C.

Eksempel 6

A. Tilberedningsprodukt for majones

En blanding ble fremstilt av 5 g kaldt-svellende, granulær stivelse, 2,7 g salt, 2,25 g sukker, 0,6 g sennepsolje-konsentrat, 0,2 g sitronessens (tilsvarende ca. 30% syre) og 2,16 g eddikessens (tilsvarende ca. 25% syre). Den blanding som ble fremstilt på denne måten ble blandet med halvparten av 125 ml soyabønneolje ved hjelp av en håndblander (trinn 1). Deretter ble først egget (ca. 55 g) og så den gjenværende olje tilsatt i trinn 3.

Produktet hadde et fettinnhold på 63% og hadde den typiske majonesglansen og -strukturen.

B. Tilberedningsprodukt for "Sauce å la Hollandaise" 64 g av en tørket blanding bestående av 64% granulær, kaldt-svellende stivelse, 14% salt, 10% sukker, 4,4% natrium-glutamat, 2,5% løkpulver såvel som 5,5% av en blanding bestående av pepperessens, sitronsyre, sitronpulver, Worcester-aroma, svellende gurkemeiestivelse, tørket eddik og krydder ble blandet med 200 g smørfett og salatolje, idet forholdet mellom smørfett og salatolje var valgt slik at resultatet var et tilstrekkelig fast, men også tilstrekkelig doserbar pasta. Ved å tilsette 3 00 ml vann var det mulig å fremstille en "Sause å la Hollandaise" med denne pasta, hvilken var analog med den som er beskrevet

ovenfor.

Kald saus på yoghurt- basis

10 g av en granulær, kaldt-svellende maisstivelse og 10 g av en krydderblanding som er analog med eksempel 1 (imidlertid med en mindre mengde syre i forhold til den syre som er tilgjengelig i yoghurten) ble dispergert i 50 ml maisolje og 150 ml yoghurt ble tilsatt ved hjelp av en eggevisper. Denne sausen oppnådde også sin sluttkonsistens i løpet av noen få minutter, og den oppviste den typiske majonesglansen og strukturen.

Kjernemelk, kefir osv. kan anvendes på liknende måte som yoghurten, men krydringen må harmoniseres med de respektive smaksstoffene i de anvendte ingrediensene.

Claims (5)

1. Anvendelse av ikke-kjetnisk modifisert kaldt-svellende, granulær stivelse som kan oppnås ved pre-gelatinisering i en alkohol/vannblanding hvor vanninnholdet er slik justert at det er tilstrekkelig for å tillate pre-gelatinisering av de suspenderte stivelsesgranulene, men uten svelling av granulene eller sammenklebing av de individuelle korn, som fett- og/eller oljeerstatning i fettreduserte, kaldproduserte næringsmiddel-emulsjoner slik som majones, salatdressinger og dipper.

2. Anvendelse ifølge krav 1, hvor forholdet mellom stivelsen og fett- og/eller oljebestanddelene er på fra 4:1 til 1:25, fortrinnsvis fra 2:1 til 1:15.

3. Anvendelse ifølge et av de foregående kravene, hvor nevnte stivelse inngår i en mengde på fra 2 til 12, fortrinnsvis fra 3 til 7 vektprosent av totalproduktet.

4. Anvendelse ifølge et av de foregående kravene for fremstilling av emulsjoner med et fett- og/eller oljeinnhold på fra 10 til 60, fortrinnsvis fra 15 til 50 vektprosent.

5. Anvendelse ifølge krav 1, hvor nevnte stivelse inngår i en mengde på fra 4 til 7 vektprosent av totalproduktet, for fremstilling av emulsjoner med et fett- og/eller oljeinnhold på fra 15 til 30 vektprosent.