PL215261B1

PL215261B1 - Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotnosci oraz sposób zmniejszania migracji wilgoci pomiedzy skladnikami zywnosciowymi

Info

Publication number: PL215261B1
Application number: PL374393A
Authority: PL
Inventors: Anilkumar Ganapati Gaonkar; Laura Herbst; Weizhi Chen; Dennis A. Kim
Original assignee: Kraft Foods Holdings
Priority date: 2004-04-16
Filing date: 2005-04-14
Publication date: 2013-11-29
Also published as: AU2005201450B2; BRPI0501249A; ES2315810T3; US20040197459A1; ZA200502674B; EP1586242B1; JP4536578B2; US7229654B2; PL1586242T3; CA2504154A1; CN1689414A; MXPA05004103A; SI1586242T1; JP2005318894A; NZ539374A; MA27602A1; PL374393A1; DE602005010323D1; SG116597A1; PT1586242E

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności odpowiednia do oddzielania składników żywnościowych o różnej aktywności wody w produkcie żywnościowym oraz sposób zmniejszania migracji wilgoci pomiędzy składnikami żywnościowymi o różnej aktywności wody w produkcie żywnościowym.

Dla wielu produktów żywnościowych poziom wilgoci musi być utrzymywany, jeśli produkt ma wykazywać optymalne właściwości organoleptyczne, jakość i smak. Migracja wilgoci w końcowych produktach żywnościowych może poważnie obniżyć jakość, trwałość i właściwości organoleptyczne. Dodatkowo, wiele niepożądanych reakcji chemicznych i enzymatycznych zachodzi z szybkościami częściowo regulowanymi zawartością wilgoci w żywności. Nadmierne szybkości tych reakcji mogą przyczyniać się do szkodliwych zmian smaku, koloru, tekstury i wartości odżywczych produktów żywnościowych.

W wieloskładnikowych produktach żywnościowych, szczególnie tych posiadających składniki o różnej zawartości wilgoci i różnej aktywności wody (na przykład paczkowany ser i krakersy, paczkowany bajgiel oraz produkty serów śmietankowych i tym podobne), wilgoć może migrować pomiędzy sąsiadującymi składnikami, zmieniając właściwości składników i właściwości organoleptyczne. Dodatkowo, oprócz obniżania jakości końcowych produktów, migracja wilgoci może przeszkadzać w wytwarzaniu i dystrybucji produktów żywnościowych. Z tego powodu, na przykład, ser w produkcie ser/krakers może wysychać, podczas gdy w tym samym czasie krakers traci swoją chrupkość.

Jeden ze sposobów zapobiegania migracji wilgoci w żywności obejmuje powlekanie jednej lub więcej powierzchni produktu żywnościowego jadalną barierą wilgotności. Takie bariery powinny posiadać niską przepuszczalność wilgoci w celu zapobiegania migracji wody pomiędzy obszarami o różnej aktywności wody. Dodatkowo, bariera powinna pokrywać powierzchnię żywności całkowicie, obejmując szczeliny i dobrze przylegać do powierzchni produktu żywnościowego. Bariera wilgotności powinna być odpowiednio mocna, miękka i elastyczna, aby tworzyć ciągłą powierzchnię, która nie pęknie w czasie używania, jednak taką, która może być łatwo rozerwana w czasie konsumpcji. Ponadto, właściwości organoleptyczne smaku, posmaku i odczucia w ustach bariery wilgotności powinny być niedostrzegalne tak, aby konsument nie był świadomy obecności osłonki, kiedy konsumuje produkt. W końcu, bariera wilgotności powinna być łatwa do wytworzenia i łatwa w zastosowaniu.

Ponieważ lipidy, takie jak oleje, tłuszcze i woski, złożone są z lipofilowych nierozpuszczalnych w wodzie cząsteczek zdolnych do tworzenia nieprzepuszczalnych dla wody struktur, prowadzi się badania nad ich zastosowaniem do błonek bariery wilgotności. W odniesieniu do oleistych substancji pochodzących z lipidów (to znaczy, poliestrów sacharozy, acetylowanych monoglicerydów i tym podobnych) i/lub innych tworzących błonki lipidów, stwierdzono, że jeżeli nie jest niepożądane zastosowanie powłoki grubej, bariera nie jest odpowiednio skuteczna do produktów żywnościowych o długim terminie przydatności do spożycia. Takie lipidy tworzące błonki stają się nietrwałe w warunkach normalnych, warunkach praktycznego zastosowania i tracą integralność błonki oraz skuteczność bariery. Dodatkowo do nietrwałości strukturalnej, takiej jak wydzielanie oleju lub pękanie w czasie obchodzenia się z nimi lub zmian zależnych od temperatury, takie oparte na lipidach bariery wilgotności miały wady nieakceptowane organoleptycznie, ponieważ powodowały zwykle tłuste lub woskowe odczucie w ustach.

Zgodnie z tym, w wielu barierach znanych w tej dziedzinie stosowano lipid nieprzepuszczalny dla wody w połączeniu z hydrokoloidami lub polisacharydami (na przykład alginiany, pektyny, karageniany, pochodne celulozy, skrobię, hydrolizaty skrobiowe i/lub żelatynę) do tworzenia struktur żelowych lub usieciowanych półsztywnych matryc do zamknięcia i/lub unieruchomienia nie wodnej lub lipidowej substancji. W wielu przypadkach składniki te tworzono jako błonki dwuwarstwowe. Te dwuwarstwowe błonki mogły być wstępnie wytworzone i zastosowane na powierzchni żywności jako samopodtrzymująca błonka z warstwą lipidową zwróconą w kierunku składnika o większej aktywności wody, patrz, na przykład, opisy patentowe Stanów Zjednoczonych Ameryki o numerach 4 671 963 (9 czerwca 1987 r.), 4 880 646 (14 listopad 1987 r.), 4 915 971 (10 kwietnia 1990 r.) oraz 5 130 151 (14 lipca 1992 r.).

Występują jednakże liczne wady związane z tymi barierami ze stanu techniki. Hydrokoloidy są związkami hydrofilowymi i/lub rozpuszczalnymi w wodzie i z tego powodu mają skłonność do absorbowania z czasem wody. Absorpcja wody przez substancje hydrofilowe w takich barierach wilgotności jest mocno przyspieszana, podczas gdy błonka bezpośrednio kontaktuje się z żywnością o aktywności

PL 215 261 B1 wody (Aw) powyżej 0,75. Dodatkowo, niektóre hydrokoloidy mają skłonność do tworzenia barier dosyć sztywnych, wymagających dodatku hydrofilowego plastyfikatora (na przykład poliolu) w celu zwiększenia elastyczności. Te plastyfikatory są często związkami silnie wiążącymi wilgoć, przez co wywołują migrację wilgoci do barier i zmniejszają trwałość strukturalną i skuteczność barier. Ponadto, tekstura i wymagana grubość niektórych z tych barier często powoduje ich obecność wyczuwalną i niepożądaną w czasie konsumpcji produktu. Dodatkowe etapy wytwarzania (na przykład odlewanie i suszenie) wymagane są do wytworzenia tych błonek, co powoduje trudność w ich zastosowaniu w wysokowydajnej produkcji przemysłowej.

Jadalne bariery wilgotności zapewnione przez niniejszy wynalazek stanowią istotny wkład w dziedzinę barier wilgotności i przezwyciężają problemy związane z barierami znanymi ze stanu techniki.

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności odpowiednia do oddzielania składników żywnościowych o różnej aktywności wody w produkcie żywnościowym, charakteryzująca się tym, że zawiera co najmniej jedną warstwę lipidową, która zawiera od 65% wagowych mieszanki jadalnych niskotopliwych triglicerydów o temperaturze topnienia 35°C lub niższej i od 1 do 35% wagowych cząstek jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu o temperaturze topnienia 70°C lub wyższej i średnim objętościowym rozmiarze cząstek mniejszym niż 10 mikronów, co najmniej 5% objętościowych cząstek mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu o rozmiarze cząstek nie większym niż 0,1 mikrona, przy czym warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych od 50 do 70% wagowych w temperaturze przechowywania chłodniczego 0°C do 5°C lub w temperaturze przechowywania w warunkach otoczenia 15°C do 25°C, warstwa lipidowa ma wystarczająco cząstek mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu o rozmiarze cząstek nie większym niż 0,1 mikrona do skutecznego zapobiegania wyciekaniu płynnego oleju w warstwie lipidowej z sieci krystalicznej tłuszczu utworzonej w warstwie lipidowej, oraz co najmniej jedną elastyczną hydrofobową warstwę barierową.

Korzystnie, warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych od 55 do 70% wagowych w temperaturze przechowywania chłodniczego 0°C do 5°C lub w temperaturze przechowywania w warunkach otoczenia 15°C do 25°C.

Korzystniej, warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych od 60 do 65% wagowych w temperaturze przechowywania chłodniczego 0°C do 5°C lub w temperaturze przechowywania w warunkach otoczenia 15°C do 25°C.

Korzystnie, warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych mniejszą niż 5 procent w temperaturze powyżej 37°C.

Korzystnie, jadalny mikrorozdrobniony wysokotopliwy lipid jest wybrany z grupy obejmującej kwas stearynowy, kwas arachidowy, kwas behenowy, kwas lignocerynowy, monostearynian glicerolu, distearynian glicerolu, tristearynian glicerolu, stearynian wapnia, stearynian magnezu, wysokotopliwe poliestry sacharozy, wysokotopliwe alkohole tłuszczowe, wysokotopliwe woski, wysokotopliwe fosfolipidy i ich mieszaniny.

Korzystnie, jadalnym mikrorozdrobnionym wysokotopliwym lipidem jest stearynian wapnia.

Korzystnie, mieszanka jadalnych niskotopliwych triglicerydów wybrana jest z grupy obejmującej naturalne, uwodornione, frakcjonowane i modyfikowane tłuszcze takie jak olej kokosowy, olej z ziaren palmowych, olej rzepakowy, olej sojowy, olej palmowy, olej słonecznikowy, olej kukurydziany, olej kanola, olej z nasion bawełny, olej arachidowy, masło kakaowe, bezwodny tłuszcz mleczny, smalec, tłuszcz wołowy, acetylowany monogliceryd i ich mieszaniny.

Korzystnie, co najmniej jedna warstwa lipidowa zawiera 5 do 25 procent jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu, w której jadalny mikrorozdrobniony wysokotopliwy lipid ma temperaturę topnienia 100°C lub wyższą i średni objętościowy rozmiar cząstek mniejszy niż 5 mikronów.

Korzystniej, co najmniej jedna warstwa lipidowa zawiera od 5 do 15 procent jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu.

Korzystnie, warstwa lipidowa jest grubości od 50 mikronów do 1 mm.

Korzystnie, warstwa lipidowa zawiera ponadto rozproszone cząstki stałe, przy czym cząstki stałe są wybrane z grupy obejmującej cząstki stałe czekolady, masła arachidowego, kremów cukierniczych i ich mieszanin.

Korzystnie, elastyczna warstwa hydrofobowa jest wybrana z grupy obejmującej woski, estry kwasu octowego i monoglicerydów, estry kwasu bursztynowego i monoglicerydów, estry kwasu cytrynowego i monoglicerydów, monoestry glikolu propylenowego, triglicerydy zawierające co najmniej

PL 215 261 B1 jeden kwas tłuszczowy C2 do C4 i co najmniej jeden kwas tłuszczowy C12 do C24, lipidy tworzące kryształy alfa i ich mieszaniny.

Korzystniej, elastyczna warstwa hydrofobowa ma grubość od 50 mikronów do 1 mm.

Przedmiotem wynalazku jest również sposób zmniejszania migracji wilgoci pomiędzy składnikami żywnościowymi o różnej aktywności wody w produkcie żywnościowym, polegający na tym, że obejmuje nakładanie wielowarstwowej jadalnej bariery wilgotności pomiędzy składniki żywnościowe, przy czym wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności zawiera od 65% wagowych mieszanki jadalnych niskotopliwych triglicerydów o temperaturze topnienia 35°C lub niższej i od 1 do 35% wagowych cząstek jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu o temperaturze topnienia 70°C lub wyższej i średnim objętościowym rozmiarze cząstek mniejszym niż 10 mikronów, co najmniej 5% objętościowych cząstek mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu o rozmiarze cząstek nie większym niż 0,1 mikrona, przy czym warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych od 50 do 70% wagowych w temperaturze przechowywania chłodniczego 0°C do 5°C lub w temperaturze przechowywania w warunkach otoczenia 15°C do 25°C, warstwa lipidowa ma wystarczająco cząstek mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu o rozmiarze cząstek nie większym niż 0,1 mikrona do skutecznego zapobiegania wyciekaniu płynnego oleju w warstwie lipidowej z sieci krystalicznej tłuszczu utworzonej w warstwie lipidowej i co najmniej jedną elastyczną hydrofobową warstwę barierową.

Korzystnie, co najmniej jedna warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych od 60 do 65% wagowych w temperaturze przechowywania chłodniczego 0°C do 5°C lub w temperaturze przechowywania w warunkach otoczenia 15°C do 25°C.

Korzystniej, warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych mniejszą niż 35 procent w temperaturze powyżej 37°C.

Korzystnie, warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych, która zmienia się mniej niż o 20% w temperaturze pomiędzy 20°C a 37°C.

Korzystniej, jadalny mikrorozdrobniony wysokotopliwy lipid jest stearynianem wapnia.

Korzystniej, mieszanka jadalnych niskotopliwych triglicerydów wybrana jest z grupy obejmującej naturalne, uwodornione, frakcjonowane i modyfikowane tłuszcze takie jak olej kokosowy, olej z ziaren palmowych, olej rzepakowy, olej sojowy, olej palmowy, olej słonecznikowy, olej kukurydziany, olej kanola, olej z nasion bawełny, olej arachidowy, masło kakaowe, bezwodny tłuszcz mleczny, smalec, tłuszcz wołowy, acetylowany monogliceryd i ich mieszaniny.

Korzystnie, co najmniej jedna warstwa lipidowa zawiera od 5 do 25 procent jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu oraz temperatura topnienia jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu wynosi 100°C lub więcej I średni objętościowy rozmiar cząstek jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu wynosi 5 mikronów lub mniej.

Korzystnie, grubość warstwy lipidowej wynosi od 50 mikronów do 1 mm.

Korzystnie, warstwa lipidowa zawiera ponadto rozproszone cząstki stałe, przy czym cząstki stałe wybrane są z grupy obejmującej cząstki stałe czekolady, masła arachidowego, kremów cukierniczych i ich mieszanin.

Korzystnie, elastyczna warstwa hydrofobowa jest wybrana z grupy obejmującej woski, estry kwasu octowego i monoglicerydów, estry kwasu bursztynowego i monoglicerydów, estry kwasu cytrynowego i monoglicerydów, monoestry glikolu propylenowego, triglicerydy zawierające co najmniej jeden kwas tłuszczowy C2 do C4 i co najmniej jeden kwas tłuszczowy C12 do C24, lipidy tworzące kryształy alfa i ich mieszaniny.

Korzystniej, grubość elastycznej warstwy hydrofobowej wynosi od 50 mikronów do 1 mm.

Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności jest wysoce skuteczna w zapobieganiu migracji wilgoci w obrębie wieloskładnikowego produktu żywnościowego pomiędzy składnikami żywnościowyPL 215 261 B1 mi o różnych aktywnościach wody i/lub o różnej zawartości wilgoci w zadanej temperaturze przechowywania. Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności jest skuteczna w tworzeniu osłonki o wystarczającej elastyczności mechanicznej, akceptowalnej organoleptycznie z różnymi rodzajami żywności w przypadku różnych rodzajów przechowywania i stosowanej temperaturze. Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności może być łatwo zastosowana przy użyciu wyposażenia dostępnego w handlu. Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności jest elastyczna i dzięki temu niełatwo ulega uszkodzeniu przy posługiwaniu się nią i jej stosowaniu.

Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności według wynalazku obejmuje warstwę lipidową i elastyczną warstwę hydrofobową.

Korzystnie, warstwa lipidowa jest także elastyczna. Warstwa lipidowa utworzona jest z kompozycji zawierającej od 1 do 35 procent jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu o temperaturze topnienia 70°C lub wyższej i mieszanki jadalnych niskotopliwych triglicerydów o temperaturze topnienia 35°C lub niższej.

Dla celów niniejszego wynalazku, określenie „mieszanka jadalnych niskotopliwych triglicerydów” obejmuje pojedynczy jadalny niskotopliwy trigliceryd oraz, korzystnie, mieszaninę takich triglicerydów. Takie mieszaniny triglicerydów ogólnie obejmują naturalne, całkowicie lub częściowo uwodornione jadalne tłuszcze i oleje, jadalne tłuszcze i oleje frakcjonowane i/lub nieuwodornione jadalne tłuszcze i oleje o właściwym profilu zawartości tłuszczów stałych (SFC) (omówiono to szczegółowo poniżej).

Odpowiednie jadalne niskotopliwe triglicerydy obejmują oksydatywnie stabilne naturalne, uwodornione i/lub frakcjonowane oleje roślinne lub tłuszcze zwierzęce obejmujące, na przykład, olej kokosowy, olej rzepakowy, olej sojowy, olej palmowy, olej z ziaren palmowych, olej słonecznikowy, olej kukurydziany, olej kanola, olej z nasion bawełny, olej arachidowy, masło kakaowe, bezwodny tłuszcz mleczny, smalec, tłuszcz wołowy i tym podobne, jak również ich mieszaniny. Korzystne jadalne niskotopliwe triglicerydy powinny być oporne na utlenianie i/lub hydrolizę i obejmują olej kanola, olej palmowy, olej z ziaren palmowych, olej kokosowy, częściowo uwodorniony olej sojowy i ich mieszaniny. Ponadto, warstwa lipidowa może także zawierać do 35 procent jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu o temperaturze topnienia 70°C lub wyższej. Jeśli występuje w warstwie lipidowej, to jadalny mikrorozdrobniony wysokotopliwy lipid nie powinien zawierać wystarczających ilości dużych cząstek (ogólnie 50 mikronów lub większych) nadających żwirowatą teksturę produktowi żywnościowemu, do którego stosuje się barierę wilgotności.

Jadalny mikrorozdrobniony wysokotopliwy lipid ma średni objętościowy rozmiar cząstki (określony, na przykład z zastosowaniem urządzenia Horiba LA-900 Laser Particle Sizer z Horiba Instrument, Inc., Irvine, CA) 10 mikronów lub mniej (korzystnie 1 do 5 mikronów), podczas gdy co najmniej 5 procent cząstek mikrorozdrobnionego lipidu ma rozmiar cząstki 0,1 mikrona lub mniej. Kompozycja ta posiada wyjątkowe właściwości termomechaniczne, które czynią ją idealną jako jadalna bariera wilgotności do zastosowania w produktach żywnościowych.

W ważnym aspekcie, warstwa lipidowa stanowi barierę, w której zawartość tłuszczów stałych (SFC) nie zmienia się bardziej niż o 5 procent, jeśli temperatura przechowywania zmienia się o ± 5°C. Zmiany większe niż o 5 procent mogą pogorszyć skuteczność bariery. W najważniejszym aspekcie wynalazku, SFC warstwy lipidowej w temperaturze przechowywania produktu wynosi 50 do 70 procent, korzystnie 55 do 70 procent, a najkorzystniej 60 do 65 procent w temperaturze przechowywania produktu (to znaczy, w temperaturze od 0 do 5°C dla przechowywania chłodniczego i 15 do 25°C w warunkach przechowywania w temperaturze otoczenia). W celu otrzymania pożądanych właściwości organoleptycznych, SFC warstwy lipidowej powinna zmieniać się mniej niż o 20 procent w temperaturze w zakresie od 20 do 37°C i mniej niż o 35 procent w temperaturze w zakresie 37 do 60°C. Właściwości te dostarczają barierę wilgotności o szybkim i prawidłowym topnieniu i braku woskowego odczucia w ustach.

Typowo, warstwa lipidowa obejmuje 65 do 100 procent mieszanki jadalnych niskotopliwych triglicerydów i 1 do 35 procent mikrorozdrobnionego jadalnego wysokotopliwego lipidu.

Korzystnie, warstwa lipidowa zawiera 75 do 95 procent mieszanki jadalnych niskotopliwych triglicerydów i 5 do 25 procent jadalnego wysokotopliwego lipidu; najkorzystniej kompozycja zawiera 85 do 92 procent mieszanki jadalnych niskotopliwych triglicerydów i 8 do 15 procent jadalnego wysokotopliwego lipidu. Warstwa lipidowa ma grubość 50 mikronów do 1 mm, a korzystniej 125 do 300 mikronów.

Jak wspomniano powyżej, warstwa lipidowa może ewentualnie zawierać rozproszone cząstki stałe (to znaczy, mikrorozdrobniony wysokotopliwy lipid). W takich przypadkach, błonka lipidowa korzystnie zawiera od 0,1 do 30 procent cząstek stałych, w odniesieniu do masy błonki lipidowej. Przy6

PL 215 261 B1 kłady cząstek stałych, które mogą być rozproszone w warstwie lipidowej obejmują czekoladę, masło arachidowe, krem cukierniczy i tym podobne, jak również ich mieszaniny. Jak również wspomniano powyżej, rozkład rozmiaru cząstek powinien nadawać nie-żwirowate odczucie w czasie konsumowania produktu żywnościowego. Cząstki mogą być jakiegokolwiek kształtu I są rozproszone w warstwie lipidowej kompozycji z zastosowaniem tradycyjnych metod mieszania i standardowego wyposażenia.

Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności zawiera ponadto elastyczną warstwę hydrofobową. Elastyczna warstwa hydrofobowa może zawierać woski, estry kwasu octowego i monoglicerydów, estry kwasu bursztynowego i monoglicerydów, estry kwasu cytrynowego i monoglicerydów, monoestry glikolu propylenowego, triglicerydy zawierające co najmniej jeden kwas tłuszczowy C2 do C4 i co najmniej jeden kwas tłuszczowy C12 do C24, tłuszcze tworzące kryształy alfa i ich mieszaniny. Elastyczna warstwa hydrofobowa ogólnie jest grubości 50 mikronów do 1 mm, a korzystnie od 125 do 300 mikronów.

Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności jest szczególnie skuteczna do zastosowania w wieloskładnikowych produktach żywnościowych, z co najmniej jednym składnikiem o Aw większej niż 0,75. Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności według wynalazku ma niską przepuszczalność wilgoci, dobrą elastyczność i jest łatwa do wytworzenia oraz do zastosowania w różnorodnych produktach żywnościowych.

Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności jest zwłaszcza przeznaczona do intensywnej temperatury przechowywania produktu żywnościowego i jest skuteczna do powlekania całej powierzchni żywności i tworzy barierę, która jest dostatecznie mocna, trwała i nie krucha tworząc powierzchnię, która opiera się uszkodzeniu w czasie posługiwania się nią i w czasie przechowywania (w temperaturze chłodniczej lub temperaturze pokojowej), ale jest łatwo rozrywana w czasie konsumpcji.

Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności ma właściwości organoleptyczne smaku, posmaku i odczucia w ustach, które są zasadniczo niedostrzegalne tak, że konsument jest nieświadomy obecności bariery w czasie konsumpcji produktu.

Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności według wynalazku jest skuteczna do zmniejszania migracji wilgoci pomiędzy składnikami żywności w czasie do 21 dni przechowywania, w co najmniej 90 procentach, korzystniej w co najmniej 99 procentach i najkorzystniej w co najmniej 99,9 procentach, w porównaniu do składników żywności, kiedy nie jest obecna bariera wilgotności.

Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności według wynalazku jest ponadto skuteczna do wydłużenia czasu przydatności do spożycia żywności przechowywanej w warunkach chłodniczych zawierającej barierę wilgotności co najmniej 8-krotnie, a korzystniej co najmniej 16-krotnie, w porównaniu do produktu żywnościowego, w którym bariera wilgotności nie występuje. Ogólnie, przekłada się to na czas przydatności do spożycia wieloskładnikowych produktów żywnościowych przechowywanych w warunkach chłodniczych czterech miesięcy lub dłużej.

Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności według niniejszego wynalazku na właściwości organoleptyczne smaku, posmaku i odczucia w ustach, które są niedostrzegalne tak, że konsument jest nieświadomy obecności bariery w czasie konsumowania produktu. Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności jest elastyczna i samoutrzymująca się, co wyklucza potrzebę stosowania błonki/usieciowania podstawowego polimeru, dzięki czemu wyeliminowano potrzebę wylewania, powlekania lub suszenia z podstawową warstwą polimerową i wynikające z tego niepożądane wady tekstury, takie jak twardość lub gumowatość. Faktycznie, jadalna bariera wilgotności według niniejszego wynalazku szybko i w całości topi się, jest wolna od pozostałości i pozostawia kremowe (to znaczy gładkie), nie woskowe odczucie w ustach.

Dodatkowo, kompozycja wielowarstwowej jadalnej bariery wilgotności według niniejszego wynalazku obejmuje warstwę lipidową, która ma trwałą strukturę sieciową tworzoną przez liczne drobne krystaliczne cząstki tłuszczu, które są oporne na rekrystalizację, matowienie lub uszkodzenia i nadają dobrą trwałość w założonej temperaturze przechowywania produktu żywnościowego. Charakterystyczny stosunek tłuszcz/olej określony przez SFC jest dostosowany i utrzymywany dla konkretnych temperatur przechowywania. Ta trwała, drobnokrystaliczna sieć także pomaga w unieruchomieniu frakcji ciekłego oleju w barierze.

Podsumowując, dostarcza to stabilną, wodoodporną, nieporowatą warstwę lipidową wpływającą na większą skuteczność bariery i trwalszą matrycę tłuszczową, w taki sposób, że uszkodzenia zachodzące w czasie schładzania i przechowywania są minimalizowane. Charakterystyczna SFC jest także zaplanowana w celu szybkiego topnienia w temperaturze ciała, co nadaje przyjemne lub niewyczuwalne odczucie w ustach i łatwość nakładania, na przykład sposobem rozpylania, malowania lub dekorowania.

PL 215 261 B1

Definicje

Jeżeli nie zdefiniowano inaczej, to wszystkie techniczne i naukowe terminy stosowane w niniejszym opisie mają takie samo znaczenie jak powszechnie przyjmuje się przez specjalistów w tej dziedzinie. Wszystkie procenty i stosunki są wyrażone jako wielkości wagowe, chyba że zaznaczono inaczej. Dla celów niniejszego wynalazku, następujące określenia zdefiniowano poniżej; inne terminy mogą być zdefiniowane także w innym miejscu.

Określenie „bariera” lub „bariera wilgotności” stosowane w niniejszym opisie rozumiane jest jako cienka, istotnie ciągła struktura lub warstwa, która jest istotnie nieprzepuszczalna dla migracji wilgoci oraz która powleka wewnętrzną lub zewnętrzną powierzchnię produktu żywnościowego. Bariera może być opisana jako powłoka, film lub membrana. Barierę umieszcza się między składnikami o różnej aktywności wody w produkcie żywnościowym zapobiegając lub znacząco zmniejszając migrację wilgoci pomiędzy składnikami lub na zewnętrznej powierzchni produktu żywnościowego zapobiegając lub znacznie zmniejszając migrację wilgoci pomiędzy produktem żywnościowym a otaczającym środowiskiem. Bariera wilgotności według niniejszego wynalazku przeznaczona jest do bezpośredniego kontaktu z żywnością wilgotną i jest skuteczna w zapobieganiu migracji wilgoci przez równoważenie pary i/lub dyfuzję cieczy. Dia celów niniejszego wynalazku, w przypadku zapobiegania migracji wilgoci pomiędzy produktem żywnościowym a otaczającym środowiskiem, za pierwszy składnik żywnościowy uważa się jedną lub więcej powierzchni zewnętrznych produktu żywnościowego, a za drugi składnik żywnościowy uważa się otaczające środowisko.

Określenie „aktywność wody” (Aw) oznacza w niniejszym opisie stosunek ciśnienia pary wody w żywności do ciśnienia pary czystej wody w tej samej temperaturze.

Określenie „lipid” oznacza w niniejszym opisie grupę substancji, które ogólnie są rozpuszczalne lub mieszalne w eterze, chloroformie lub innych rozpuszczalnikach organicznych dla tłuszczów i olejów (technicznie, triglicerydy kwasów tłuszczowych, krótkie dla triglicerydów), ale są praktycznie nierozpuszczalne w wodzie. Lipidy mogą być sklasyfikowane jako lipidy proste, lipidy złożone lub pochodne lipidów. Lipidy proste obejmują estry kwasów tłuszczowych z alkoholami. Tłuszcze i oleje są estrami kwasów tłuszczowych z glicerolem, a woski są estrami kwasów tłuszczowych i alkoholi innych niż glicerol. Lipidy złożone obejmują fosfolipidy, cerebrozydy lub glikolipidy oraz inne, takie jak sfingolipidy i karotenoidy. Pochodne lipidów obejmują substancje pochodzące z naturalnych lipidów (prostych lub złożonych) i obejmują kwasy tłuszczowe, alkohole tłuszczowe i sterole, węglowodory i emulgatory (sztucznie otrzymane, powierzchniowo aktywne tłuszcze).

„Stosunek tłuszcz/olej” lub „zawartość tłuszczów stałych” (SFC) powszechnie stosuje się do opisania reologii i składu frakcyjnego lipidów. Tłuszcz jest stały w pewnej temperaturze, podczas gdy olej jest ciekły. Stosunek tłuszcz/olej danego lipidu nie jest stały, lecz jest funkcją temperatury. Na przykład masło uznawane jest głównie za stałe 70 procent SFC) w temperaturze 0°C, plastyczne (15 procent SFC) w temperaturze pokojowej i całkowicie płynne (0 procent SFC) w temperaturze powyżej 40°C. Z tego powodu możliwe jest dobranie mieszanki triglicerydów, która ma stosunek tłuszcz/olej w danej temperaturze temperaturach) (co najmniej w temperaturze stosowanej dla produktów żywnościowych). Kiedy w kompozycji stosuje się środek kontrolujący krystalizację tłuszczu oparty na lipidzie, to taki środek sam w sobie także jest często lipidem, skutkiem czego faktyczne SFC bariery musi obejmować frakcje tłuszczową i olejową pochodzące ze środka kontrolującego krystalizację tłuszczu. Stosunek tłuszcz/olej w barierze zmienia się wraz z temperaturą i jest ważny dla skuteczności bariery i trwałości w danej temperaturze przechowywania (na przykład 0°C do 5°C dla przechowywania w warunkach chłodniczych) produktu żywnościowego. Ważnym także aspektem niniejszego wynalazku jest to, że kompozycja bariery bez uwzględnienia jej dokładnego profilu SFC nie może nadawać lepszej skuteczności bariery. Innymi słowami, kompozycja skutecznej bariery w temperaturze otoczenia prawdopodobnie ulegnie uszkodzeniu w temperaturze chłodniczej i na odwrót, jeśli jej SFC zmienia się istotnie pomiędzy temperaturą 20 a 5°C. Stosunek tłuszcz/olej jest także ważny dla akceptowalności odczucia w ustach/sensorycznej w temperaturze 25 do 37°C i jest ważny dla dogodniejszego stosowania w temperaturze (typowo większej niż 40°C) w czasie transportu lub powlekania (na przykład rozpyłowego).

„Skuteczność bariery” określa się analitycznie sposobem z zastosowaniem sera i miski. Próbkę kontrolną przygotowuje się przez zastosowanie nieprzepuszczalnej dla wody plastikowej miski, w którą nakłada się ser topiony Velveeta firmy Kraft (Aw = 0,94) i umieszczenie w komorze o stałej wilgotności uzyskanej nad nasyconym roztworem chlorku magnezu przy równowagowej wilgotności względnej 33 procent w temperaturze chłodniczej (około 5 ± 1°C dla wszystkich próbek). Wilgotność i utratę

PL 215 261 B1 masy ocenia się po 21-dniowym okresie jako punkt odnośny dla porównania ze skutecznością bariery. Zbyt krótki czas przechowywania często powoduje nierzeczywiste wyniki, które nie mogą być ekstrapolowane na okres dłuższy przechowywania (na przykład 4 miesięcy). Podobnie, przygotowane miski z serami powleczonymi wybranymi kompozycjami bariery o grubości 300 mikronów porównuje się z próbką kontrolną w tych samych warunkach w znaczeniu „procent utraty wilgoci” względem czasu przechowywania. W celu porównania stosuje się średnią z co najmniej czterech powtórzeń. Sposób ten symuluje bardziej dokładnie warunki rzeczywistego produktu, w których bariera jest w bezpośrednim kontakcie z wilgotnym składnikiem żywnościowym. Ogólnie, utrata mniej niż 1 procent wilgotności w czasie 3 tygodni zapewnia skuteczną barierę wilgotności.

Kompozycja warstwy lipidowej

Warstwa lipidowa wielowarstwowej jadalnej bariery wilgotności według niniejszego wynalazku obejmuje jadalną mieszankę niskotopliwego lipidu o temperaturze topnienia 35°C lub niższej i ma SFC w zadanej temperaturze przechowywania produktu żywnościowego 50 do 70 procent, korzystnie 55 do 70 procent i najkorzystniej 60 do 65 procent. Do celów praktycznych, niskotopliwy lipid korzystnie zawiera mieszankę triglicerydów kwasów tłuszczowych obejmujących naturalne, całkowicie lub częściowo) uwodornione i/lub frakcjonowane jadalne tłuszcze i oleje, a w niniejszym opisie określa się go jako „mieszankę jadalnych niskotopliwych triglicerydów”.

Dla celów niniejszego wynalazku, określenie „jadalny niskotopliwy trigliceryd” oznacza pojedynczy trigliceryd jak również mieszaninę lub mieszankę triglicerydów. Mogą być także stosowane modyfikowane lub syntetyczne lipidy, takie jak acetylowane monoglicerydy i olej parafinowy, ale mniej korzystne. Odpowiednie jadalne niskotopliwe triglicerydy ogólnie obejmują mieszanki jednego lub więcej uwodornionego lub nieuwodornionego oleju o pożądanym profilu SFC. Odpowiednie jadalne niskotopliwe triglicerydy obejmują oksydatywnie stabilne, naturalne lub uwodornione i/lub frakcjonowane oleje roślinne lub tłuszcze zwierzęce obejmujące, na przykład olej kokosowy, olej rzepakowy, olej sojowy, olej palmowy, olej z ziaren palmowych, olej słonecznikowy, olej kukurydziany, olej kanola, olej z nasion bawełny, olej arachidowy, masło kakaowe, bezwodny tłuszcz mleczny, smalec, tłuszcz wołowy i tym podobne, jak również ich mieszaniny. Korzystne jadalne niskotopliwe triglicerydy powinny być oporne na utlenianie lub hydrolizę i mogą obejmować olej kanola, olej palmowy, olej z ziaren palmowych, olej kokosowy, częściowo uwodorniony olej sojowy i ich mieszaniny. Wybór mieszanki niskotopliwych triglicerydów o SFC odpowiadającej specyfikacji według wynalazku pomaga w zapewnieniu lepszej skuteczności bariery, pożądanych właściwości organoleptycznych I akceptowalnych właściwości funkcjonalnych końcowej kompozycji bariery. Na przykład, SFC kompozycji bariery według wynalazku jest określone na nie większe niż 35 procent w temperaturze powyżej 37°C do 50°C, korzystnie mniej niż 20 procent. Ponadto, różnica SFC pomiędzy temperaturą 20°C a temperaturą 37°C kompozycji bariery jest ustalona na co najmniej 20 procent i korzystnie więcej niż 30 procent.

Kompozycja elastycznej warstwy hydrofobowej

Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności zawiera ponadto elastyczną warstwę hydrofobową. Elastyczna warstwa hydrofobowa może zawierać woski, estry kwasu octowego i monoglicerydów, kwasu bursztynowego i monoglicerydów, estry kwasu cytrynowego i monoglicerydów, monoestry glikolu propylenowego, triglicerydy zawierające co najmniej jeden kwas tłuszczowy C2 do C4 i co najmniej jeden kwas tłuszczowy C12 do C24, lipidy tworzące kryształy alfa oraz ich mieszaniny. Elastyczna warstwa hydrofobowa jest ogólnie grubości od 50 mikronów do 1 mm i korzystnie od 125 do 300 mikronów.

Zastosowanie wielowarstwowej bariery wilgotności

Kompozycję lipidową ogrzewa się najpierw do temperatury od 40°C do 50°C, w której prawie wszystkie tłuszcze począwszy od niskotopliwego triglicerydu lub mieszanki są stopione. Mikrorozdrobniony wysokotopliwy lipid, jeśli wchodzi w skład kompozycji lipidowej, nie jest fizycznie zmieniany lub poddawany topnieniu. Kiedy zmniejszanie migracji wilgoci pomiędzy sąsiednimi częściami produktu żywnościowego o różnych aktywnościach wody jest pożądane, to kompozycję bariery wilgotności stosuje się na stykające się powierzchnie jednej (lub obu) części i schładza do temperatury poniżej 20°C, po czym części łączy się. Kompozycja bariery wilgotności posiada lepkość od 20 do 2000 MPa · s w temperaturze od 40 do 50°C. Kiedy zmniejszanie migracji wilgoci pomiędzy produktem żywnościowym a otaczającym środowiskiem jest pożądane, to kompozycję bariery wilgotności stosuje się na jedną lub więcej zewnętrznych powierzchni produktu żywnościowego i pozostawia do schłodzenia. Ważnym aspektem niniejszego wynalazku jest to, że pożądany rozmiar cząstek otrzymuje się bez

PL 215 261 B1 kontrolowania szybkości schładzania dzięki zastosowaniu mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu. Stanowi to nieoczekiwaną korzyść nad zastosowaniem innych rodzajów środków kontrolujących krystalizację tłuszczu, takich jak woski o wysokiej temperaturze topnienia i emulgatory przez pierwsze topnienie takich środków kontrolujących krystalizację tłuszczu w mieszance triglicerydów. Tradycyjne środki kontrolujące krystalizację tłuszczu lub środki zaszczepiające krystalizację (na przykład tristearynian sorbitanu, estry poliglicerolu, takie jak mono/dioleinian di/triglicerolu i tym podobne) mogą być także stosowane w połączeniu z szybszym tempem schładzania.

Odpowiednie techniki nakładania bariery obejmują na przykład rozpylanie, zanurzanie, powlekanie, dekorowanie, osadzanie, ekstruzję, zastosowanie złoża fluidalnego i tym podobne. W jednej z postaci realizacji niniejszego wynalazku, barierę nakłada się przez zanurzanie produktu żywnościowego lub proste powlekanie powierzchni produktu roztopioną kompozycją bariery wilgotności, usunięciu produktu i pozostawienie powleczonego produktu do schłodzenia. W innej postaci realizacji niniejszego wynalazku, roztopioną błonkę nakłada się przez nakładanie szczotkami lub innym sposobem kompozycji na pożądaną(e) powierzchnię(e) produktu. W kolejne] postaci realizacji niniejszego wynalazku, błonkę nakłada się z zastosowaniem natrysku, obejmującego natrysk rozpyłowy, rozpylanie powietrzem i tym podobne. Ogólnie, jadalną barierę wilgotności nakłada sie na składnik żywnościowy tworząc zasadniczo ciągłą warstwę barierową o grubości co najmniej 20 mikronów, korzystnie od 100 mikronów do 1 mm, a korzystniej od 200 do 500 mikronów.

Elastyczną warstwę hydrofobową korzystnie nakłada się nad warstwą lipidową z zastosowaniem podobnych technik. Jeszcze korzystniej, elastyczną warstwę hydrofobową nakłada się w temperaturze od 45 do 60°C i rozpylając na warstwie lipidowej.

Korzystnie, warstwę niskotopliwego lipidu nakłada się w sąsiedztwie żywności o wyższej aktywności wody.

Środki modyfikujące wzrost kryształów

Warstwa lipidowa zawiera także substancję, która jest skuteczna w sprzyjaniu tworzenia się małych kryształów tłuszczu (z mieszanki triglicerydów w czasie chłodzenia). Przykłady takich środków modyfikujących wzrost kryształów obejmują mikrorozdrobnione wysokotopliwe lipidy, środki hamujące wzrost kryształów (na przykład estry poliglicerolu, tristearynian sorbitanu) i tym podobne jak również ich mieszaniny. Mikrorozdrobnione wysokotopliwe lipidy o temperaturze topnienia 70°C lub wyższej ogólnie są korzystne do zastosowania jako środki modyfikujące wzrost kryształów według niniejszego wynalazku. Takie środki modyfikujące wzrost kryształów hamują wzrost kryształów i z tego powodu skutecznie przyczyniają się do tworzenia małych kryształów tłuszczu (z mieszanki triglicerydów w czasie chłodzenia). Takie małe kryształy tłuszczu skutecznie unieruchamiają pozostałą frakcję płynnego oleju mieszanki triglicerydowej, dzięki czemu zapobiega się wyciekaniu płynnego oleju z sieci kryształów tłuszczu. W czasie następującego potem przechowywania, takie środki kontrolujące krystalizację tłuszczu są także skuteczne w stabilizowaniu trójwymiarowej sieci krystalicznej tłuszczu stałego wytworzonej przez liczne małe kryształy tłuszczu. Obecność mniejszych kryształów tłuszczu ogólnie powoduje uzyskanie lepszej bariery wilgotności.

Mikrorozdrobnione wysokotopliwe lipidy obecne są w kompozycji warstwy lipidowej w ilości od 1 do 35 procent i korzystnie od 5 do 15 procent. Jeśli są zastosowane, środki hamujące wzrost kryształów występują w kompozycji warstwy lipidowej w ilości od 0,01 do 1 procenta i korzystnie od 0,1 do 0,3 procenta.

Korzystne jadalne wysokotopliwe lipidy wykazują temperaturę topnienia 70°C lub wyższą, korzystniej 100°C lub wyższą. Dla celów niniejszego wynalazku, określenie „jadalne wysokotopliwe lipidy” obejmują jadalne długołańcuchowe kwasy tłuszczowe, ich monoglicerydy, diglicerydy i triglicerydy, ich sole metali alkalicznych oraz ich inne pochodne. Inne naturalne lub syntetyczne, dopuszczone do stosowania w żywności, wysokotopliwe lipidy lub substancje lipidopodobne, takie jak alkohole tłuszczowe (woski), parafina i poliestry sacharozy, także mogą być stosowane. Ogólnie, jadalne wysokotopliwe lipidy tworzy się z długołańcuchowych kwasów tłuszczowych o długości łańcucha co najmniej 12 atomów węgla w cząsteczce i korzystnie od 18 do 24 atomów węgla w cząsteczce; korzystnie długołańcuchowe kwasy tłuszczowe są nasycone. Odpowiednie nasycone długołańcuchowe kwasy tłuszczowe stosowane do wytworzenia jadalnych wysokotopliwych lipidów obejmują, na przykład kwas palmitynowy, kwas stearynowy, kwas arachidowy, kwas behenowy, kwas Iignocerynowy i tym podobne; ich pochodne obejmujące, na przykład, monostearynian glicerolu, distearynian glicerolu, tristearynian glicerolu, stearynian wapnia, stearynian magnezu, wysokotopliwe poliestry sacharozy, wysokoto10

PL 215 261 B1 pliwe alkohole tłuszczowe, wysokotopliwe woski, wysokotopliwe fosfolipidy i tym podobne, jak również ich mieszaniny.

Takie wysokotopliwe lipidy poddaje się mikrorozdrabnianiu z zastosowaniem jakichkolwiek tradycyjnych urządzeń do mikromielenia. Odpowiednie urządzenia do mikromielenia obejmują, na przykład, młyny kulowe, młyny koloidalne, młyny napędzane energią płynów, młyny kołkowo/dyskowe, młyny młotkowe i tym podobne. Jadalny wysokotopliwy lipid poddaje się mikromieleniu w temperaturze od 40 do 70°C, korzystnie od 45 do 60°C. Mikromielenie skutecznie powoduje powstanie licznych fragmentów o rozmiarach cząstki około 0,1 mikrona lub mniejszych, które uważa się za funkcjonalny składnik odpowiedzialny za kontrolowanie krystalizacji tłuszczu i stabilizowanie. W takim mikrorozdrobnionym wysokotopliwym lipidzie średni objętościowy rozmiar cząstek określony w urządzeniu Horiba LA-900 laser particle sizer (Horlba Instrument, Inc. Irvine, CA) wynosi 10 mikronów lub mniej, a korzystnie od 1 do 5 mikronów, z co najmniej 5 procentami cząstek (w odniesieniu do objętości podstawowej) o rozmiarze mniejszym niż 0,1 mikrona i korzystnie z 1 do 20 procentami cząstek o rozmiarze mniejszym niż 1 mikron. Ogólnie, rozmiar cząstki korzystnie określa się w temperaturze 20°C przez zdyspergowanie mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu w oleju sojowym z zastosowaniem ultradźwięków przed pomiarem.

Jednym z korzystnych mikrorozdrobnionych wysokotopliwych tłuszczów do zastosowania w niniejszym wynalazku jest mikrozmielony stearynian wapnia. Mikrozmielony stearynian wapnia jest stabilny, ponieważ jego temperatura topnienia wynosi 145°C, jest nierozpuszczalny w wodzie, jest dopuszczony do stosowania przez GRAS jako dodatek do żywności i posiada rozsądną cenę.

Następujące przykłady przedstawiają sposoby wykonania wynalazku i powinny być zrozumiane tylko jako ilustracja, a nie ograniczenie zakresu wynalazku, który określają załączone zastrzeżenia.

Przykłady

P r z y k ł a d 1

Kompozycję warstwy niskotopliwego lipidu wytworzono przez zmieszanie oleju z ziaren palmowych (PKO) i oleju kanola (CO) w stosunku PKO:CO 72:28 w temperaturze 50°C. Zawartość tłuszczu stałego w kompozycji warstwy niskotopliwego lipidu przedstawiono w poniższej tabeli:

Temperatura (°C)	SFC (%)
0	65,0
5	64,3
10	59,6
20	38,9
25	16,5

Kompozycję elastycznej warstwy hydrofobowej przygotowano przez zmieszanie acetylowanego monoglicerydu (Myvacet 7-07K z Quest International; temperatura topnienia 40°C) i bezwodnego tłuszczu mlecznego w stosunku około 54:46 w temperaturze 80°C.

Plastry sera (ser Cheddar Singles firmy Kraft otrzymany z mleka o zawartości tłuszczu 2%) pokryto z obu stron albo kompozycją warstwy niskotopliwego lipidu (kontrola 1) albo elastyczną warstwą hydrofobową (kontrola 2). Aplikację przeprowadzono przez dwukrotne rozpylenie na obu stronach plastrów sera w ilości około 2 g/stronę (dostarczając w sumie 4 g/stronę; po pierwszej aplikacji umożliwiono zastygnięcie przed nałożeniem kolejnej warstwy) z zastosowaniem urządzenia Dot Gun Sprayer (CEOO/C-1100; hhs Leimauftrags-System GmbH, Krefeld, Niemcy) prowadząc proces w temperaturze 50°C. Grubość materiału barierowego wynosiła 250 mikronów po każdej stronie.

Próbki według wynalazku przygotowano przez rozpyłowe powlekanie najpierw z każdej strony plastrów sera 2 g/stronę kompozycją warstwy niskotopliwego lipidu z zastosowaniem tej samej techniki i warunków, co opisane powyżej, pozostawiając warstwę niskotopliwego lipidu do zastygnięcia, a następnie rozpyłowo powlekając każdą warstwę niskotopliwego lipidu 2 g/stronę kompozycją elastycznej warstwy hydrofobowej z zastosowanie tej samej techniki i warunków, jakie opisano powyżej. Grubość warstwy niskotopliwego lipidu wynosiła 125 mikronów i grubość elastycznej warstwy hydrofobowej wynosiła 125 mikronów, co dało całkowitą grubość 250 mikronów po każdej stronie.

PL 215 261 B1

Połowę próbek każdej kompozycji do powlekania (to znaczy kontrolę 1 i 2 oraz próbkę według wynalazku) ciężko uszkodzono przez kontrolowaną deformację (to znaczy zginanie aż do pęknięcia warstw ocenianego wizualnie). Następnie, każdą pojedynczą próbkę zważono, a następnie umieszczono na perforowanej metalowej tacy, którą przechowuje się w chłodzonym eksykatorze o aktywności wody wewnątrz Aw = 0,33. Pojedyncze próbki zważono po 1, 2 i 4 tygodniach przechowywania.

Wyniki przedstawiono w tabeli 1 poniżej. Jak widać na podstawie tych danych, próbki według wynalazku wypadły istotnie lepiej niż próbki kontrolne. Istotnie, nawet próbka według wynalazku „uszkodzona” wypadła istotnie lepiej niż próbki kontrolne „nieuszkodzone” lub w całości. Porównując próbki „uszkodzone” według wynalazku z próbkami „uszkodzonymi” kontrolnymi stwierdzić można wyjątkową przewagę próbek według wynalazku. Dzięki temu nawet jeśli integralność próbek według wynalazku przerywa się, co jest mniej prawdopodobne ze względu na ich elastyczność, nadal będą w większym stopniu utrzymywać wilgoć w produktach żywnościowych ze składnikami o różnej aktywności wody.

Czas (dni)	Średnia utrata wilgoci (%)
Kontrola 1	Kontrola 2	Próbka według wynalazku
W całości	Uszkodzona	W całości	Uszkodzona	W całości	Uszkodzona
0	0	0	0	0	0	0
6	0,30 ± 0,28	1,18 ± 0,16	0,11 ± 0,04	0,17 ± 0,07	-0,06 ± 0,004	0,05 ± 0,07
14	0,75 ± 0,54	2,36 ± 0,13	0,34 ± 0,10	0,43 ± 0,16	-0,01 ± 0,07	0,19 ± 0,15
21	0,92 ± 0,72	3,05 ± 0,11	0,41 ± 0,09	0,58 ± 0,20	0,03 ± 0,07	0,25 ± 0,22
38	1,32 ± 1,05	4,25 ± 0,21	0,70 ± 0,16	0,87 ± 0,28	0,04 ± 0,03	0,34 ± 0,26

P r z y k ł a d 2

Wielowarstwową barierę wilgotności według wynalazku (z zastosowaniem kompozycji według przykładu 1) nałożono na delikatesowy plasterkowany produkt żywnościowy z sera topionego, jak opisano w przykładzie 1. Plastry sera z barierą wilgotności według wynalazku umieszczono pomiędzy dwiema kromkami białego chleba tostowego. Otrzymaną zimną kanapkę z serem poddano następnie ocenie przez nieformalny panel oceniający właściwości sensoryczne. Bariera wilgotności według wynalazku nie była woskowa lub żwirowata i nie wykazywała jakichkolwiek posmaków lub innych właściwości organoleptycznych.

Claims

1. Wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności odpowiednia do oddzielania składników żywnościowych o różnej aktywności wody w produkcie żywnościowym, znamienna tym, że zawiera co najmniej jedną warstwę lipidową, która zawiera od 65% wagowych mieszanki jadalnych niskotopliwych triglicerydów o temperaturze topnienia 35°C lub niższej i od 1 do 35% wagowych cząstek jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu o temperaturze topnienia 70°C lub wyższej i średnim objętościowym rozmiarze cząstek mniejszym niż 10 mikronów, co najmniej 5% objętościowych cząstek mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu o rozmiarze cząstek nie większym niż 0,1 mikrona, przy czym warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych od 50 do 70% wagowych w temperaturze przechowywania chłodniczego 0°C do 5°C lub w temperaturze przechowywania w warunkach otoczenia 15°C do 25°C, warstwa lipidowa ma wystarczająco cząstek mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu o rozmiarze cząstek nie większym niż 0,1 mikrona do skutecznego zapobiegania wyciekaniu płynnego oleju w warstwie lipidowej z sieci krystalicznej tłuszczu utworzonej w warstwie lipidowej oraz co najmniej jedną elastyczną hydrofobową warstwę barierową.

2. Bariera wilgotności według zastrz. 1, znamienna tym, że warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych od 55 do 70% wagowych w temperaturze przechowywania chłodniczego 0°C do 5°C lub w temperaturze przechowywania w warunkach otoczenia 15°C do 25°C.

PL 215 261 B1

3. Bariera wilgotności według zastrz. 2, znamienna tym, że warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych od 60 do 65% wagowych w temperaturze przechowywania chłodniczego 0°C do 5°C lub w temperaturze przechowywania w warunkach otoczenia 15°C do 25°C.

4. Bariera wilgotności według zastrz. 1, znamienna tym, że warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych mniejszą niż 5 procent w temperaturze powyżej 37°C.

5. Bariera wilgotności według zastrz. 1, znamienna tym, że jadalny mikrorozdrobniony wysokotopliwy lipid jest wybrany z grupy obejmującej kwas stearynowy, kwas arachidowy, kwas behenowy, kwas lignocerynowy, monostearynian glicerolu, distearynian glicerolu, tristearynian glicerolu, stearynian wapnia, stearynian magnezu, wysokotopliwe poliestry sacharozy, wysokotopliwe alkohole tłuszczowe, wysokotopliwe woski, wysokotopliwe fosfolipidy i ich mieszaniny.

6. Bariera wilgotności według zastrz. 1, znamienna tym, że jadalnym mikrorozdrobnionym wysokotopliwym lipidem jest stearynian wapnia.

7. Bariera wilgotności według zastrz. 1, znamienna tym, że mieszanka jadalnych niskotopliwych triglicerydów wybrana jest z grupy obejmującej naturalne, uwodornione, frakcjonowane i modyfikowane tłuszcze takie jak olej kokosowy, olej z ziaren palmowych, olej rzepakowy, olej sojowy, olej palmowy, olej słonecznikowy, olej kukurydziany, olej kanola, olej z nasion bawełny, olej arachidowy, masło kakaowe, bezwodny tłuszcz mleczny, smalec, tłuszcz wołowy, acetylowany monogliceryd i ich mieszaniny.

8. Bariera wilgotności według zastrz. 1, znamienna tym, że co najmniej jedna warstwa lipidowa zawiera 5 do 25 procent jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu, w której jadalny mikrorozdrobniony wysokotopliwy lipid ma temperaturę topnienia 100°C lub wyższą i średni objętościowy rozmiar cząstek mniejszy niż 5 mikronów.

9. Bariera wilgotności według zastrz. 8, znamienna tym, że co najmniej jedna warstwa lipidowa zawiera od 5 do 15 procent jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu.

10. Bariera wilgotności według zastrz. 1, znamienna tym, że warstwa lipidowa jest grubości od 50 mikronów do 1 mm.

11. Bariera wilgotności według zastrz. 1, znamienna tym, że warstwa lipidowa zawiera ponadto rozproszone cząstki stałe, przy czym cząstki stałe są wybrane z grupy obejmującej cząstki stałe czekolady, masła arachidowego, kremów cukierniczych i ich mieszanin.

12. Bariera wilgotności według zastrz. 1, znamienna tym, że elastyczna warstwa hydrofobowa jest wybrana z grupy obejmującej woski, estry kwasu octowego i monoglicerydów, estry kwasu bursztynowego i monoglicerydów, estry kwasu cytrynowego i monoglicerydów, monoestry glikolu propylenowego, triglicerydy zawierające co najmniej jeden kwas tłuszczowy C2 do C4 i co najmniej jeden kwas tłuszczowy C12 do C24, lipidy tworzące kryształy alfa i ich mieszaniny.

13. Bariera wilgotności według zastrz. 12, znamienna tym, że elastyczna warstwa hydrofobowa ma grubość od 50 mikronów do 1 mm.

14. Sposób zmniejszania migracji wilgoci pomiędzy składnikami żywnościowymi o różnej aktywności wody w produkcie żywnościowym, znamienny tym, że obejmuje nakładanie wielowarstwowej jadalnej bariery wilgotności pomiędzy składniki żywnościowe, przy czym wielowarstwowa jadalna bariera wilgotności zawiera od 65% wagowych mieszanki jadalnych niskotopliwych triglicerydów o temperaturze topnienia 35°C lub niższej i od 1 do 35% wagowych cząstek jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu o temperaturze topnienia 70°C lub wyższej i średnim objętościowym rozmiarze cząstek mniejszym niż 10 mikronów, co najmniej 5% objętościowych cząstek mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu o rozmiarze cząstek nie większym niż 0,1 mikrona, przy czym warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych od 50 do 70% wagowych w temperaturze przechowywania chłodniczego 0°C do 5°C lub w temperaturze przechowywania w warunkach otoczenia 15°C do 25°C, warstwa lipidowa ma wystarczająco cząstek mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu o rozmiarze cząstek nie większym niż 0,1 mikrona do skutecznego zapobiegania wyciekaniu płynnego oleju w warstwie lipidowej z sieci krystalicznej tłuszczu utworzonej w warstwie lipidowej i co najmniej jedną elastyczną hydrofobową warstwę barierową.

15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że co najmniej jedna warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych od 60 do 65% wagowych w temperaturze przechowywania chłodniczego 0°C do 5°C lub w temperaturze przechowywania w warunkach otoczenia 15°C do 25°C.

16. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych mniejszą niż 35 procent w temperaturze powyżej 37°C.

PL 215 261 B1

17. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że warstwa lipidowa ma zawartość tłuszczów stałych, która zmienia się mniej niż o 20 procent w temperaturze pomiędzy 20°C a 37°C.

18. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że jadalny mikrorozdrobniony wysokotopliwy lipid jest wybrany z grupy obejmującej kwas stearynowy, kwas arachidowy, kwas behenowy, kwas lignocerynowy, monostearynian glicerolu, distearynian gliceryny, tristearynian gliceryny, stearynian wapnia, stearynian magnezu, wysokotopliwe poliestry sacharozy, wysokotopliwe alkohole tłuszczowe, wysokotopliwe woski, wysokotopliwe fosfolipidy i ich mieszaniny.

19. Sposób według zastrz. 18, znamienny tym, że jadalny mikrorozdrobniony wysokotopliwy lipid jest stearynianem wapnia.

20. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że mieszanka jadalnych niskotopliwych triglicerydów wybrana jest z grupy obejmującej naturalne, uwodornione, frakcjonowane i modyfikowane tłuszcze takie jak olej kokosowy, olej z ziaren palmowych, olej rzepakowy, olej sojowy, olej palmowy, olej słonecznikowy, olej kukurydziany, olej kanola, olej z nasion bawełny, olej arachidowy, masło kakaowe, bezwodny tłuszcz mleczny, smalec, tłuszcz wołowy, acetylowany monogliceryd i ich mieszaniny.

21. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że mieszanka jadalnych niskotopliwych triglicerydów wybrana jest z grupy obejmującej naturalne, uwodornione, frakcjonowane i modyfikowane tłuszcze takie jak olej kokosowy, olej z ziaren palmowych, olej rzepakowy, olej sojowy, olej palmowy, olej słonecznikowy, olej kukurydziany, olej kanola, olej z nasion bawełny, olej arachidowy, masło kakaowe, bezwodny tłuszcz mleczny, smalec, tłuszcz wołowy, acetylowany monogliceryd i ich mieszaniny.

22. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że co najmniej jedna warstwa lipidowa zawiera od 5 do 25 procent jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu oraz temperatura topnienia jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu wynosi 100°C lub więcej i średni objętościowy rozmiar cząstek jadalnego mikrorozdrobnionego wysokotopliwego lipidu wynosi 5 mikronów lub mniej.

23. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że grubość warstwy lipidowej wynosi od 50 mikronów do 1 mm.

24. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że warstwa lipidowa zawiera ponadto rozproszone cząstki stałe, przy czym cząstki stałe wybrane są z grupy obejmującej cząstki stałe czekolady, masła arachidowego, kremów cukierniczych i ich mieszanin.

25. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że elastyczna warstwa hydrofobowa jest wybrana z grupy obejmującej woski, estry kwasu octowego i monoglicerydów, estry kwasu bursztynowego i monoglicerydów, estry kwasu cytrynowego i monoglicerydów, monoestry glikolu propylenowego, triglicerydy zawierające co najmniej jeden kwas tłuszczowy C2 do C4 i co najmniej jeden kwas tłuszczowy C12 do C24, lipidy tworzące kryształy alfa i ich mieszaniny.

26. Sposób według zastrz. 25, znamienny tym, że grubość elastycznej warstwy hydrofobowej wynosi od 50 mikronów do 1 mm.