PL200106B1

PL200106B1 - Wieloprzedziałowy przyrząd do przygotowywania emulsji

Info

Publication number: PL200106B1
Application number: PL370062A
Authority: PL
Inventors: Goetz Eckhardt; Roger Morley Finlayson; Timothy John Foster; Alison Louise Russell; Martin Alexander Keith Williams
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2008-12-31
Also published as: DE60204169D1; WO2003053811A1; EP1456097B1; PL370062A1; US20050103653A1; RU2004122388A; HUP0402209A3; AU2002356713B2; ZA200403584B; EP1456097A1; HUP0402209A2; DE60204169T2; CA2471071A1; BR0214618A; DK1456097T3; AU2002356713A1; ATE295317T1

Abstract

Wynalazek przedstawia wieloprzedzia lowy przyrz ad odpowiedni do przygotowywania nadaj acej sie do rozsmarowywania emulsji oleju i wody, ten przyrz ad zawiera co najmniej dwa przedzia ly, od- dzielone co najmniej cz esciowo usuwanymi srodkami rozdzielaj acymi, przy czym jeden przedzia l za- wiera co najmniej jedn a faz e wodn a, a drugi przedzia l zawiera co najmniej jedn a faz e olejow a. Usu- ni ecie srodków rozdzielaj acych umo zliwia mieszanie sk ladników co najmniej dwóch przedzia lów dla utworzenia nadaj acej si e do rozsmarowywania emulsji oleju i wody. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy zamkniętego wieloprzedziałowego przyrządu, który jest odpowiedni do przygotowywania w opakowaniu emulsji zawierającej olej i wodę.

Tło wynalazku

Kuchenne produkty, które są odpowiednie do stosowania do smażenia, pieczenia, rozsmarowywania (na chlebie, toście lub podobnym podłożu) są dobrze znane od dziesięcioleci. Te produkty są na ogół oferowane konsumentom w postaci końcowego produktu w tubie (kubku) lub w owijce.

Takie produkty mają tę niekorzystną cechę, że mają ograniczoną trwałość przechowywania, zwłaszcza ze względu na to że w produktach podczas przechowywania w temperaturze około pokojowej (20°C-35°C) następuje rozdzielenie faz. W publikacji patentu Stanów Zjednoczonych Ameryki US-A-4160850 rozpoznano tę niekorzystną cechę. Ten dokument dostarcza trwałej podczas przechowywania mieszanki odpowiedniego do przygotowywania przez konsumenta, nadającego się do rozsmarowywania, substytutu masła. Jednak przedstawione tam produkty wymagają zestawu czynności, które pochłaniają czas, wymagają dokładnego odważania składników a także wymagają stosowania względnie skomplikowanego elektrycznego wyposażenia a w wielu przypadkach zaleca się przechowywanie produktu w lodówce dla pełnej stabilizacji emulsji. Zwłaszcza dokładne odważanie składników, które są dodawane i przenoszenie ich wszystkich w bazowej kompozycji do mieszającego naczynia są na ogół niedokładne co często prowadzi do niepożądanych końcowych produktów wykazujących defekty ze względu na mieszanie złych stosunków pomiędzy bazowym komponentem a dodanymi składnikami.

Ten problem rozważano w publikacji patentowej WO-A-01/10228. Ten dokument ujawnia trwałe kompletne premiksy produktów żywnościowych. Mieszanki są dostarczane w wieloprzedziałowych opakowaniach zawierających wodny komponent o dużej aktywności wody i komponent o małej aktywności wody w oddzielnych przedziałach. Komponenty są korzystnie przechowywane w wieloprzedziałowych opakowaniach mających nadające się do zrywania zamknięcia. Dla przygotowania niegotowanej mieszanki albo produktu żywnościowego, albo napoju osoba przygotowująca może łączyć porcje z każ dego przedział u lub pojemnika. Otwarcie nadają cego się do zerwania zamknię cia pozwala na to że komponenty zawarte w oddzielnych przedziałach mogą znaleźć się w kontakcie ze sobą wewnętrznego zmieszania. To wewnętrzne mieszanie można prowadzić przez wyciskanie lub zgniatanie przedziałów od boku do boku, aż zawartość przedziałów zostaną jednorodnie wymieszane.

Przyrząd i sposób według publikacji patentowej WO-A-01/10228 są odpowiednie do przygotowania prostych mieszanin materiałów, ale stwierdzono że są nieodpowiednie do przygotowywania trwałych emulsji zawierających olej i wodę ponieważ przygotowywanie takich produktów na ogół wymaga więcej niż tylko mieszania.

W publikacji patentowej US-A-33533807 takż e ujawniono opakowaniowy pojemnik na koncentraty. Pojemnik ujawniony w tym dokumencie jest woreczkiem lub torebką, z której można wylewać, do którego dodaje się dodatkowe składniki takie jak rozcieńczalniki. Pojemnik jest korzystnie wykonany ze sztywnego materiału i użytkownik musi wykorzystywać kuchenne przyrządy do przygotowania końcowego produktu.

Ponadto w publikacji patentowej CN-A-1226501 ujawniono butelkę do napojów mającą zamykany kapsel wypełniony specyficznymi dodatkami. Przed piciem zamknięcie małego kapsla rozrywa się i substancje przechowywane w nim rozpuszcza i miesza się z wodą.

Jednak żaden z powyższych dokumentów nie przedstawia przyrządu odpowiedniego do przygotowywania trwałej emulsji zawierającej olej i wodę.

Zatem istnieje potrzeba dostarczenia przyrządu do przygotowywania wyżej opisanych emulsji, zwłaszcza kuchennych produktów, który byłby łatwy do obchodzenia się z nim i nie wymagał od konsumenta dokładnego dozowania, aby otrzymać dobry produkt.

Krótki opis wynalazku

Nieoczekiwanie stwierdzono że te cele spełnia wieloprzedziałowy przyrząd zawierający nadające się do usuwania środki rozdzielające, przy czym usunięcie środków rozdzielających prowadzi do tworzenia jednego lub więcej kanału o określonej średnicy szerokości po usunięciu środków rozdzielających.

W pierwszym aspekcie wynalazek dotyczy przyrządu zawierającego objętościowe, elastyczne przedziały, odpowiedniego do przygotowywania emulsji zawierającej olej i wodę, przy czym ten przyrząd zawiera co najmniej dwa przedziały, oddzielone co najmniej częściowo nadającymi się do usunięcia środkami oddzielającymi, i przy czym jeden przedział zawiera co najmniej fazę wodną a drugi

PL 200 106 B1 przedział zawiera co najmniej fazę olejową, przy czym przez co najmniej częściowe usunięcie środków rozdzielających tworzy się jeden lub więcej kanałów pomiędzy jednym przedziałem a drugim, i te kanały mają średnicę od 1 do 50 mm, i przy czym co najmniej częściowe usunięcie środków rozdzielających umożliwia mieszanie składników co najmniej dwóch przedziałów tak że w ciągu 3 minut po usunięciu środków rozdzielających tworzy się końcowa nadająca się do rozsmarowywania emulsja oleju i wody.

W dalszym aspekcie wynalazek dotyczy przyrzą du zawierają cego obję toś ciowe, elastyczne przedziały, odpowiedniego do przygotowywania emulsji oleju i wody, ten przyrząd zawiera co najmniej dwa przedziały, oddzielone nadającymi się do usunięcia środkami oddzielającymi i dodatkowe bariery, i przy czym jeden przedział zawiera co najmniej fazę wodną a drugi przedział zawiera co najmniej fazę olejową, w którym są nadające się do usunięcia środki rozdzielające, i w którym usunięcie środków rozdzielających tworzy razem z barierami jedne lub więcej kanał o średnicy od 1 do 50. Kanał(y) umożliwia(-ją) mieszanie i emulgowanie składników w co najmniej dwóch przedziałach tak że w ciągu 3 minut po usunięciu środków rozdzielających tworzy się końcowa trwała emulsja oleju i wody.

Szczegółowy opis wynalazku

Wszystkie podawane tutaj procenty są procentami wagowymi obliczanymi na wagę całego produktu, jeżeli nie podano inaczej.

Określenie olej i tłuszcz są stosowane wymiennie w niniejszym opisie i zastrzeżeniach.

Dla celów niniejszego wynalazku zgrudkowany krem według publikacji patentowej WO-A-01/10234 jest objęty określenie emulsja.

Przyrząd według niniejszego wynalazku jest odpowiedni do przygotowywania trwałej emulsji zawierającej olej i wodę. Oznacza to że przyrząd jako taki jest wystarczający do przygotowania tej emulsji i że nie muszą być dodawane żadne dalsze składniki. Chociaż dodanie dalszych ewentualnych składników, takich jak mąka lub środki koloryzujące jest możliwe.

Emulsje oleju i wody są, na przykład nadającymi się do rozsmarowywania (skin) kremami, produktami typu margaryny i produktami typu pewnych majonezów.

Jedną z korzystnych cech zastrzeganego przyrządu jest to że konsument nie potrzebuje żadnych innych przyborów kuchennych ani innych urządzeń do przygotowania końcowego produktu. Także używanie tego przyrządu jest czyste i nie pozostawia żadnych brudnych narzędzi, które wymagałyby następnie czyszczenia po użyciu.

Emulsja wytworzona z użyciem przyrządu nadaje się do rozsmarowywania. W kontekście wynalazku nadawanie się do rozsmarowywania jest kombinacją wartości G' i liczby Stevensa gdzie wartość liczby Stevensa, określona metodą zilustrowaną w przykładach, korzystnie wynosi co najmniej 50 g w temperaturze 5°C, bardziej korzystnie od 50 do 800 g w temperaturze 5°C, a wartość G', okreś lona metodą zilustrowaną w przykładach, korzystnie mieści się w zakresie od 300 do 5000 Pa w temperaturze 5°C w warunkach pomiaru określonych w przykładach. Bardziej korzystnie wartość liczby Stevensa w temperaturze 5°C wynosi od 50 do 500 g przy pomiarach za pomocą tzw. majonezowej siatki dla głębokości penetracji 20 mm, albo dla bardziej twardych produktów od 100 do 500 g mierzone dla głębokości penetracji 10 mm cylindrycznym wykonanym ze stali nierdzewnej próbnikiem o średnicy 7 mm. Majonezowa siatka jest opisana w publikacji patentowej WO-A-0141586. Przykłady znanych nadających się do rozsmarowywania produktów obejmują świeży serek i środki do smarowania (spready) na bazie produktów mleczarskich. Nadające się do rozsmarowywania produkty z ciągłą fazą wodną są często oparte na mleku i ewentualnie zakwaszane, jak ujawnione na przykład w publikacjach patentowych WO-A-97/04660, DE-A-37101052, DE-A-3822082, EP-A-938848 i EP-A-603890.

Pożądane jest aby odpowiednie do rozsmarowywania produkty wykazywały wartość delta tan od 0,05 do 0,7 w temperaturze 20°C w kombinacji z obciążeniem (krytyczne obciążenie do złamania) przy delta tan d = 1 od 0,6 do 2,20 określone metodą opisaną w przykładach.

Schematyczny rysunek jednego z wykonań przyrządu jest przedstawiony na figurze 1. Ta figura pokazuje zestaw opakowaniowy zawierający fazę wodną (1) i fazę tłuszczową (2) rozdzielone przez nadające się do usunięcia środki rozdzielające (3). Przerywana linia (3) pokazuje że środki rozdzielające są częściowo usuwane i tak po częściowym usunięciu tworzą się kanały pomiędzy przedziałem (1) a (2).

Przyrząd zawiera co najmniej dwa przedziały rozdzielone przez nadające się do usunięcia środki rozdzielające. Zawartości dwóch przedziałów nie mogą mieszać się tak długo jak występują środki rozdzielające.

PL 200 106 B1

Korzystnie przyrząd zawiera dwa przedziały. Ewentualnie wprowadza się jeden lub więcej dalszych przedziałów. Taki dalszy przedział jest korzystnie przyłączony do co najmniej jednego innego przedziału przez nadające się do usunięcia środki rozdzielające.

Przyrząd zawiera środki rozdzielające, które są co najmniej częściowo usuwalne.

Korzystnie środki rozdzielające usuwa się przez działanie manualne. Przykładem tego jest usuwanie środków rozdzielających przez działanie naciskiem. Zgodnie z tym wykonaniem zewnętrzny materiał tworzący zewnętrzny obwód przyrządu może wytrzymać wyższy nacisk niż środki rozdzielające. Zatem przez zaginanie opakowania albo przez wywieranie nacisku na środki rozdzielające w inny sposób ś rodki rozdzielają ce pę kają co najmniej częściowo.

Środki rozdzielające mogą na przykład być usuwane przez zwiększanie temperatury. Zatem przez ogrzanie całego przyrządu zewnętrzny materiał może być taki że pozostaje nietknięty podczas gdy środki rozdzielające topią się lub znikają w inny sposób.

Ewentualnie przyrząd zawiera wewnętrzną membranę rozdzielającą przedziały i manualnie poruszane środki przyłączone do membrany i wyprowadzone na zewnątrz przyrządu do rozerwania lub przemieszczenia, co najmniej częściowo, membrany dla umożliwienia mieszania składników wcześniej rozdzielonych przedziałach. Manualnie poruszane środki do rozerwania części membrany mogą tworzyć integralną część arkusza tworzącego membranę, których część jest złożona na membranie tak że jego wolne końce rozciągają się od jednego boku przyrządu tworząc zawór. Konsument może pchnąć zawór, przez to usunąć część membrany, która w tym wykonaniu wynalazku stanowi środki rozdzielające.

Alternatywnie przyrząd zawiera sznur przyczepiony do środków rozdzielających, przy czym część sznura jest wyprowadzona na zewnątrz. Konsument ciągnąc za sznur usuwa co najmniej część membrany.

Środki rozdzielające powinny być co najmniej częściowo usuwalne. Korzystnie usuwanie jest takie, że tylko część środków rozdzielających jest usuwana. Przyrząd jest zbudowany tak że przez (częściowe) usunięcie środków rozdzielających tworzy się jeden lub więcej kanałów pomiędzy jednym a drugim przedziałem. Te kanały umożliwiają dużą szybkość przepływu zapewniając turbulencje i ścinanie. Następne mieszanie faz w tych przedziałach, dzięki przepychaniu faz przez kanały prowadzi do tworzenia emulsji, która jest bardziej jednorodna i ma mniejszy wymiar kropli zdyspergowanej fazy niż w przypadku urządzeń, w których usuwa się całe środki rozdzielające, jak ujawniono w publikacjach patentowych WO-A-01/10228 i US-A-3720523.

Te kanały dalej prowadzą do tworzenia końcowej emulsji o zwiększonej trwałości.

Bez tworzenia takich kanałów usunięcie środków rozdzielających może prowadzić tylko do zwykłego zmieszania a przez to tworzą się emulsje oleju i wody bez pożądanej zdolności do rozsmarowywania i twardości, ale o konsystencji nadającej się do rozlewania typu dresingu (sosu przyprawowego). Bez chęci wiązania się jakąkolwiek teorią uważa się, że ścinanie tworzone przez mieszanie w małych kanałach umożliwia tworzenie mikrostruktur pozwalając na tworzenie nadającego się do rozsmarowywania produktu o pożądanej twardości.

Bez chęci wiązania się jakąkolwiek teorią uważa się, że idealna średnica kanałów zależy od lepkości komponentów zawartych w przedziałach i od ich ilości. Średnica kanału lub kanałów tworzonych przez usuwanie części środków rozdzielających wynosi od 1 do 50 mm, korzystnie od 1 mm do 30 mm, najkorzystniej od 2 mm do 25 mm, a nawet bardziej korzystnie od 10 mm do 25 mm.

W korzystnym wykonaniu przyrząd dodatkowo zawiera jedną lub więcej barierę prowadzącą do tworzenia takiego jednego lub więcej kanałów. Te dodatkowe bariery mogą tworzyć jeden lub więcej kanałów o korzystnych średnicach jak wyżej ujawniono po (częściowym) usunięciu środków rozdzielających. Bariery mogą, na przykład być umieszczone równolegle do środków rozdzielających rozciągając się częściowo w przedziałach. W bardzo korzystnym wykonaniu (przedstawionym na figurze 2 z barierą oznaczoną numerem (4)), jedna bariera jest umieszczona na jednej stronie środków rozdzielających a druga jest umieszczona na drugiej stronie środków rozdzielających. Alternatywnie wiele barier występuje w urządzeniu, tak że (częściowe) usunięcie środków rozdzielających tworzy wiele kanałów. Korzystna średnica takich kanałów wynosi 1 mm do 50 mm, najbardziej korzystnie od 1 do 3 cm.

Przyrząd zawiera zewnętrzny materiał obejmujący zewnętrzną powierzchnię i środki rozdzielające, które są wewnętrzne, mianowicie znajduję się pomiędzy dwoma przedziałami przyrządu. W korzystnym wykonaniu przyrząd jest zrobiony z materiału, dla którego siła zamykania jest zależna od ciśnienia lub temperatury. Ze względu na wydajność wytwarzania korzystne jest aby zewnętrzny materiał miał taki sam skład jak skład materiału z którego zrobione są środki rozdzielające.

PL 200 106 B1

Zewnętrzna powierzchnia przyrządu może być sztywna lub elastyczna w takim zakresie, jeżeli tylko objętości przedziałów są elastyczne, tak że możliwe jest mieszanie. Mieszanie można, na przykład uzyskać przez naciskanie zawartości jednego przedziału w jednym kierunku i z powrotem, na przykład przez pompowanie lub wyciskanie, powtarzając ten cykl kilka razy.

Zgodnie z jednym z wykonań przyrząd zawiera dwa cylindry rozdzielone dającymi się usunąć środkami rozdzielającymi i zawiera ruchome tłoki na przeciwnych stronach środków rozdzielających. Po co najmniej częściowym rozerwaniu środków rozdzielających zawartość dwóch cylindrów można przesuwać z jednego przedziału do drugiego przez przemienne poruszanie tłoków.

W najbardziej korzystnym wykonaniu przyrzą d jest wykonany z elastycznego materiał u, tak że zawartości mogą być mieszane przez zgniatanie zawartości w ręku.

Przykłady odpowiednich materiałów obejmują polietylen o małej gęstości, taki jak Surlin™, pokrywające lakiery, folia aluminiowa, orientowany polipropylen, tereftalan poliestru, oraz ich kombinacje w postaci laminowanej.

Na ogół, przyrząd zawiera otwór do wyjmowania produktu albo do ewentualnego dodawania dalszych składników.

Zawartości przedziałów przyrządu przekształcają się w końcową emulsję w ciągu 3 minut. Dla konsumenta ważne jest że czas przygotowywania wynosi co najwyżej 3 minuty, korzystnie co najwyżej 2 minuty, bardziej korzystnie od 10 sekund do 1,5 minuty. Stwierdzono że konsumenci odrzucają produkty które potrzebują dłuższego czasu przygotowania a zwłaszcza te, które wymagają chłodzenia w lodówce zanim będą gotowe do użycia. Należy zwrócić uwagę że kompozycja komponentów w przedziałach jest zależna od kompozycji końcowej emulsji i że tworzy się końcową emulsję przez manualne działanie w ciągu 3 minut.

W korzystnym aspekcie wynalazku przyrz ą d jest uż ywany do przygotowywania emulsji oleju w wodzie o zawartości tłuszczu od 20 do 80% wagowych.

Przyrząd według wynalazku jest szczególnie odpowiednie do przygotowywania emulsji olej w wodzie.

Korzystnie jeden przedział zawiera fazę wodną a drugi przedział zawiera fazę tłuszczową. To nie oznacza że woda i tłuszcz są zawsze rozdzielone w dwóch różnych przedziałach.

Zgodnie z alternatywnym wykonaniem przyrząd zawiera dwa przedziały, każdy z nich zawiera nadającą się do wylewania emulsję oleju w wodzie, które to emulsje zagęszczają się natychmiast po zmieszaniu tworząc emulsję nadającą się do rozsmarowywania. Takie zagęszczenie można, na przykład otrzymać przez wprowadzenie środka żelującego, takiego jak alginian do jednej emulsji i środka wywołującego żelowanie alginianu do drugiego przedziału na przykład jonów Ca2+.

Jak wskazano powyżej, korzystnie jeden przedział zawiera fazę wodną a drugi fazę olejową. Faza wodna może składać się tylko z wody. W takim przypadku faza olejowa powinna zawierać wszystkie składniki niezbędne do przygotowania końcowej emulsji. Faza wodna korzystnie zawiera kazeinian, lub zamiennik kazeinianu. Uważa się że kazeinian pełni obie funkcje, emulgowania i zwiększania lepkości.

Faza olejowa korzystnie zawiera hydratyzujący na zimno środek zwiększający lepkość, albo suchy homogenat owocowy, sól i zakwaszasz.

Hydratyzujące na zimno środki zwiększające lepkość, są definiowane jako te składniki, które hydratyzują po dodaniu do wody o temperaturze co najwyżej 60°C. Hydratowanie prowadzi do zwiększenia lepkości wody, w której składnik jest zdyspergowany. Test pozwalający na określenie odpowiednich składników lub układów zwiększających lepkość hydratyzujących na zimno (CHV) jest opisany w przykładach. Ten test jest dalej określany jako „metoda RVA”. Te środki lub kombinacje, które wykazują końcową lepkość po 500 sekundach większą niż 1700 cP, albo te które wykazują końcową lepkość od 300 do 600 cP w kombinacji z szybkością hydratowania określoną przez różnicę lepkości pomiędzy czasem 0 sekund a czasem 100 sekund, większą niż 1200 cP/minut, są uważane za odpowiednie do stosowania w wynalazku hydratyzujące na zimno środki zwiększające lepkość.

Odpowiednie środki można także znaleźć przez mikroskopowe badanie napęczniałych wodą kompozycji. Kompozycje odpowiednie do nadawania tekstury nadającej się do rozsmarowywania wykazują nietknięte, napęczniałe cząstki, podczas gdy kompozycje wykazujące nieregularne, „rozbite” struktury są mniej odpowiednie.

Kompozycje, które są przeznaczone do przygotowywania końcowej emulsji, która nadaje się do rozsmarowywania zawierają hydratyzujący na zimno środek zwiększający lepkość, który daje końcową lepkość co najmniej 1700 cP, korzystnie od 1700 do 4000 cP w kombinacji z szybkością

PL 200 106 B1 hydratyzowania wynoszącą co najmniej 600, korzystnie od 600 do 4000 cP/minutę, określone metodą RVA, opisaną przykładach.

Korzystnie hydratyzujący na zimno środek zwiększający lepkość jest wybrany z grupy obejmującej pęczniejącą na zimno skrobię, inulinę i gumy, które dają końcową lepkość większą niż 400 cP z szybkościami hydratyzowania większymi niż 1500 cP/minutę , oznaczane metodą RVA, albo ich kombinacje.

Szczególnie odpowiednimi środkami zwiększającymi lepkość hydratyzującymi na zimno są tak zwane „modyfikowane skrobie z woskowej kukurydzy”.

Poniższe informacje dają wskazówki co do doboru hydratyzującego na zimno środka zwiększającego lepkość.

Do przygotowania nadającej się do rozsmarowywania końcowej emulsji oleju w wodzie, szczególnie korzystne jest stosowanie pęczniejących na zimno skrobi, jako hydratyzującego na zimno środka zwiększającego lepkość. Odpowiednie pęczniejące na zimno skrobie są korzystnie wybrane z grupy obejmującej Passelli EZ 1911™, Ultratex A™, Ultratex 1™, Ultratex 2™, Ultratex 2000™, Ultratex 3™, Ultratex 4™, Instant Clearjel™, Ultrasperse M™, Ultrasperse 5™ i Ultrasperse A™ oraz ich kombinacje. Wymienione przykładowo substancje są dostępne z firmy National Starch.

Remyline AP™ z firmy Remy Industries jest inną odpowiednią pęczniejącą na zimno skrobią.

Stwierdzono, że modyfikowana skrobia ziemniaczana taka jak Paselli SA 2™ z firmy Avebe jest nieodpowiednia do używania jako hydratyzujący na zimno środek zwiększający lepkość do wytwarzania końcowej emulsji nadającej się do rozsmarowywania. Skrobie do gotowania takie jak Colflo 67™ są mniej korzystne, ponieważ nadają strukturę tylko po gotowaniu przez znaczny okres czasu, co często jest niepożądane w procesie przygotowywania końcowej emulsji. W innym mniej korzystnym wykonaniu skrobie do gotowania są wprowadzane w postaci wstępnie ugotowanej. Eliminuje to konieczność późniejszego ogrzewania podczas przygotowywania.

Faza tłuszczowa ewentualnie zawiera materiał ze ścian komórkowych z cytrusów dodany do hydratyzującego na zimno środka zwiększającego lepkość, albo jako jego alternatywa. Przykładem odpowiedniego materiału jest są włókna Herbacel AQ Plus citrus fibre™ dostępne z firmy Herbafood Ingredients GmbH, albo inne włókna z pestek pomarańczy.

Korzystnie materiał ze ścian komórkowych był poddany obróbce homogenizującej.

Ilość hydratyzującego na zimno środka zwiększającego lepkość, lub materiału ze ścian komórkowych korzystnie wynosi od 1% do 30% wagowych, bardziej korzystnie od 5% do 25% wagowych, najbardziej korzystnie od 5% do 20% wagowych fazy olejowej.

Przykładami odpowiednich soli są chlorek sodu i chlorek potasu. Całkowita ilość soli, jeżeli są dodawane, korzystnie wynosi od 0,5% do 8% wagowych, bardziej korzystnie od 1% do 3% wagowych, liczone na całą kompozycję.

Środek zakwaszający jest korzystnie wybrany z grupy obejmującej kwas cytrynowy, kwas mlekowy, kwas sorbinowy. Ilość kwasu korzystnie jest taka, że końcowa emulsja ma wartość pH od około 4 do okoł o 6.

Faza wodna korzystnie zawiera polisacharyd. Stwierdzono że wprowadzanie polisacharydu do fazy wodnej zwiększa szybkość tworzenia końcowej emulsji a także zwiększa trwałość przechowywania emulsji. Odpowiednie polisacharydy są korzystnie wybrane z grupy obejmującej gumę guar, gumę ksantanową, locust bean, pektynę, lambda karagenian, fenugreek, konjac mannan, ksyloglukan, karboksymetylocelulozę lub ich kombinacje.

Najbardziej korzystnym polisacharydem jest guma guar.

Ilość polisacharydu korzystnie wynosi od 0,2% do 20% wagowych, bardziej korzystnie od 0,5% do 10% wagowych, nawet bardziej korzystnie od 0,5% do 7% wagowych fazy wodnej.

Chociaż dla wielu urządzeń wprowadzenie kazeinianu lub zamiennika kazeinianu jest wystarczające do zwiększenia tworzenia emulsji to korzystne jest aby faza olejowa zawierała emulgator. Stwierdzono, że prowadzi to do otrzymywania bardziej trwałych końcowych emulsji.

Emulgatorem jest korzystnie lecytyna lub monopolioksyetylenosorbitan (Tweed), ewentualnie w kombinacji z dalszym emulgatorem wybranym z grupy obejmują cej monoglicerydy, diglicerydy, estry kwasu cytrynowego, estry kwasu mlekowego.

Ilość emulgatora korzystnie wynosi od 0,05% do 4% wagowych, liczone na fazę olejową.

Faza wodna korzystnie zawiera kazeinian lub zamiennik kazeinianu. Bez chęci wiązania się jakąkolwiek teorią uważamy że kazeinian pełni podwójną rolę w końcowej emulsji, mianowicie jako emulgator i jak o środek zwiększający lepkość. Odpowiednie źródła kazeinianu obejmują, ale nie są

PL 200 106 B1 do nich ograniczone, proszek odtłuszczonego mleka, białko mleka, mleko, denaturowaną serwatkę. Ewentualnie kazeinian może być zastąpiony składnikiem albo kombinacją składników także spełniających tę funkcje. Przykładem odpowiedniego zamiennika kazeinianu jest kombinacja emulgatora, takiego jak monopolioksyetylenosorbitan (Tweed) i gumy takiej jak guma guar.

Ilość kazeinianu korzystnie wynosi od 0,05% do 10% wagowych, bardziej korzystnie od 0,5% do 5% wagowych fazy wodnej. Alternatywnie, faza wodna zawiera kombinację żelującej pektyny i powierzchniowo czynnej pektyny, albo kombinację ż elują cego alginianu i powierzchniowo czynnego alginianu, albo ich kombinacje.

Te kombinacje mogą zastępować kazeinian lub mogą być dodawane obok (części ilości) kazeinianu. Bez chęci wiązania się jakąkolwiek teorią uważamy że część przeciwna do powierzchniowo czynnej części alginianu lub pektyny pełni rolę w stabilizowaniu emulsji przez jej występowanie na powierzchni międzyfazowej olej/woda. Uważa się, że część przeciwna do żelującej części alginianu lub pektyny zagęszcza fazę wodną a przez to przyczynia się do trwałości fazy wodnej i do zmniejszenia synerezy.

Taka kombinacja jest szczególnie korzystna w przypadku gdy końcowa emulsja jest emulsją oleju w wodzie. Kropelki oleju będą następnie uwięzione w wodnym żelu, co spowoduje unieruchomienie tych kropelek oleju i przez to zapobiegnie koalescencji olejowych kropelek.

Uważa się że określenie powierzchniowo czynna pektyna/alginian i żelująca pektyna/alginian są dobrze znane fachowcom .

Odpowiednią powierzchniowo czynną pektyną jest acetylowana pektyna. Odpowiednim powierzchniowo czynnym alginianem jest propylenoglikoloalginian (PGA). Przykładem żelującej pektyny jest pektyna o małej zawartości grup metoksylowych a przykładem żelującego alginianu jest manucol™ lub manugel™.

Ilość powierzchniowo czynnej pektyny lub alginianu korzystnie wynosi od 0,05% do 2% wagowych fazy wodnej.

Ilość żelującej pektyny lub alginianu korzystnie wynosi od 0,01% do 2% wagowych fazy wodnej.

Żelowanie żelującej pektyny lub alginianu jest korzystnie mediowane przez dwuwartościowe jony, najbardziej korzystnie jony CA²⁺. Wprowadzanie wapnia jest korzystnie kontrolowane tak że hydratacja polimeru i emulgowanie olejowych kropelek poprzedza tworzenie żelu. Można to uzyskać na przykład przez stosowanie soli wapnia od zależnej pH o rozpuszczalności, na przykład CaCO3, CaSO4 i ich mieszanin.

Wyżej wymienione składniki mogą być dodawane do fazy wodnej, albo mogą inherentnie występować w fazie wodnej. Odpowiednie fazy wodne, zatem obejmują, na przykład mleko (zawierające kazeinian), sok, herbatę, kawę i podobne.

Stosowanie przyrządu prowadzi do tworzenia nadającej się do rozsmarowywania emulsji. Korzystnie emulsja jest emulsją oleju w wodzie.

Końcowa emulsja wytworzona przez stosowanie przyrządu korzystnie charakteryzuje się średnim wymiarem kropli D3, 3 od około 3 do około 100 mikrometrów.

Przyrząd może mieć dowolny wymiar, ale korzystnie jest dostosowany do używania przez konsumenta. Zatem w korzystnym wykonaniu pierwszy przedział zawiera od 25 do 250 gramów fazy wodnej a drugi przedział zawiera od 25 do 250 gramów fazy olejowej.

Korzystnie przyrząd jest używany tylko raz a następnie jest wyrzucany.

Przyrząd może być wytworzony dowolną odpowiednią znaną w stanie techniki metodą. Przy wytwarzaniu przyrządu mogą być zastosowane ogólnie znane techniki pakowania. Fazę olejową przygotowuje się korzystnie przez mieszanie wszystkich składników a potem homogenizowanie i następnie napełnianie nią jednego przedziału. Fazę wodną korzystnie poddaje się obróbce pasteryzującej albo sterylizującej, zarówno oddzielnie, albo w jednym przedziale przed dodaniem do niego fazy olejowej.

Wynalazek zilustrowano poniższymi, nieograniczającymi przykładami.

P r z y k ł a d y

Ogólne

Określanie wartości G' i wartości liczby Stevensa

Pomiary oscylacyjnego ścinania prowadzono za pomocą aparatu Carrimed CSL500 Rheometer (geometria równoległej płyty) w stałej temperaturze 5°C. (Naprężenie 10 Pa i częstotliwość 1 Hz). Próbkę ładowano do reometru natychmiast po zmieszaniu i zapisywano wartości G' co 30 sekund. Wartość G' podawano w Pa i zapisywano w czasie 15 sekund po początkowym wytrząsaniu.

PL 200 106 B1

Wartość liczby Stevensa określano w gramach za pomocą analizatora tekstury Stevensa (2 mm/sekundę, głębokość 20 mm, siatka majonezowa (mesh 7, grubość drutu 0,8 mm, szerokość otworu 2,83 mm). Alternatywnie, dla bardziej twardych produktów stosowano cylindryczny próbnik o ś rednicy 7 mm z głębokością penetracji 10 mm. Wartość liczby Stevensa okreś lano w pokojowej temperaturze dla produktu, który był przechowywany w temperaturze 5°C przez co najmniej 24 godziny.

Metoda RVA dla określania odpowiednich hydratyzujących na zimno środków zwiększających lepkość.

Rapid Visco-Analyser (RVA) - test hydratacji biopolimeru

Przygotowuje się modelową emulsję zawierającą:

olej słonecznikowy 12,5 g lecytynę (Bolec MT) 2,5 g g „środek testowany” 4,0 g przypadku skrobi, g w przypadku gumy

Te składniki mieszano przez 1 minutę, w temperaturze 25°C, a potem dodawano wodę 11,25 g (co odpowiada 45 częściom w 100 gramowej kompozycji).

Tę mieszaninę wprowadza się bezpośrednio do aparatu RVA (wytwarzanego przez Newport Scientyfic Pty Ltd) i miesza się przez 10 minut w temperaturze 25°C, z szybkością 180 obrotów na minutę.

Z tych danych wyprowadza się koń cową lepkość i szybkość zwię kszania się lepkoś ci (tj. maksymalny gradient pomiędzy przesunięciem wzrostu lepkości a plateau dla końcowej lepkości).

Reologia małej deformacji dla błyskawicznych środków do smarowania (spreadów)

Produkty umieszcza się na reometrze o geometrii równoległej płyty w trybie oscylacyjnym, szczelina 1 mm, średnica 4 cm. Doświadczenie obejmuje przemiatanie naprężeniem od 1 do około 1000 Pa. Stosowano następujące parametry: częstotliwość 1 Hz, temperatura 20°C. Z wykresu delta tan w stosunku do odkształcenia, zapisuje się wartość odkształcenia gdzie delta tan = 1 w stosunku do początkowej wartości delta tan.

Rapid Visco-Analyser (RVA) - zwiększanie lepkości błyskawicznego środka do smarowania (spreadu) z olejowej zawiesiny i wody

12,5 gramów olejowej kompozycji z jednego przedziału miesza się aż do uzyskania jednorodności przez 10 minut w temperaturze 25°C. Dodaje się 12,5 gramów fazy wodnej z drugiego przedziału i te dwie fazy miesza się w urządzeniu RVA (wytwarzanym przez firmę Newport Scientific Pty Ltd.) przez 10 minut w temperaturze 25°C, z szybkością 180 obrotów na minutę.

Z tych danych określa się zwiększenie lepkości do wartości maksimum plateau w zakresie od 0 do 2 minut.

P r z y k ł a d 1

Przygotowano torebkę jak pokazana na figurze 1. Torebka zawierała dwa przedziały. Materiał używany na zewnętrzną powierzchnię i środki rozdzielające (3) to polipropylen o małej gęstości (Surlin™ z firmy Dupont). Jeden przedział napełnia się fazą olejową a drugi przedział napełnia się fazą wodną. Środki rozdzielające zaaranżowano tak, że ulegają złamaniu pod ciśnieniem wywołanym przez złożenie/stałdowanie jednego przedziału, co prowadzi do tworzenia 1 kanału o średnicy około 2 cm.

Składy kompozycje fazy olejowej i fazy wodnej przedstawiono w tabeli 1.

T a b e l a 1

Składnik	% wagowych na fazę
1	2	3
	faza olejowa	faza wodna
Bolec M/T z Unimills Zwijndrecht	0,7223
Kazeinian		1,1086
Ultratex 4™ z National Starch International	5,8691
Guma guar		1,3304
Sól	2,1670
Cytrynian trisodowy	0,5418
Kwas cytrynowy	0,2257

PL 200 106 B1 cd. tabeli 1

1	2	3
Sorbinian potasu	0,1806
Olej słonecznikowy	90,2935
Woda		97,5610
Całość	100,0000	100,0000

Oddzielnie przygotowuje się dwie fazy przez zmieszanie wszystkich składników faz. Temperatura mieszania wynosiła około 60°C dla fazy olejowej. Fazę wodną pasteryzuje się. Następnie fazami napełnia się oddzielne przedziały przyrządu, które potem zamyka się. Przyrząd był elastyczny (giętki). Przez zgniatanie i działanie ciśnieniem na środki rozdzielające złamano je i utworzył się kanał o średnicy około 2 cm. Fazy miesza się przez zgniatanie pojemnika przez około 1,5 minuty, po czym otrzymuje się nadającą się rozsmarowania emulsję o wartości liczby Stevensa 148 g w temperaturze 5°C. Wartość pH końcowej emulsji wynosiła 4,9.

P r z y k ł a d 2

Przygotowano torebkę z 2 przedziałami według przykładu 1. Składniki kompozycji faz podano w tabeli 2.

T a b e l a 2

Składnik	% wagowych na fazę
	faza olejowa	faza wodna
Pektyna o małej zawartości grup metoksylowych (LM 12 CG-Z)	1,832509
Pektyna buraczana		0,990099
Węglan wapnia	0,366502
Cytrynian trisodowy	0,274876
Kwas cytrynowy	0,219901
Chlorek sodu	1,832509
Sorbinian potasu	0,183251
Ultratex 4™ z National Starch	3,665017
Olej słonecznikowy	91,62544
Woda		99,0099
Całość	100	100

Przyrząd był elastyczny (giętki). Przez zgniatanie i działanie ciśnieniem na środki rozdzielające zostały one złamane. Fazy miesza się przez zgniatanie pojemnika przez około 1,5 minuty, po czym utworzyła się nadająca się do rozsmarowywania emulsja o wartości liczby Stevensa 55 g w temperaturze 5°C. Wartość pH końcowej emulsji wynosiła 4,6.

P r z y k ł a d 3

Przygotowano torebkę z 2 przedziałami według przykładu 1. Składniki kompozycji faz podano w tabeli 3.

T a b e l a 3

Składnik	% wagowych na fazę
1	2	3
	faza olejowa	faza wodna
Olej słonecznikowy	89,72633
DNWP 10%		4,347826
UItratex 4™ z National Starch	5,38358

PL 200 106 B1 cd. tabeli 3

1	2	3
NaCI	2,153432
Cytrynian trisodowy	0,538358
Kwas cytrynowy	0,224316
Sorbinian potasu	0,179453
Woda		95,65217
Guma guar	1,794527
Całość	100	100

DNWP oznacza białko denaturowanej serwatki wytworzone przez ogrzewanie 10% Bipro 95 (białko serwatki) w dejonizowanej wodzie przy pH 7 w temperaturze 90°C przez 20 minut i chłodzenie.

Przyrząd był elastyczny (giętki). Przez zgniatanie i działanie ciśnieniem na środki rozdzielające zostały one złamane. Fazy mieszano i otrzymano nadającą się do rozsmarowywania emulsję.

P r z y k ł a d 4

Przygotowano torebkę z 2 przedziałami według przykładu 1. Składniki kompozycji faz podano w tabeli 4.

T a b e l a 4

Składniki	% całości		% wagowych na fazę
			przedział 1	przedział 2
Bita śmietanka		80,4163		100
Olej słonecznikowy	14,1911		72,4638
Ultratex 4™ z National Starch	3,7843		19,3237
Chlorek sodu	1,1353		5,7971
Sorbinian potasu	0,0946		0,4831
Cytrynian trisodowy	0,2744		1,4010
Kwas cytrynowy	0,1041		0,5314
Całość	19,5837	80,4163	100,0000	100
Całość		100,0000

Kompozycja bitej śmietanki dla przykładu 4a zawierała, liczone na 100 ml:

1,9 g białka

3,9 g węglowodanu

38,9 g tłuszczu (z którego 24,4 g to substancje nasycone)

Bita śmietanka była handlowo dostępną śmietanką (Safeway) przygotowaną według standardowej technologii wytwarzania śmietanki.

W przykł adzie 4b uż ywano nastę pują cej kompozycji bitej ś mietanki, liczone na 100 ml:

2,4 g białka

3,5 g węglowodanu g tłuszczu (z którego 25 g to substancje nasycone i 1 g nienasycone)

Składniki:

70% maślanki

17% utwardzonego oleju roślinnego

11% oleju roślinnego

Emulgatory:

E 435 (monostearynian polioksyetylenosorbitanu lub Polysorbate 60 albo Tween 60)

E 322 (lecytyna)

Stabilizatory:

E 412 (guma guar)

PL 200 106 B1

E 410 (guma Locust Bean)

Barwnik:

E 160a (beta-karoten)

Także tę śmietankę przygotowano przez standardową obróbkę, jak opisana w publikacji patentowej EP-A-455288.

Przyrząd było elastyczny (giętki). Przez zgniatanie i działanie ciśnieniem na środki rozdzielające, zostały one złamane. Fazy mieszano przez zgniatanie pojemnika przez około 1,5 minuty, po czym otrzymano nadającą się do rozsmarowywania emulsję o wartości liczby Stevensa 250 g w pokojowej temperaturze, według pomiaru na siatce. Twardość mierzona cylindrycznym próbnikiem wynosiła około 250 g w temperaturze 5°C dla obu kompozycji.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Przyrząd obejmujący objętościowe, elastyczne przedziały, odpowiedni do przygotowywania nadającej się do rozsmarowywania emulsji oleju i wody, ten przyrząd zawiera co najmniej dwa przedziały, oddzielone co najmniej częściowo usuwanymi środkami rozdzielającymi, przy czym jeden przedział zawiera co najmniej fazę wodną a drugi przedział zawiera co najmniej fazę olejową, znamienny tym, że przez co najmniej częściowe usunięcie środków rozdzielających tworzy się jeden lub więcej niż jeden kanał pomiędzy jednym przedziałem a drugim, i te kanały mają średnicę od 1 do 50 mm, i tym że co najmniej częściowe usunięcie środków rozdzielających umożliwia mieszanie składników co najmniej dwóch przedziałów tak że w ciągu 3 minut po usunięciu środków rozdzielających tworzy się końcowa, nadająca się do rozsmarowywania emulsja oleju i wody.
2. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatkowo zawiera jedną lub więcej barier prowadzących do tworzenia jednego lub więcej niż jednego kanału.
3. Przyrzą d według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że środki rozdzielające są ustawione tak że mogą być usuwane przez manualną operację.
4. Przyrząd według dowolnego z zastrz. 1 do 3, znamienny tym, że zawiera dwa przedziały.
5. Przyrząd według dowolnego z zastrz. 1 do 4, znamienny tym, że środki rozdzielające mogą być usuwane przez nacisk.
6. Przyrząd według dowolnego z zastrz. 1 do 5, znamienny tym, że zawiera otwór do wyjmowania produktu, albo ewentualnego dodawania dalszych składników.
7. Przyrząd według dowolnego z zastrz. 1 do 6, znamienny tym, ż e jeden przedział zawiera fazę olejową a drugi przedział zawiera fazę wodną.
8. Przyrząd według zastrz. 7, znamienny tym, że faza wodna zawiera kazeinian lub zamiennik kazeinianu, a faza olejowa zawiera hydratyzujący na zimno środek zwiększający lepkość, albo suchy owocowy homogenizat, sól i zakwaszasz.
9. Przyrząd wedł ug dowolnego z zastrz. 7 albo 8, znamienny tym, że faza olejowa zawiera emulgator.
10. Przyrząd według zastrz. 8, znamienny tym, że zamiennik kazeinianu jest kombinacją żelującej pektyny i powierzchniowo czynnej pektyny albo kombinacją żelującego alginianu i powierzchniowo czynnego alginianu, albo ich kombinacją.
11. Przyrząd według dowolnego z zastrz. 7 do 10, znamienny tym, że mieszanie fazy olejowej i fazy wodnej daje nadającą się do rozsmarowywania emulsję oleju w wodzie mającą średni wymiar kropli D3,3 od około 3 do około 100 mikrometrów.
12. Przyrząd według dowolnego z zastrz. 7 do 11, znamienny tym, że pierwszy przedział zawiera od 25 do 250 gramów fazy wodnej a drugi przedział zawiera od 25 do 250 gramów fazy olejowej.
13. Zastosowanie przyrządu określonego w dowolnym z zastrz. 1 do 12, do przygotowywania nadającej się do rozsmarowywania emulsji zawierającej olej i wodę.