PL201760B1 - Sposób wytwarzania homogenizowanej i zakwaszonej jadalnej emulsji typu olej w wodzie - Google Patents

Abstract

Przedstawiono sposób wytwarzania homogenizowanej i zakwaszonej jadalnej emulsji typu olej w wodzie zawierajacej: 30% do 75% wagowych jadalnego oleju, 0,5% do 10% wagowych emulgatora pochodz acego z zó ltka jaja, 0,01% do 0,3% wagowego soli kazeiny która jest rozpuszczalna w wodzie przy warto sci pH powy zej 5,5, 70% do 25% wagowych wody, 0,1% do 20% wagowych jadalnego kwasu, maj acej ko ncow a wartosc pH od 3,0 do 5,0, obejmuj acy homogenizowanie mieszaniny sk lad- ników, który obejmuje w podanej kolejno sci etapy: a) przygotowywania mieszaniny zawieraj acej jadal- ny olej, faz e wodn a, emulgator pochodz acy z zó ltka jaja, sól kazeiny która jest rozpuszczalna przy warto sci pH powy zej 5,5; b) homogenizowania mieszaniny; c) zakwaszania mieszaniny z etapu b). PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania homogenizowanej i zakwaszonej jadalnej emulsji typu olej w wodzie (emulsja o/w) o zmniejszonej zawartości tłuszczu, o właściwościach reologicznych i sensorycznych przypominają cych majonez, albo ś rodki do smarowania pieczywa (spready).

Tradycyjny majonez jest emulsją o/w zawierającą olej roślinny (od 75% do 80%), żółtka jaja (od 5% do 8%), sól, ocet i ewentualnie cukier, musztardę, pieprz i zioła. Tradycyjny majonez ma zazwyczaj pH w zakresie od około 3,7 do 4,2. Na ogół olej występuje jako kropelki zdyspergowane w fazie wodnej. Ze względu na wymiar kropli i dużą ilość zdyspergowanej fazy, ciasne upakowanie olejowych kropelek daje typowe reologiczne właściwości majonezu, odbierane przez konsumentów jako gęstość.

Istnieje zwiększające się zapotrzebowanie na produkty typu majonezu i środki do smarowania pieczywa (spready) o małej zawartości oleju, bez umniejszania sensorycznych właściwości związanych z pełno tłuszczowym majonezem i środkami do smarowania pieczywa, takich właściwości jak gęstość i wrażenia dawane w ustach podczas konsumpcji.

Obniżanie ilości oleju w standardowych kompozycjach majonezu lub środka do smarowania pieczywa prowadzi do mniejszej gęstości upakowania olejowych kropelek w fazie wodnej skutkując zmniejszeniem lepkości i/lub gęstości. Taki produkt będzie raczej rozlewał się i nie nadawał się do nabierania łyżką lub do rozsmarowywania. Aby uniknąć takich problemów można stosować środki zagęszczające (zagęszczacze), jak skrobia lub gumy, dla zwiększenia gęstości i/lub lepkości kompozycji. Jednak stosowanie zagęszczaczy może wpływać na smakowitość (smak-zapach) i wrażenia dawane w ustach podczas konsumpcji kompozycji. Na przykład, stosowanie skrobi może prowadzić do otrzymywania produktów kleistych i/lub gumowatych.

Białka, takie jak białka serwatki były stosowane jako emulgatory i/lub środki do nadawania struktury emulsji olej w wodzie.

W publikacji EP-603981 (Verenigde Cooperatieve Melkindustrie Coberco) ujawniono wytwarzanie trwałej cieplnie emulsji olej w wodzie o dostosowywanej lepkości. Ujawniono, że taka emulsja zawiera od 10% do 25% wagowych oleju i od 3% do 7% wagowych białka serwatki.

W publikacji EP-788747 (Nestle) ujawniono produkt podobny do majonezu zawierający od 55% do 85% oleju wykorzystujący białka mleka lub białka roślinne jako emulgatory a nie żółtka jaja. Takie białka są cieplnie denaturowane do 70 do 80%. Podano, że denaturowanie jest niezbędne dla otrzymania produktu podobnego do majonezu i pozwala unikać tworzenia żelu.

W publikacji JP-015735/72 (Takeshi Ban) przedstawiono sposób wytwarzania podobnej do majonezu emulsji typu o/w zawierającej 65% tłuszczu/oleju, lecytynę z żółtka jaja jako emulgator, i około 2% kazeiny. Od 30% do 40% całej ilości jadalnego oleju, emulgator i wodę homogenizuje się, dodaje 2% kazeiny i mieszaninę ponownie homogenizuje się, po czym dodaje się ocet i pozostałe od 30% do 50% oleju. Następnie otrzymaną mieszaninę emulguje się. Podano, że stosowanie ilości mniejszej niż 1% kazeiny prowadzi do nietrwałych emulsji.

Obecnie stwierdzono że można otrzymać majonez o obniżonej zawartości tłuszczu i/lub produktu podobnego do środków do smarowania pieczywa o obniżonej zawartości tłuszczu o podobnej gęstości (wyrażonej wartościami liczby Stevens'a) jak wysoko tłuszczowy majonez i/lub środek do smarowania pieczywa, przez przygotowywanie mieszaniny zawierającej olej, wodę, emulgator pochodzący z ż ó ł tka jaja i sól kazeiny, która jest rozpuszczalna przy wartoś ci pH powyż ej 5,5, homogenizowanie tej emulsji i zakwaszanie shomogenizowanej mieszaniny.

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania homogenizowanej i zakwaszonej jadalnej emulsji typu olej w wodzie zawierającej:

30% do 75% wagowych jadalnego oleju,

0,5% do 10% wagowych emulgatora pochodzącego z żółtka jaja,

0,01% do 0,3% wagowego soli kazeiny która jest rozpuszczalna w wodzie przy wartości pH powyżej 5,5,

70% do 25% wagowych wody,

0,1% do 20% wagowych jadalnego kwasu, mającej końcową wartość pH od 3,0 do 5,0, obejmujący homogenizowanie mieszaniny składników, który obejmuje w podanej kolejności etapy:

a) przygotowywania mieszaniny zawierającej jadalny olej, fazę wodną, emulgator pochodzący z żółtka jaja, sól kazeiny która jest rozpuszczalna przy wartości pH powyż ej 5,5,

b) homogenizowania mieszaniny,

PL 201 760 B1

c) zakwaszania mieszaniny z etapu b).

Korzystnie homogenizowanie uzyskuje się przez stosowanie wysoko ciśnieniowego homogenizatora, zwłaszcza stosuje się wysoko ciśnieniowy homogenizator pracujący przy ciśnieniu od 1 do 500 barów, korzystnie od 20 do 400 barów.

Korzystnie zakwaszanie prowadzi się co najmniej jednym jadalnym kwasem. Korzystnie jako jadalny kwas stosuje się ocet, kwas mlekowy, kwas solny, kwas fosforowy, kwas cytrynowy i ich mieszaniny.

W korzystnym wykonaniu wynalazku stosuje się od 0,02% do 0,3% wagowych rozpuszczalnej w wodzie soli kazeiny.

Korzystnie stosuje się od 0,05% do 0,3% wagowych soli kazeiny. Korzystnie solą kazeiny jest kazeinian sodu.

Korzystnie jako emulgator pochodzący z żółtka jaja stosuje się co najmniej jedną z następujących substancji: żółtka jaja, stabilizowane żółtka jaja, wzbogacona stabilizowana mieszanka jajeczna, wysuszone żółtka jaja, wysolone żółtka jaja, enzymatycznie obrobione żółtka jaja, całe jaja.

W korzystnym wykonaniu stosuje się od 1% do 8% wagowych emulgatora pochodzą cego z ż ó ł tka jaja.

Korzystnie ilość oleju wynosi od 40% do 60% wagowych.

Korzystnie w etapie (a) do mieszaniny dodaje się także jedną lub więcej niż jedną z następujących substancji: cukier, pieprz, sól, zioła, środki barwiące, musztarda, skrobia, gumy.

Wszystkie procenty podane w niniejszym zgłoszeniu należy rozumieć jako procenty wagowe, jeżeli nie podano inaczej.

Z wyjątkiem przykładów według wynalazku i przykładów porównawczych, albo gdy wyraźnie inaczej podano, to wszystkie liczby w niniejszym opisie określające ilość materiału lub warunki reakcji, fizyczne właściwości materiałów i/lub stosowanie należy rozumieć jako zmodyfikowane słowem „około. Wszystkie ilości są podane wagowo, jeżeli nie wskazano inaczej.

Bez chęci wiązania się teorią, uważa się że wartość pH emulsji ma wpływ zarówno na rozpuszczalność soli kazeiny jak i gęstość końcowego produktu. Gdy przygotowuje się emulsję o powyższym składzie ale bez stosowania kwasu(-ów), to emulsja zazwyczaj ma pH około 6. W tych warunkach sól kazeiny jest rozpuszczalna w wodzie i podczas homogenizowania jest wprowadzana w mikrostrukturę emulsji. Na tym etapie reologiczne właściwości emulsji są zazwyczaj takie jak rozlewnego produktu. Gdy emulsję zakwasi się to zmniejsza się rozpuszczalność kazeiny. Wydaje się, że ma to wpływ na mikrostrukturę emulsji prowadząc do zmiany reologicznych właściwości. Jest możliwe zagęszczanie takiej homogenizowanej emulsji przez jej zakwaszanie do pH końcowego produktu (na przykład do pH 3,0 do 5,0). W zależności od ilości soli kazeinowej i ciśnienia homogenizowania tym sposobem można otrzymywać nadające się do nabierania łyżką i/lub do rozsmarowywania produkty o żądanej wartości liczby Steven'a.

Produkty wytworzone sposobem według wynalazku mogą zawierać od 0,01% do 1% wagowego soli kazeiny (kazeinianu), która jest rozpuszczalna w wodzie przy pH 5,5 lub powyżej. Korzystnie produkty wytworzone sposobem według wynalazku zawierają od 0,02% do 0,5% wagowych, a najbardziej korzystnie od 0,05% do 0,3% wagowych soli kazeiny. Chociaż kompozycję można wytworzyć z różnymi solami kazeiny, lub ich kombinacjami, to korzystną solą jest kazeinian sodu. Inne odpowiednie sole kazeinowe to, na przykład kazeinian potasu, kazeinian amonu, albo ich mieszaniny. Odpowiednie do stosowania w wynalazku są także zawierające kazeinę preparaty o podobnej rozpuszczalności jak kazeinian sodu przy pH 5,5 w 20°C.

Dla uniknięcia wątpliwości, podaje się że sól kazeiny zgodnie z wynalazkiem jest rozpuszczalna w warunkach stosowanych do wytwarzania emulsji. W końcowym produkcie, zakwaszonej emulsji, sól kazeiny może być lub może nie być w postaci rozpuszczalnej w wodzie. Określenie rozpuszczalna w wodzie należy rozumieć jako rozpuszczalna w wodzie przy pH większym niż 5,5, korzystnie w od pH 5,5 do pH 7.

Chociaż może być stosowany szeroki zakres ilości tłuszczu, to korzystne jest aby wytwarzana kompozycja zawierała od około 30% do 75% wagowych oleju, lub nawet bardziej korzystnie od około 40% do 60% wagowych oleju. Korzystne oleje to oleje triglicerydowe roślinnego pochodzenia, takie jak olej słonecznikowy, kukurydziany, z oliwek, sojowy, palmowy, sezamowy, szafranowy lub olej lniany, albo ich mieszaniny.

W produktach wytwarzanych sposobem według wynalazku korzystnymi emulgatorami pochodzącymi z żółtka jaja są (świeże) żółtka jaja, stabilizowane żółtka jaja (SEY), enzymatycznie obrabiane żółtka jaja, wzbogacana stabilizowana mieszanka jajeczna (FSEM), wysuszone żółtka jaja, wysolone żółtka jaja, lub żółtka jaja obrabiane w inny sposób znany w stanie techniki, taki w jaki obrabia się

PL 201 760 B1 emulgatory z żółtka jaja dla wytworzenia emulgatorów pochodzących z żółtka jaja, na przykład lecytyny. Gdy stosuje się żółtko jaja w kompozycjach wytworzonych według wynalazku, to odpowiednia jego ilość wynosi od 0,5% do 10% wagowych, korzystnie od 1% do 8% wagowych, bardziej korzystnie od 3% do 7% wagowych. Gdy wybierze się produkty pochodzące z żółtek jaj (na przykład wysuszone żółtka jaja) to ich ilość powinna być obliczana w oparciu o bazowe surowe żółtka jaja. Obecność żółtka jaja może być korzystna dla smaku, emulgowania i/lub trwałości olejowych kropelek.

Emulsje wytwarzane sposobem według wynalazku, z zamierzenia produkty podobne do majonezu o obniżonej zawartości tłuszczu, mogą ponadto zawierać składniki powszechnie stosowane w majonezach, jak kwas octowy, kwas cytrynowy, kwas mlekowy, kwas fosforowy, kwas solny, musztarda (na przykład od 0,1% do 15%), sól (na przykład od 0,5% do 2%), pieprz i cukier. Wartość pH fazy wodnej końcowej emulsji zazwyczaj wynosi od 3,0 do 5,0, korzystnie 3,5 do 4,5.

Emulsje wytwarzane sposobem według wynalazku, z zamierzenia produkty podobne do środków do smarowania pieczywa o obniżonej zawartości tłuszczu, mogą ponadto zawierać składniki zazwyczaj występujące w środkach do smarowania pieczywa.

Kompozycje mogą ponadto zawierać naturalne gumy i/lub oligo- i polisacharydy i/lub skrobię lub modyfikowaną skrobię w celu zapobiegania synerezie albo dla poprawy długotrwałej stabilności emulsji.

Stwierdzono że produkty wytwarzane zastrzeganym sposobem mają reologiczne i sensoryczne właściwości przypominające właściwości majonezu lub środka do smarowania pieczywa.

Gdy etap b) i c) prowadzi się w odwrotnej kolejności to można otrzymać produkt rozlewny (rozpływający się) a nie nadający się do nabierania łyżką lub do rozsmarowywania.

Korzystnie mieszanie prowadzi się przez:

- mieszanie wszystkich składników z wyjątkiem oleju, emulgatora pochodzącego z żółtka jaja i jadalnego(-ch) kwasu(-ów),

- ewentualnie pasteryzowanie,

- dodawanie emulgatora pochodzą cego z ż ó ł tka jaja,

- ewentualnie pasteryzowanie,

- dodawanie oleju,

- ewentualnie pasteryzowanie,

- homogenizowanie, na przykł ad w wysokociś nieniowym homogenizatorze,

- dodawanie kwasu(-ów) dla dostosowania do żądanej wartości pH.

Chociaż wytwarzanie mieszaniny można uzyskać przez stosowanie zwykłych urządzeń do emulgowania, jak mieszalniki i blendery, to homogenizowanie korzystnie prowadzi się stosując homogenizator, najbardziej korzystnie wysokociśnieniowy homogenizator. Gęstość produktu można dostosowywać, na przykład przez zmianę ciśnienia homogenizowania i stosowaną ilość rozpuszczalnej w wodzie soli kazeiny. Im więcej białka stosuje się tym mniejsze ciś nienie jest potrzebne aby otrzymać żądaną gęstość produktu. Można otrzymać zarówno emulsje typu olej w wodzie odpowiednie do nabierania łyżką jak i odpowiednie do rozsmarowywania. Odpowiednie ciśnienie mieści się w zakresie 1 a 500 barów, korzystnie od 20 do 400 barów.

Zakwaszanie można prowadzić przez dodawanie jednego lub więcej niż jednego jadalnego kwasu. Zakwaszanie można także uzyskać w procesie mikrobiologicznym, jak na przykład przez mikrobiologiczne tworzenie kwasu mlekowego. Jeżeli kompozycja zawiera musztardę, lub pastę kwasu musztardowego, to może być korzystne jej dodawanie po etapie homogenizowania ponieważ znaczna ilość kwasu zawartego w musztardzie, lub paście musztardowej, może obniżyć pH emulsji i zmniejszyć rozpuszczalność soli kazeiny. W konsekwencji można wytwarzać inne mikrostruktury i można otrzymać rozlewny produkt.

Wynalazek jest bliżej zilustrowany w poniższych przykładach, które nie stanowią jego ograniczenia.

P r z y k ł a d y

Przygotowano kompozycje, w tym kompozycje porównawcze nie zawierające rozpuszczalnej w wodzie postaci kazeiny, ich składy podano w Tabeli 1. Dla wytworzonych produktów mierzono wartości liczby Stevensa. Wartość liczby Stevensa stanowi wskazanie twardości produktu (odpowiedni do nakładania łyżką, nadający się do rozsmarowywania) produktu. Mierzono twardość wszystkich produktów w 20°C (po przechowywaniu w 20°C przez 24 godziny) stosując analizator tekstury Stevensa (1 mm/sek, 25 mm głębokości, sito majonezowe (mesh 7, grubość drutu 0,8 mm, szerokość otworu 2,8 mm), i podano jako wartość liczby Stevensa (w g). Dokładność tego pomiaru we wszystkich przypadkach wynosiła +/- 10 g. Wartości liczby Stevensa powyżej 120 i znacznie poniżej 300 są typowymi dla produktów nadających się do nakładania łyżką. Produkt o składzie według Przykładu 1 był produkPL 201 760 B1 tem rozlewnym, produkty według Przykładów 2, 3 i były odpowiednie do nakładania łyżką, a produkt według Przykładu 5 był produktem nadającym się do rozsmarowywania.

Przykład wytwarzania: emulsje typu o/w przygotowano w trzech etapach: wytwarzania wstępnej emulsji (w tym wytwarzania fazy wodnej), homogenizowania w wysokociśnieniowym homogenizatorze (HPH) i zakwaszania. Wstępną emulsję wytwarzano tak: sacharozę, chlorek sodu i sorbinian potasu odważano oddzielnie i rozpuszczano w wodzie w temperaturze pokojowej. Potem do fazy wodnej dodawano wzbogaconą stabilizowaną mieszankę jajeczną (FSEM). FSEM wytwarzano tak: całe jaja (89-11, z van Erven) mieszano z żółtkiem jaja (EY 92-8, z van Erven), przy czym końcowy stosunek [całe jaja] : [żółtka jaj] : [NaCl] wynosił 65,9:25,0:9,1. Potem mieszaninę traktowano Lecitase L10 (z Novo Nordisk) w 55°C przez 180 minut. Po ochłodzeniu do temperatury otoczenia wzbogaconą stabilizowaną mieszaninę jajeczną przechowywano w temperaturze 4°C.

Do otrzymanego roztworu dodawano olej słonecznikowy, z ciągłym mieszaniem szybkoobrotowym blenderem (Ultra-Turrax, T45 600W, INKE&KUNKEL kg, Breisgau) przez 5 minut. Potem wstępną emulsję obrabiano w wysokociśnieniowym homogenizatorze (HPH) Gaulin'a przez 5 minut. Po homogenizowaniu w warunkach mieszania z małym ścinaniem dodawano spirytus octowy i kwas mlekowy.

Poniższa Tabela 1 przedstawia wykonania emulsji typu o/w wytworzonej sposobem według wynalazku, i dla przykładu porównawczego.

Tabela 1: Kompozycje według wynalazku i przykład porównawczy

Składniki	Przykład porównawczy (%)	Przykład 1 (%)	Przykład 2 (%)	Przykład 3 (%)	Przykład 4 (%)	Przykład 5 (%)
olej (olej słonecznikowy)	50	50	50	50	50	50
wzbogacona stabilizowana mieszanka jajeczna	5	5	7	5	5	6
kazeinian sodu	0	0,15	0,15	0,15	0,3	0,3
alkohol octowy (9,7% kwasu octowego)	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
Sacharoza	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5
sorbinian potasu	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
Sól	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5	1,5
kwas mlekowy (85%)	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
Woda	uzup.	uzup.	uzup.	uzup.	uzup.	uzup.
Całość	100	100	100	100	100	100
Parametry homogeni- zowania	HPH 100 barów	HPH 100 barów	HPH 100 barów	HPH 200 barów	HPH 50 barów	HPH 200 barów
Wartość liczby Stevensa (po 24 godzinach przechowywania w temperaturze 20°)	43	189	223	206	231	333

Claims (12)

1. Sposób wytwarzania homogenizowanej i zakwaszonej jadalnej emulsji typu olej w wodzie zawierającej:

30% do 75% wagowych jadalnego oleju,

0,5% do 10% wagowych emulgatora pochodzącego z żółtka jaja,

0,01% do 0,3% wagowego soli kazeiny która jest rozpuszczalna w wodzie przy wartości pH powyżej 5,5,

70% do 25% wagowych wody,

0,1% do 20% wagowych jadalnego kwasu, mającej końcową wartość pH od 3,0 do 5,0, obejmujący homogenizowanie mieszaniny składników, znamienny tym, że obejmuje w podanej kolejności etapy:

a) przygotowywania mieszaniny zawierającej jadalny olej, fazę wodną, emulgator pochodzący z ż ó ł tka jaja, sól kazeiny która jest rozpuszczalna przy wartoś ci pH powyż ej 5,5,

b) homogenizowania mieszaniny,

c) zakwaszania mieszaniny z etapu b).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że homogenizowanie uzyskuje się przez stosowanie wysoko ciśnieniowego homogenizatora.

3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosuje się wysoko ciśnieniowy homogenizator pracujący przy ciśnieniu od 1 do 500 barów, korzystnie od 20 do 400 barów.

4. Sposób wed ł ug zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, ż e zakwaszanie prowadzi się co najmniej jednym jadalnym kwasem.

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się od 0,02% do 0,3% wagowych rozpuszczalnej w wodzie soli kazeiny.

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się od 0,05% do 0,3% wagowych soli kazeiny.

7. Sposób wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e solą kazeiny jest kazeinian sodu.

8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako jadalny kwas stosuje się ocet, kwas mlekowy, kwas solny, kwas fosforowy, kwas cytrynowy i ich mieszaniny.

9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako emulgator pochodzący z żółtka jaja stosuje się co najmniej jedną z następujących substancji: żółtka jaja, stabilizowane żółtka jaja, wzbogacona stabilizowana mieszanka jajeczna, wysuszone żółtka jaja, wysolone żółtka jaja, enzymatycznie obrobione żółtka jaja, całe jaja.

10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się od 1% do 8% wagowych emulgatora pochodzącego z żółtka jaja.

11. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że ilość oleju wynosi od 40% do 60% wagowych.

12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w etapie (a) do mieszaniny dodaje się także jedną lub więcej niż jedną z następujących substancji: cukier, pieprz, sól, zioła, środki barwiące, musztarda, skrobia, gumy.