PL197649B1

PL197649B1 - Pektyna do stosowania w pastopodobnych materiałach spożywczych, sposób jej wytwarzania, pastopodobny materiał spożywczy oraz ich zastosowania

Info

Publication number: PL197649B1
Application number: PL341872A
Authority: PL
Inventors: Beinta Unni Marr; Steen Hojgaard Christensen
Original assignee: Hercules Inc
Priority date: 1998-01-20
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2008-04-30
Also published as: DK1049722T3; KR20010040356A; CN1288471A; CZ297413B6; BR9907142B1; CA2316374A1; JP2002509946A; DK6998A; DK173377B1; DE69901286D1; CZ20002667A3; DE69901286T2; BR9907142A; AU2046999A; EP1049722A1; EP1049722B1; PL341872A1; ATE216404T1; WO1999037685A1

Abstract

1. Pektyna do stosowania w pastopodobnych materia lach spo zywczych, znamienna tym, ze ma ciezar cz asteczkowy w zakresie od 25000 do 50000 i stopie n estryfikacji (DE) mniejszy ni z 20. 5. Sposób wytwarzania pektyny zdefiniowanej w zastrz. 1, znamienny tym, ze poddaje si e wyj sciow a pektyn e obni zeniu ciezaru cz asteczkowego oraz obni zeniu stopnia estryfikacji, przy czym obni zenie stopnia estryfikacji korzystnie prowadzi si e przez obróbk e alkaliczn a, obróbk e enzymatycz- n a lub obróbk e kwasow a polaczon a z obróbk a alkaliczn a i/lub enzymatyczn a. 10. Pastopodobny materia l spo zywczy, znamienny tym, ze jako srodek zeluj acy obejmuje pek- tyn e, jak zdefiniowano w zastrz. 1. 16. Zastosowanie pastopodobnego materia lu zdefiniowanego w zastrz. 10 w produkcie opartym na owocach. 18. Zastosowanie pastopodobnego materia lu zdefiniowanego w zastrz. 10 w produkcie opartym na mleku. PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Dziedzina, do której należy wynalazek

Wynalazek dotyczy pektyny do stosowania w pastopodobnych materiałach spożywczych, sposobu jej wytwarzania, pastopodobnego materiału spożywczego oraz ich zastosowań.

Stan techniki

Pektyny można stosować do wytwarzania szeregu środków spożywczych, takich jak dżem, galaretka i napełnień dla pasztecików itp., włączając w to środki spożywcze wytrzymujące ciepło, jak przy pieczeniu w temperaturze do około 200 do 250°C przez czas do 20 minut bez płynięcia.

Wytwarzane przemysłowo pektyny wykonuje się w pierwszym rzędzie z łańcuchów kwasu poligalakturonowego, w których można znaleźć ramnozę. Ponadto, do jednostek ramnozy można przyłączyć obojętne cukry. Kwas anhydrogalakturonowy stanowi co najmniej 65% substancji stałych w pektynach dostępnych handlowo. Kwasy galakturonowe są częściowo estryfikowane alkoholem metylowym.

Zgodnie z konwencją pektyny o więcej niż 50% grup kwasu karboksylowego estryfikowanych alkoholem metylowym nazywa się pektynami wysoce metoksylowanymi, podczas gdy pektyny o mniej niż 50% grup kwasu karboksylowego estryfikowanych alkoholem metylowym nazywa się pektynami nisko metoksylowanymi.

W niniejszym opisie wyrażenie stopień estryfikacji oznacza stopień, w którym wolne grupy kwasu karboksylowego w łańcuchu kwasu poligalakturonowego zestryfikowano przez metylowanie. Innymi słowy, stopień estryfikacji jest określany jako liczba estryfikowanych jednostek kwasu galakturonowego wyrażona w procentach wszystkich jednostek kwasu galakturonowego w cząsteczce, i zgodnie z tym przyjmuje wartość między 0 i 100%.

Pektyny stosowane dotychczas dla celów trwałych termicznie środków spożywczych obejmują zarówno pektyny o wysokim stopniu estryfikacji jak i pektyny o niskim stopniu estryfikacji. Pektyny o wysokim stopniu estryfikacji (DE) charakteryzują się uzyskaną bardzo silną i twardą strukturą wymagającą obróbki mechanicznej (intensywnego mieszania) zanim mogą być one pompowane lub rozprowadzane. Obróbka mechaniczna wywiera jednak taki wpływ, że te pektyny o wysokim DE powodują oddzielenie wody (synereza) i w konsekwencji obniżoną trwałość przy pieczeniu. Pektyny o niskim stopniu estryfikacji charakteryzują się tym, że są pompowalne i rozprowadzalne, lecz aby uczynić je trwałymi termicznie niezbędne jest obniżenie stopnia estryfikacji do poniżej około 10, z takim rezultatem, że powstają trudności w związku z rozpuszczaniem pektyny w twardej wodzie o stopniach twardości przekraczających około 10°H (71,5 ppm wapnia) i że jest niezbędne częściowe rozpuszczanie w destylowanej wodzie.

Krótki opis wynalazku

Zaskakująco okazało się, że przez zastosowanie nowej pektyny o ciężarze cząsteczkowym w zakresie około 20000 do 50000 (daltonów) i stopniu estryfikacji mniejszym niż około 20, korzystnie mniejszym niż około 10, szczególnie mniejszym niż około 5, jako jedynego środka żelującego lub w połączeniu z pektyną o wyższym ciężarze cząsteczkowym i stopniu estryfikacji mniejszym niż około 20, korzystnie mniejszym niż około 10, i szczególnie mniejszym niż około 5, jest możliwe, by uzyskać produkty, które równocześnie są pastowate jak i trwałe termicznie. Ponadto uzyskuje się korzyści, takie że jest możliwe stosowanie zwykłej wody wodociągowej do rozpuszczania pektyny, i że strukturę pastowatą osiąga się bez intensywnego mieszania.

W niniejszym opisie wyrażenie środek żelujący odnosi się do środka cechującego się tym, że prowadzi do struktury stałej lub lepkiej.

Gdy stosuje się kombinację niskocząsteczkowej pektyny i wysokocząsteczkowej pektyny, jest możliwe dopasowanie kombinacji pektyny przez zmianę stosunku ilościowego niskocząsteczkowej pektyny, tzn. tzw. pierwotnej pektyny, do pektyny o wyższym ciężarze cząsteczkowym, tzn. tzw. wtórnej pektyny, tak że wspomniana kombinacja daje optymalny efekt w różnych dziedzinach zastosowań, takich jak w dżemach odpornych na pieczenie o wysokiej zawartości substancji stałych i napełnieniach o obojętnym pH i o wysokiej zawartości substancji stałych.

Przedmiotem wynalazku jest pektyna do stosowania w pastopodobnych materiałach spożywczych, charakteryzująca się tym, że ma ciężar cząsteczkowy w zakresie od > 25000 do 50000 i stopień estryfikacji (DE) mniejszy niż 20.

Pektyna korzystnie ma DE mniejszy niż 10, zwłaszcza mniejszy niż 5.

Pektyna korzystnie ma DE wynoszący 1,7.

Korzystnie pektyna ma ciężar cząsteczkowy w zakresie od > 25000 do 40000.

PL 197 649 B1

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania pektyny zdefiniowanej wyżej, charakteryzujący się tym, że poddaje się wyjściową pektynę obniżeniu ciężaru cząsteczkowego oraz obniżeniu stopnia estryfikacji, przy czym obniżenie stopnia estryfikacji korzystnie prowadzi się przez obróbkę alkaliczną, obróbkę enzymatyczną lub obróbkę kwasową połączoną z obróbką alkaliczną i/lub enzymatyczną.

W sposobie korzystnie obniżenie ciężaru cząsteczkowego i obniżenie stopnia estryfikacji przeprowadza się w jednym etapie.

W sposobie korzystnie obniżenie stopnia estryfikacji i obniżenie ciężaru cząsteczkowego przeprowadza się w dwóch etapach, na początku korzystnie przez obniżenie stopnia estryfikacji, a następnie obniżenie ciężaru cząsteczkowego.

Sposób korzystnie charakteryzuje się tym, że obniżenie stopnia estryfikacji przeprowadza się za pomocą zasady, takiej jak wodorotlenek metalu alkalicznego, taki jak NaOH, KOH lub LiOH, lub za pomocą wodorotlenku metalu ziem alkalicznych, takiego jak Ca(OH)₂ lub Mg(OH)₂, lub enzymatycznie, tak jak za pomocą metyloesterazy pektynowej, lub za pomocą kombinacji obróbki kwasowej kwasem nieorganicznym, takim jak HNO3, HCl lub H2SO4, korzystnie HNO3, z obróbką alkaliczną i/lub obróbką enzymatyczną.

Korzystnie w sposobie obniżenie ciężaru cząsteczkowego przeprowadza się enzymatycznie, tak jak za pomocą endopoligalakturonazy, liazy pektynowej lub liazy pektanianowej, lub za pomocą obróbki alkalicznej, takiej jak za pomocą wodorotlenku metalu alkalicznego, szczególnie NaOH, KOH lub LiOH, korzystnie NaOH, lub za pomocą wodorotlenku metalu ziem alkalicznych, takiego jak Ca(OH)2 lub Mg(OH)2.

Przedmiotem wynalazku jest również pastopodobny materiał spożywczy, charakteryzujący się tym, że jako środek żelujący obejmuje pektynę, jak zdefiniowano wyżej.

Pastopodobny materiał korzystnie jako środek żelujący obejmuje kombinację co najmniej jednej pierwotnej pektyny jak zdefiniowano wyżej i co najmniej jednej wtórnej pektyny o ciężarze cząsteczkowym w zakresie od 50000 do 150000 i stopniu estryfikacji mniejszym niż 20.

Pastopodobny materiał korzystnie charakteryzuje się tym, że wtórna pektyna ma DE mniejszy niż 10, korzystnie mniejszy niż 5.

Pastopodobny materiał korzystnie charakteryzuje się tym, że wtórna pektyna ma ciężar cząsteczkowy w zakresie od 60000 do 110000, korzystnie od 80000 do 90000.

Pastopodobny materiał korzystnie charakteryzuje się tym, że stosunek ilościowy pierwotnej pektyny do wtórnej pektyny jest w zakresie od 5:1 do 1:3, korzystnie w zakresie od 3:1 do 1:1.

Przedmiotem wynalazku jest także zastosowanie pektyny zdefiniowanej wyżej, do wytwarzania pastopodobnego materiału, zwłaszcza w produkcie opartym na owocach.

Zastosowanie korzystnie charakteryzuje się tym, że pastopodobny materiał stosuje się w ilości w zakresie 0,8 do 1,5% wagowych, korzystnie 1,0 do 1,2% wagowych.

Przedmiotem wynalazku jest także zastosowanie pastopodobnego materiału zdefiniowanego wyżej w produkcie opartym na mleku.

Zatem pierwszym przedmiotem wynalazku jest pektyna charakteryzująca się tym, że posiada ciężar cząsteczkowy w zakresie od około 20000 do około 50000 (daltonów) i stopień estryfikacji (DE) mniejszy niż około 20.

Innym przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania pektyny zgodnie z wynalazkiem, przy czym wspomniany sposób charakteryzuje się otrzymywaniem pektyny w sposób znany per se, następnie wspomniana pektyna jest poddawana zmniejszeniu ciężaru cząsteczkowego oraz zmniejszeniu stopnia estryfikacji.

1) Pektyna zzodnie z wynalaakiem moóe bbć wytworzzna z dowolneeo typoweeo surowca pektyny, takiego jak skórka winogron, cytryny, limony lub pomarańczy, z których otrzymuje się pektynę w typowy sposób. Typowy sposób obejmuje etapy:

2) ekstrakcji kwasowej z surowca roślinnego przy niskiej wartości pH,

3) oczyszczania płynnego ekstraktu, i

4) wyodrębniania wyekstrahowanej pektyny z cieczy.

W związku z tym publikacja EP nr 664,300 A1 ujawniająca sposoby wytwarzania pektyny stanowi odnośnik dla niniejszego zgłoszenia.

PL 197 649 B1

Następnie otrzymaną pektynę poddaje się dodatkowej obróbce, aby obniżyć ciężar cząsteczkowy z około 60000 - 160000 (daltonów), korzystnie z około 80000-120000, do żądanego zakresu około 20000-50000 (daltonów), korzystnie około 25000-40000 (daltonów) i aby obniżyć stopień estryfikacji z około 55-75%, korzystnie z 55-65%, do mniej niż około 20%, korzystnie mniej niż około 10%, a szczególnie mniej niż około 5%.

Obniżenie stopnia estryfikacji można wykonać przez poddanie obróbce alkalicznej, takiej jak za pomocą wodorotlenku metalu alkalicznego, takiego jak NaOH, KOH lub LiOH, lub za pomocą wodorotlenku metalu ziem alkalicznych, takiego jak Ca(OH)2 lub Mg(OH)2. Obniżenie stopnia estryfikacji można także wykonać enzymatycznie, ewentualnie za pomocą metyloesterazy pektyny. Ponadto stopień estryfikacji można obniżyć przez połączenie obróbki kwasowej za pomocą kwasu nieorganicznego, takiego jak HNO3, HCl lub H2SO4, korzystnie HNO3, z obróbką alkaliczną i/lub obróbką enzymatyczną. Stopień estryfikacji oznacza się przez miareczkowanie, np. za pomocą metody FCC i FAO/WHO, por. Food Chemicals Codex, FCC IV Monographs, wyd. 4., National Academy Press, Washington DC, 283 (1996) oraz FAO, Food and Nutrition Paper 52. Addendum l, Rome, 87 (1992).

Obniżenie ciężaru cząsteczkowego można wykonać enzymatycznie lub za pomocą zasady. Gdy obniżenie ciężaru cząsteczkowego wykonuje się za pomocą zasady, korzystnie stosuje się wodorotlenek metalu alkalicznego, taki jak NaOH, KOH lub LiOH, korzystnie NaOH, lub wodorotlenek metalu ziem alkalicznych, taki jak Ca(OH)₂ lub Mg(OH)₂. Obniżenie ciężaru cząsteczkowego można także wykonać enzymatycznie za pomocą np. endopoligalakturonazy lub liazy pektynowej lub alternatywnie liazy pektanianowej. Gdy stosuje się liazę pektanianową, zakłada się, że stopień estryfikacji został obniżony przed poddaniem obróbce przez liazę pektanianową.

Ciężar cząsteczkowy można oznaczyć przez wiskozymetrię kapilarną (z użyciem szklanej kapilary), przy czym względną lepkość 0,1% roztworu pektyny mierzy się za pomocą heksametafosforanu Na, por. Christensen, P.E.: Methods of Grading Pectin in Relation to the Molecular Weight (Intrinsic Viscosity) of Pectin, Food Research, tom 19, str. 163 do 171 (1954).

Obniżenie ciężaru cząsteczkowego oraz obniżenie stopnia estryfikacji można wykonać w jednym lub więcej etapach. Gdy wykonuje się proces dwuetapowy, często najpierw wybiera się obniżenie stopnia estryfikacji, a następnie obniżenie ciężaru cząsteczkowego, lecz kolejność nie jest decydująca.

Obniżenie stopnia estryfikacji i/lub ciężaru cząsteczkowego można wykonać między etapami 2 i 3 w procesie otrzymywania pektyny, jak opisano powyżej, por. Publikacja EP nr 664,300 A1, i/lub po etapie 3.

Pektynę zgodnie z wynalazkiem można stosować bądź samą lub w połączeniu z wysokocząsteczkową pektyną do wytwarzania materiałów pastopodobnych.

Zatem wynalazek dotyczy także pastopodobnego materiału zawierającego jako środek żelujący pektynę zgodnie z wynalazkiem.

Zgodnie z korzystnym wykonaniem wynalazku, pastopodobny materiał obejmuje kombinację co najmniej jednej pektyny zgodnie z wynalazkiem, tzn. pierwotnej pektyny, i co najmniej jednej wtórnej pektyny o ciężarze cząsteczkowym w zakresie około 50000 do 150000 (daltonów) i stopniu estryfikacji mniejszym niż około 20. Wtórna pektyna ma korzystnie stopień estryfikacji mniejszy niż około 10, szczególnie mniejszy niż około 5. Ponadto wtórna pektyna ma korzystnie ciężar cząsteczkowy w zakresie 60000 do 110000 (daltonów), szczególnie około 80000 do 90000. Przykładem wtórnej pektyny jest pektyna GENU typu IM-5 CS, produkowana przez Copenhagen Pectin A/S.

Gdy stosuje się kombinację pierwotnej pektyny i wtórnej pektyny, stosunek ilościowy pierwotnej pektyny do wtórnej pektyny jest w zakresie od około 5:1 do około 1:3, korzystnie od około 3:1 do około 1:1.

Zastosowanie kombinacji pierwotnej pektyny i wtórnej pektyny staje się możliwe przez kontrolę wzajemnego stosunku ilościowego, by dostosować pastopodobny materiał do konkretnego zastosowania, takiego jak dla trwałych przy pieczeniu dżemów o wysokiej zawartości substancji stałych i produkowanych w oparciu o jakikolwiek żądany owoc, taki jak truskawka, malina, jabłko, morela lub tym podobny owoc.

Zgodnie z innym aspektem, wynalazek dotyczy zastosowania pastopodobnego materiału w produkcie opartym na owocach, korzystnie w ilości w zakresie 0,8 do 1,5% wagowych o szczególności około 1,0 do 1,2% wagowych.

Ponadto, pastopodobny materiał można stosować do obojętnych napełnień, takich jak oparte na mleku kremy z np. smakiem wanilii lub karmelu, korzystnie w ilości w zakresie 0,8 do 1,5% wagowych, w szczególności około 1,0 do 1,2% wagowych,

PL 197 649 B1

Oprócz powyżej podanych dziedzin stosowania wynalazek można także zastosować dla innych typów środków spożywczych, które chce się żelować, takich jak pasty warzywne, np. pasta pomidorowa, lub produkty oparte na mięsie lub rybach, takie jak pasztet.

Stosunek ilościowy pektyny pierwotnej do wtórnej zmienia się zasadniczo zależnie od zawartości substancji stałych w produkcie końcowym. Zatem wysoka zawartość substancji stałych (SS = rozpuszczalne substancje stałe) około 75% wiąże się z zastosowaniem stosunkowo dużej ilości pierwotnej pektyny, podczas gdy niższa zawartość substancji stałych wiąże się z zastosowaniem stosunkowo niższej proporcji pierwotnej pektyny.

Należy tu zaznaczyć, że jako (częściowe) zastąpienie lub uzupełnienie wtórnej pektyny jest możliwa zmiana zawartości Ca²⁺ w produkcie końcowym, tak by dostosować charakterystykę produktu. To ostatnie wykonuje się przez dodanie ilości soli wapnia o jakości spożywczej odpowiadającej ilości wapnia 0 do 500 ppm Ca2+, korzystnie około 50 do 200 ppm Ca2+, uwzględniając naturalną zawartość wapnia w rozpatrywanym środku spożywczym.

Wynalazek poniżej zilustrowano za pomocą następujących przykładów.

P r z y k ł a d y

P r z y k ł a d 1

Wytwarzanie pektyny pierwotnej.

a) Obniżenie ciężaru cząsteczkowego

4,035 kg ciekłego ekstraktu skórek cytrusowych zawierającego 36,6 g suchej pektyny o ciężarze cząsteczkowym około 100000 i stopniu estryfikacji DE około 62 wprowadzono do reaktora rurowego i doprowadzono do wartości pH 4,0 przez dodanie Na2CO3. Temperaturę na wejściu doprowadzono do 47°C ± 2°C, po czym dodano roztwór endopoligalakturonazy sprzedawany pod nazwą towarową Rohament P przez firmę Rohm, w stężeniu 75 g enzymu/100 l roztworu. Obróbkę enzymu wykonano przez około 15 minut, po czym enzym inaktywowano w 70 do 75° C przez około 10 min.

Po inaktywacji enzymu, sok poddano odparowaniu do osiągnięcia około jednej szóstej ilości początkowej. Wartość pH doprowadzono do 2,0 za pomocą HNO3 i sok poddano sączeniu ciśnieniowemu przez Celite® 545.

Przesączony pod ciśnieniem sok ochłodzono się do około 20 do 30°C i pektynę, na którą podziałano enzymem, wytrącono przy użyciu 1 części soku do 2 części 80% izopropanolu (IPA). Następnie pektynę przetworzono przez przepuszczenie przez przesiewacz bębnowy, po czym część zatrzymaną przepuszczono przez prasę dociskową.

Ciężar cząsteczkowy pektyny po obróbce enzymatycznej: 33000 (daltonów).

b) Deestryfikacja

Do deestryfikacji w reaktorze zbiornikowym zastosowano NaOH w 60% izopropanolu w temperaturze 5°C, przy czym stężenie NaOH wynosiło 0,3 równ./l.

Materiał pektynowy wytworzony powyżej poddano działaniu zasady przez około 1 do 2 h, po czym wykonano następcze przemywanie czystym 60% izopropanolem. Następnie materiał przeniesiono do prasy dociskowej i z przesączu odpędzono alkohol w mieszalniku Lodige a przesącz osuszono w komorze suszącej.

Uzyskano pektynę o stopniu estryfikacji 4,6%.

P r z y k ł a d 2 kg suchej pektyny o ciężarze cząsteczkowym około 100000 i stopniu estryfikacji około 70% przeprowadzono w reaktorze zbiornikowym w stan zawiesiny w 5,7 l 55% izopropanolu zawierającego 380 ml 28% NaOH.

Temperaturę doprowadzono do 60°C i potem ją utrzymywano. Po 1 h zawiesinę usunięto i przesączono przez tkaninę, a wyekstrahowane substancje stałe przemyto 2 razy 10 l 60% izopropanolu. Następnie, pektynę przeprowadzono w stan zawiesiny w 10 l 60% izopropanolu, i pH doprowadzono do 4,5-5,0 za pomocą 84% kwasu fosforowego. Pektynę przemyto znów 10 l 60% izopropanolu i osuszono.

Otrzymano pektynę o następującej charakterystyce:

Ciężar cząsteczkowy: 35000 (daltonów). DE: 5,2%

P r z y k ł a d 3 kg suchej pektyny o ciężarze cząsteczkowym około 110000 i stopniu estryfikacji około 69% przeprowadzono w stan zawiesiny mieszając w 51 l 55% IPA z domieszanym 4,2 l 28% NaOH i temperaturę doprowadzono do 45°C.

Po 1 h w tej temperaturze, pektynę wyekstrahowano w ten sam sposób jak w przykładzie 2. Otrzymano pektynę o następującej charakterystyce: Ciężar cząsteczkowy: 28000 (daltonów). DE: 1,7%.

PL 197 649 B1

P r z y k ł a d 4

a) Deestryfikacja

22,4 kg wilgotnej pektyny otrzymanej w typowy sposób jak opisano w powyższym EP 664,300 A1, z zawartością substancji stałych 25% i o ciężarze cząsteczkowym około 90000 oraz stopniu estryfikacji około 60% przeprowadzono w reaktorze zbiornikowym w stan zawiesiny w 320 l 55% IPA z domieszką 2,4 l 28% NaOH w temperaturze 5°C przez 2 h.

Stopień estryfikacji pektyny po obróbce zasadą: 3 do 5%

Ciężar cząsteczkowy pektyny po obróbce zasadą: 70000 (daltonów).

b) Obniżenie ciężaru cząsteczkowego

2,8 kg suchej pektyny z etapu a) przeprowadzono w reaktorze zbiornikowym w stan zawiesiny w 16 l 55% IPA z domieszką 190 ml 28% NaOH w temperaturze 60°C. Zawiesinę usunięto po 2 h i poddano przetwarzaniu, jak opisano w przykładzie 2. Otrzymano pektynę o następującej charakterystyce:

Ciężar cząsteczkowy: 38000 (daltonów). DE: 2,0%

P r z y k ł a d 5

Wytworzono produkt pektynowy który jest pompowalny, można go dozować i można rozpuścić w zwykłej wodzie wodociągowej o twardości do 10°H przez proste mieszanie składników.

Skład

Składniki Ilość %

Pektyna wg przykładu 1 70,0%

Cukier lodowaty 30,0%

P r z y k ł a d 6

Skład:

Składniki llośó , %

Pektyna wg przykładu 1 52,5%

Pektyna GENU typu LM-5 CS* 17,5% Cukier lodowaty 30,0%

*) Produkowana przez Copenhagen Pectin A/S P r z y k ł a d 7

Przez analogię do przykładu 6, wytworzono produkt pektynowy który jest pompowalny, można go dozować i można rozpuścić w wodzie o twardości 10°H lub więcej, i który nie wymaga urządzeń do siekania podczas produkcji.

Skład:

Składniki Ilość%

Pektyna wg przykładu 2 52,5%

Pektyna GENU typu LM-5 CS 17,5% Cukier lodowaty 30,0%

P r z y k ł a d 8

Przez analogię do przykładu 6, wytworzono produkt pektynowy, który jest pompowalny, można go dozować i który można rozpuścić w wodzie o twardości 10°H lub więcej.

Skład:

Składniki Ilość %

Pektyna wg przykładu 3 35,0%

Pektyna GENU typu LM-5 CS 35,0% Cukier lodowaty 30,0%

P r z y k ł a d 9

Podobnie jak w przykładzie 6, wytworzono produkt pektynowy, który jest pompowalny, można go dozować, i który można rozpuścić w wodzie o twardości 10°H lub więcej.

Skład:

Składniki Ilość,%

Pektyna wg przykładu 4 35,0%

Pektyna GENU typu LM-5 CS 35,0% Cukier lodowaty 30,0%

PL 197 649 B1

P r z y k ł a d y zastosowania

Następujące przykłady ilustrują użycie powyższych produktów pektynowych do wytwarzania produktów trwałych przy pieczeniu.

P r z y k ł a d y zastosowania I

Dżem trwały przy pieczeniu wytworzono zgodnie z następującym przepisem.

Porządek dodawania	Składniki	kg lub litry	% rozpuszczalnych substancji stałych (SS)	kg SS
A	Sos truskawkowy	20,0	10	2,0
	Sacharoza	53,0	100	53,0
	Syrop o dużej zawartości fruktozy	27,6	70	19,3
B	Produkt pektynowy według przykładu 5	1,2	100	1,2
	Woda	11,0	-	-
C	Kwas cytrynowy, roztwór 50 % wag. /obj .	0,7	50	0,35
	Ogółem składniki	113,5		75,85
	Odparowanie wydajność	13,5 100,0		75,9

Wartość pH w produkcie: 3,5 do 3,6 Aktywność wody a_w : 0,70

Wytwarzanie dżemu trwałego przy pieczeniu wykonuje się sposobem obejmującym następujące etapy:

1) składniki (A) miesza się,

2) oorzzwa s ięddtemppratuuywrzzniai utrzzmujew staniewrzznia aa zzwartośśroozuszzczlnych substancji stałych (SS) wyniesie 80%,

3) proOuStppntynawazzgOniez pizzkłaadrn 5 roozuszzczs ięw ggoącej wwodieeB) zz ppo^poc mieszarki Silverson L4R o szybkości 6000 do 8000 obr./min.

4) roztwór pektyny dodaje się do szarży,

5) zzwaWośśroozuszzczinayeszSbtanaji stanłke ddoιowaadzsiędd77% zz ppmpoeręęcnaeg refraktometru (45 do 80% rozpuszczalnych substancji stałych),

6) kwas cytrynowy (C) dodaje się do szarży aby doprowadzić wartość pH do 3,5 - 3,6 i

7) ochładza się do 70°C, a następnie wypełnia się produktem naczynia szklane.

Wytworzony dżem truskawkowy zbadano pod względem trwałości przy pieczeniu przez pieczenie przez 10 min w 200°C. Okazuje się, że produkt ma zadowalającą trwałość przy pieczeniu ponieważ nie wykazuje płynięcia. Badanie trwałości przy pieczeniu obejmuje następującą próbę. Próbny dżem (10 g) umieszcza się na bibule filtracyjnej w pierścieniu metalowym o dobrze zdefiniowanych wymiarach (wysokość 7 mm, średnica 35 mm). Przed umieszczeniem w piecu, pierścień się usuwa i po 10 min w 200°C próbkę się zabiera. Miarę trwałości przy pieczeniu, wskazuje średnica wewnętrznego pierścienia na bibule filtracyjnej. Przy optymalnej trwałości przy pieczeniu dżem utrzymuje się w obrębie pierścienia.

Ponadto powierzchnia musi być gładka. Zgodnie z alternatywną próbą pieczenia, dżem umieszcza się w środku kawałka ciasta francuskiego i piecze przez 20 min w 220°C. Trwałość przy pieczeniu ocenia się wizualnie.

P r z y k ł a d zastosowania II

Porządek dodawania	Składniki	kg lub litry	% rozpuszczalnych substancji stałych (SS)	kg SS
1	2	3	4	5
A	Sos z truskawki	20,0	10	2,0
	Sacharoza	53,0	100	53,0
	Syrop o dużej zawartości fruktozy	27,6	70	19,3

PL 197 649 B1 cd.

B	Produkt pektynowy według przykładu 6	1,2	100	1,2
	Woda	11,0	-	-
C	Kwas cytrynowy, roztwór 50 % wag. /obj.	0,7	50	0,35
	Ogółem składniki	113,5		75,85
	Odparowanie wydajność	13,5 100,0		75,9

Wartość pH w produkcie: 3,5 do 3,6 Aktywność wody aw : 0,70

Dżem wytworzono w ten sam sposób jak w przykładzie zastosowania I. Wytworzony dżem truskawkowy zbadano pod względem trwałości przy pieczeniu, przez pieczenie przez 10 min w 200°C. Produkt wykazał dobrą trwałość przy pieczeniu, a niska aktywność wody zapewniła długi czas życia i zapobiegła temu, by pieczone biszkopty stały się miękkie.

P r z y k ł a d zastosowania III

Trwały przy pieczeniu dżem wytworzono zgodnie z następującym przepisem.

Porządek dodawania	Składniki	kg lub litry	% rozpuszczalnych substancji stałych (SS)	kg SS
A	Sos z truskawki	20,0	10	2,0
	Sacharoza	53,0	100	53,0
	Syrop o dużej zawartości fruktozy	27,6	70	19,3
B	Produkt pektynowy według przykładu 7	1,2	100	1,2
	Woda	11,0	-	-
C	Kwas cytrynowy, roztwór 50 % wag. /obj.	0,7	50	0,35
	Ogółem składniki	113,5		75,85
	Odparowanie wydajność	13,5 100,0		76

Wartość pH w produkcie: 3,5 do 3,6 Aktywność wody a_w : 0,70

Dżem wytworzono w ten sam sposób jak w przykładzie zastosowania I. Wytworzony dżem truskawkowy zbadano pod względem trwałości przy pieczeniu, przez pieczenie przez 10 min w 200°C. Produkt wykazał dobrą trwałość przy pieczeniu a niska aktywność wody zapewniła długi czas życia i zapobiegła by pieczone biszkopty stały się miękkie.

P r z y k ł a d zastosowania IV

Trwały przy pieczeniu dżem wytworzono zgodnie z następującym przepisem:

Porządek dodawania	Składniki	kg lub litry	% rozpuszczalnych substancji stałych (SS)	kg SS
1	2	3	4	5
A	Sos z truskawki	20,0	10	2,0
	Sacharoza	48,7	100	48,7
	Syrop o dużej zawartości fruktozy	25,3	70	17,7
B	Produkt pektynowy według przykładu 7	1,2	100	1,2
	Woda	11,0	-	-
C	Kwas cytrynowy, roztwór 50 % wag. /obj.	0,7	50	0,35

PL 197 649 B1 cd.

	Ogółem składniki	106,9		70,0
	Odparowanie wydajność	6,9 100,0		70,0

Wartość pH w produkcie: 3,5 do 3,6 Aktywność wody a_w : 0,70

Dżem wytworzono w ten sam sposób jak w przykładzie zastosowania I, przy czym jednak w etapie 2) zawartość substancji stałych doprowadzono do około 75%, a w etapie 5) zawartość substancji stałych doprowadzono do 70%. Produkt zbadano pod względem trwałości przy pieczeniu i wykazał dobrą trwałość przy pieczeniu na bibule filtracyjnej w 200°C przez 10 min.

P r z y k ł a d zastosowania V

Trwały przy pieczeniu dżem wytworzono zgodnie z następującym przepisem.

Porządek dodawania	Składniki	kg lub litry	% rozpuszczalnych substancji stałych (SS)	kg SS
A	Sos z truskawki	20,0	10	2,0
	Sacharoza	45,1	100	45,1
	Syrop o dużej zawartości fruktozy	23,4	70	16,4
B	Produkt pektynowy według przykładu 7	1,1	100	1,1
	Woda	20,0	-	-
C	Kwas cytrynowy, roztwór 50 % wag. /obj.	0,7	50	0,35
	Ogółem składniki	110,3		65,0
	Odparowanie wydajność	10,4 100,0		65,1

Wartość pH w produkcie: 3,5 do 3,7 Aktywność wody a_w : 0,82

Dżem wytworzono analogicznie do sposobu podanego w przykładzie zastosowania I, przy czym jednak w etapie 2) zawartość substancji stałych doprowadzono do około 70% SS, a w etapie 5) zawartość substancji stałych doprowadzono do 65% SS. Otrzymano produkt trwały przy pieczeniu na bibule filtracyjnej w 200°C przez 10 min.

P r z y k ł a d zastosowania VI

Trwały przy pieczeniu dżem wytworzono zgodnie z następującym przepisem.

Porządek dodawania	Składniki	kg lub litry	% rozpuszczalnych substancji stałych (SS)	kg SS
A	Sos z truskawki	20,0	10	2,0
	Sacharoza	53,6	100	53,6
	Syrop o dużej zawartości fruktozy	27,9	70	19,5
	Woda deminerali-	14,1
	zowana
B	Produkt pektynowy według przykładu 8	1,0	100	1,0
	Woda	11,0	-	-
C	Kwas cytrynowy, roztwór 50 % wag. /obj.	1,3	50	0,65
	Ogółem składniki	113,5		75,3
	Odparowanie wydajność	13,9 100,0		70

Wartość pH w produkcie: 3,5 do 3,6 Aktywność wody a_w : 0,75

PL 197 649 B1

Dżem wytworzono w ten sam sposób jak w przykładzie zastosowania I. Produkt zbadano pod względem trwałości przy pieczeniu i wykazał dobrą trwałość przy pieczeniu na bibule filtracyjnej w 200°C przez 10 min.

P r z y k ł a d zastosowania VII

Trwały przy pieczeniu dżem wytworzono zgodnie z następującym przepisem.

Porządek dodawania	Składniki	kg lub litry	% rozpuszczalnych substancji stałych (SS)	kg SS
A	Sos z truskawki	30,0	10	3,0
	Sacharoza	51,7	100	51,7
	Syrop o dużej zawartości fruktozy	26,9	70	18,8
B	Produkt pektynowy według przykładu 8	1,2	100	1,2
	Woda	11,0	-	-
C	Kwas cytrynowy, roz twór 50 % wag. /obj..	0,7	50	0,35
	Ogółem składniki	121,5		75,0
	Odparowanie	21,5
	Wydajność	100,0		70,0

Wartość pH w produkcie: 3,5 do 3,6 Aktywność wody a_w : 0,75

P r z y k ł a d zastosowania VIII

Trwały przy pieczeniu dżem wytworzono zgodnie z następującym przepisem.

Porządek dodawania	Składniki	kg lub litry	% rozpuszczalnych substancji stałych (SS)	kg SS
A	Sos z truskawki	20,0	10	3,0
	Sacharoza	48,7	100	48,7
	Syrop o dużej zawartości fruktozy	25,3	70	17,7
B	Produkt pektynowy według przykładu 8	1,2	100	1,2
	Woda	11,0	-	-
C	Kwas cytrynowy, roztwór 50 % wag. /obj.	0,7	50	0,35
	Ogółem składniki	106,9		70,0
	Odparowanie	6,9
	Wydajność	100,0		70,0

Wartość pH w produkcie: 3,5 do 6,0 Aktywność wody a_w : 0,75

Dżem wytworzono w ten sam sposób jak w przykładzie zastosowania I, przy czym, jednak, w etapie 2) zawartość substancji stałych doprowadzono do około 75%, a w etapie 5) zawartość substancji stałych dostosowano do około 70%. Produkt zbadano pod względem trwałości przy pieczeniu i wykazał dobrą trwałość przy pieczeniu na bibule filtracyjnej w 200°C przez 10 min.

PL 197 649 B1

P r z y k ł a d zastosowania IX

Trwałe przy pieczeniu napełnienie z orzechów laskowych wytworzono zgodnie z następującym przepisem.

Porządek dodawania	Składniki	kg lub litry	% rozpuszczalnych substancji stałych (SS)	kg SS
A	Produkt pektynowy według przykładu 6	0,5	100	0,5
	Gorąca woda	14, 0	-	-
B	Syrop o dużej zawartości fruktozy	50,0	00	40
C	Mleko chude w proszku	8,0	100	0,8
	Kakao o obniżonej zaw. tłuszczu	6,0	100	6,0
	Aromat waniliowy	0,3	100	0,3
	Aromat suchej śmietany	0,3	100	0,3
D	Pasta z orzechów laskowych	14,0	100	14,0
	Ogółem składniki	100,1		69,1

Wartość pH w produkcie: 6,0

Aktywność wody a_w : 0,8

Wytwarzanie odpornego na pieczenie napełnienia z orzechów laskowych wykonuje się sposobem zawierającym następujące etapy:

1) proouut ppktynowyzzgonie zprzzkłaadm 6roozuuzzczsięw ggrąccj woodie(ssłaaniki(A)) zz pomocą mieszarki Silverson L4R o szybkości 6000 do 8000 obr./min.

2) składnik (B) dodaje się podczas mieszania,

3) sSłaaniki (C) musesz się nn sscho i dd0dwyno dd rootwyru, pp cczm miekzznie kontynnuje się przez 5 min,

4) pastę z orzechów laskowych dodaje się podczas mieszania, i

5) ooch^adz siędd 70°C,ppcczm droOnCtem mo0no noapjniaano.mateπatytyyuchleeb, takie jak rogaliki.

Wytworzone napełnienie z orzechów laskowych ma następujące właściwości:

- dobra trwałość przy pieczeniu

- kontrolowana struktura

- dobre uwalnianie aromatów

- elastyczna temperatura napełnienia

- obniżona zawartość tłuszczu.

Trwałość przy pieczeniu jest badana przez umieszczenie powyższego produktu w środku kawałka ciasta francuskiego i pieczenie go przez 20 min w 220°C. Trwałość przy pieczeniu jest oceniana wizualnie.

Próba porównawcza 1

W ten sam sposób jak w przykładzie 2, wytworzono dwie pektyny o ciężarze cząsteczkowym 10000 i 18000, odpowiednio, i o stopniu estryfikacji około 10%.

Próba produktów ze względu na trwałość przy pieczeniu analogicznie z przykładami zastosowania I-VIII wykazała, że produkty były łatwo płynne i powodowały synerezę i że struktura napełnienia była zbyt rozrzedzona. Próba pieczenia na bibule filtracyjnej wykazała, że dżem wypłynął 4 do 5 cm poza wskazaną średnicę pierścienia.

Próba porównawcza 2

W ten sam sposób jak w przykładzie 2, wytworzono dwie pektyny o ciężarze cząsteczkowym około 18000 i stopniu estryfikacji 10% i 19%, odpowiednio.

Niska lepkość roztworów doprowadziła do słabego wyniku dla obydwu roztworów, przy czym napełnienie było względnie płynne i powodujące synerezę przy próbie trwałości przy pieczeniu. Dżem wypłynął 3 do 4 cm poza średnicę pierścienia.

PL 197 649 B1

Próba porównawcza 3

Pektyna o ciężarze cząsteczkowym około 29000 i stopniu estryfikacji około 24% została wytworzona w ten sam sposób jak w przykładzie 2.

Roztwór miał niską lepkość i dał niezadowalający wynik próby trwałości przy pieczeniu, przy czym napełnienie stało się względnie płynne i powodujące synerezę. Dżem wypłynął 3 do 4 cm poza średnicę pierścienia.

Powyższy opis wynalazku ujawnia, że jest oczywiste, że można go zmieniać na wiele sposobów. Takich odmian nie należy uważać za odchylenie od zakresu wynalazku i wszystkie takie modyfikacje, które są oczywiste dla specjalisty należy uznać za objęte przez zakres załączonych zastrzeżeń.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Pektyna do stosowania w ppstoppdot>nyyh materiałaah sppoywccyyh, znnmieenn tym, że ma ciężar cząsteczkowy w zakresie od > 25000 do 50000 i stopień estryfikacji (DE) mniejszy niż 20.
2. Pektyna według zastry. 1, znamienna tym, że ma DE mniejszy niż 10, korzystnie mniejszy niż 5.
3. Pektyna według zastry. 1 albo 2, znamienna tym, że ma DE wynoszący 1,7.
4. Pektyna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że ma ciężar cząsteczkowy w zakresie od > 25000 do 40000.
5. Sposób wytwarzania pecyny zde1Ίniowaner w zastez. 1, znamienny tym, że poddaj się wyjściową pektynę obniżeniu ciężaru cząsteczkowego oraz obniżeniu stopnia estryfikacji, przy czym obniżenie stopnia estryfikacji korzystnie prowadzi się przez obróbkę alkaliczną, obróbkę enzymatyczną lub obróbkę kwasową połączoną z obróbką alkaliczną i/lub enzymatyczną.
6. Sppoóó waeług zzstez. 5, zze^iiemy tt/m, żż oOniżżrιie c^^^^su ccąstoecyowaeo i o0niżżnie stopnia estryfikacji przeprowadza się w jednym etapie.
7. Bspoit) waeług zzstez. Z, /znamienn t^m, Zż z0niżżkie ztoonia zkteytikaaji i z0niżżkieziężaru cząsteczkowego przeprowadza się w dwóch etapach, korzystnie na początku przez obniżenie stopnia estryfikacji, a następnie obniżenie ciężaru cząsteczkowego.
8. Spps0b waeług zzstez. 5, /znamienn tym, żż obr^iżżkie stopnia ekttytiaaaji przzprowaadz się za pomocą zasady, takiej jak wodorotlenek metalu alkalicznego, taki jak NaOH, KOH lub LiOH, lub za pomocą wodorotlenku metalu ziem alkalicznych, takiego jak Ca(OH)2 lub Mg(OH)₂, lub enzymatycznie, tak jak za pomocą metyloesterazy pektynowej, lub za pomocą kombinacji obróbki kwasowej kwasem nieorganicznym, takim jak HNO3, HCl lub H₂PO4, korzystnie HNO3, z obróbką alkaliczną i/lub obróbką enzymatyczną.
9. według zastez. 5 albo 6, znamjenny tym, że obniżenie ciężaru cząsteczkowego przeprowadza się enzymatycznie, tak jak za pomocą endopoligalakturonazy, liazy pektynowej lub liazy pektanianowej, lub za pomocą obróbki alkalicznej, takiej jak za pomocą wodorotlenku metalu alkalicznego, szczególnie NaOH, KOH lub LiOH, korzystnie NaOH, lub za pomocą wodorotlenku metalu ziem alkalicznych, takiego jak Ca(OH)₂ lub Mg(OH)₂.
10. Pestoop0o0na mηroπał zoPOywacz,zzymieeny t^m, Zż jaSoZroOdk Zżlującc ζΙ^Γη^θ zp^ tynę, jak zdefiniowano w zastrz. 1.
11. PastopoOobna według zastez. 10, znamiiemy tym, że jako środek że^ący ο0θ|muje kombinację co najmniej jednej pierwotnej pektyny jak zdefiniowano zastrz. 1 i co najmniej jednej wtórnej pektyny o ciężarze cząsteczkowym w zakresie od 50000 do 150000 i stopniu estryfikacji mniejszym niż 20.
12. Pastopodobny materiał według zas^z. 11, znamienny tym, że wtórna pecyna ma DE mniejszy niż 10, korzystnie mniejszy niż 5.
13. Pestoopdobna mηroπał waeług zzstez. Z0 albo 11, znymienny tym, ż^ wtcmn ppktona mm ciężar cząsteczkowy w zakresie od 60000 do 110000, korzystnie od 80000 do 90000.
14. Passopodobny materiza według z zaostrz. 11 albo 12, znamienny tym, że stosunek ilościowy pierwotnej pektyny do wtórnej pektyny jest w zakresie od 5:1 do 1:3, korzystnie w zakresie od 3:1 do 1:1.
15. Zastosowanie zZdkaiowanar w zzstez. 1, Zo watwarzznia ppstooPdoOnaeo mηtoriału zdefiniowanego w zastrz. 10.
16. Zastosowanie zpstoopdo0nago mηtoπału zZdriniowanaeg w zzstez. Uw zrodukciezoprtom na owocach.

PL 197 649 B1
17. Zastosowaniewedługzastrz. 16, w któiym pastopodobnymateriał stosujes ięw il ościw zakresie 0,8 Os 1,5% wngswmch, korzystnie 1,0 Os 1,2% wagowych.
18. ZastośowaniypastopaPoPnydgmateriaługdodniywanyegw aastrz. 1 1 w p aoPoUkiee paSym yn mleku.
19. Zastośowasiewaeługzastrz. . 1, w któiym pastopaPoPnymateriał stossjee ięw il ościw zakresie 0,8 Os 1,5% wagpwych, ksraystyie 1,0 Os 1,2% wagpwych.