PL205942B1

PL205942B1 - Produkt żywnościowy zawierający zdyspergowaną fazę olejową i ciągłą fazę wodną oraz sposób jego wytwarzania

Info

Publication number: PL205942B1
Application number: PL369925A
Authority: PL
Inventors: Arjen Bot; Timothy John Foster; Leif Orjan Lundin; Barbara Margaretha Catharina Pelan; Christel Reiffers
Original assignee: Unilever Nv
Priority date: 2001-11-23
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2010-06-30
Also published as: US20050069619A1; BR0214204A; HUP0402321A3; ATE416621T1; ZA200403045B; WO2003043430A1; BRPI0214204B1; CA2467742A1; EP1446018B1; CA2467742C; HU230268B1; RU2004118831A; EP1446018A1; RU2310333C2; HUP0402321A2; PL369925A1; AU2002351809B2; DE60230316D1; AU2002351809A1

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy nadającego się do rozsmarowywania zakwaszanego produktu żywnościowego z ciągłą fazą wodną przeznaczonego do stosowania jako spożywczy środek do smarowania (spread), produkt zawiera zdyspergowaną fazę olejową /tłuszczową/ składającą się co najmniej częściowo z oleju roślinnego albo oleju rybnego, biopolimeru, białka i ewentualnie dalszych składników. Wynalazek dotyczy także sposobu wytwarzania takiego produktu.

Środki do smarowania z ciągłą fazą wodną są opisane w publikacji WO-A-97/04660, gdzie ujawniono kremowy środek do smarowania z ciągłą fazą wodną na bazie kultur mleczarskich, zawierający mniej niż 35% tłuszczu, do 4,5% białka mleka, żelatynę albo zamiennik żelatyny, środek ma wartość pH między 4,6 a 5,2, i daje podobne do masła wrażenia w ustach, ma podobną teksturę i smak.

Takie nadające się do smarowania produkty są popularne do stosowania jako warstwa podłożowa na chlebie, ale także są konsumowane jako takie, na tostach itp. Takie środki do smarowania pod pewnymi aspektami przypominają dobrze znane świeże sery i inne mleczarskie produkty.

Zarówno białko jak i tłuszcz mleczarski przyczyniają się do nadawania tekstury środkom do smarowania, i można otrzymać produkty o takiej samej sztywności dla różnych kombinacji stężeń białka i tłuszczu. Dla kompozycji na bazie mleczarskiego tłuszczu kombinacje o dużej zawartości białka/małej zawartości tłuszczu są zazwyczaj najbardziej efektywnym rozwiązaniem pod względem kosztów dla uzyskania maksymalnej sztywności. Dla kompozycji opartych na powszechnie używanym tłuszczu roślinnym, jak opisane w WO-A-97/08956, sytuacja jest przeciwna: w takich produktach najbardziej efektywne pod względem kosztów rozwiązania to kompozycje o małej zawartości białka/dużej zawartości tłuszczu, ze względu na to, że obecnie ceny mleczarskiego tłuszczu na rynku są znacznie wyższe niż powszechniej używanych tłuszczów roślinnych.

Ulepszenia dotyczące sztywności i tekstury zawierających olej środków do smarowania z ciągłą fazą wodną są przedmiotem wielu publikacji.

W EP-A-864255 ujawniono ś rodki do smarowania o bardzo mał ej zawartoś ci tł uszczu zawierające dużą ilość fruktooligosacharydu (od 1 do 20% wagowych), co prowadzi do produktów, którym strukturę, co najmniej częściowo, nadaje biopolimer. Jednak tak duże ilości mogą mieć negatywny wpływ na wrażenia w ustach podczas konsumpcji.

Ponadto wiadomo, że na przykład zwiększenie zawartości tłuszczu prowadzi do twardszych produktów (Jost i in., J. Food Sci. 51, 440, 1986; van Vliet, Coll. Polym. Sci. 266, 518,1988; Langley i Greek, J. Test. Studiem. 20, 191, 1989; Xiong i in., J. Food Sci. 56, 920, 1991; Yost i Kinsella, J. Food Sci. 58, 158, 1993). Tłuszcz w takich produktach pełni podobną rolę jak „faza wypełniająca” w materiał ach kompozytowych. Dział anie wypeł niają cej fazy kropelek tł uszczu jest tym bardziej skuteczne im bardziej napełnione są frakcje.

Jednak w wielu przypadkach zwiększenie zawartości tłuszczu jest niepożądane, ponieważ obecnie duże grupy konsumentów preferują produkty żywnościowe o zmniejszonej zawartości tłuszcz w porównaniu do, na przykł ad margaryny, ale cią gle wykazują ce korzystne cechy produktów o duż ej zawartości tłuszczu. W takich frakcjach o małym napełnieniu przyczynianie się frakcji wypełnienia do sztywności produktu jest niewielkie.

Celem wynalazku jest dostarczenie produktu żywnościowego z ciągłą fazą wodną o zmniejszonej zawartości tłuszczu, to jest od 5 do 40% wagowych tłuszczu, o dobrej równowadze białka i biopolimeru dla uzyskania kremowych wrażeń w ustach podczas konsumpcji, ale sztywność takiego produktu może być łatwo dostosowywana.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że produkty z ciągłą fazą wodną oparte na fazowo rozdzielonej fazie wodnej zawierającej fazę biopolimerową i fazę białkową, które mają specyficzny stosunek między objętością frakcji zdyspergowanej fazy tłuszczowej i objętością frakcji fazy białkowej, spełnią co najmniej część z powyższych celów, zwłaszcza w odniesieniu do sztywności przy stosowaniu tylko ograniczonej ilości tłuszczu.

Przedmiotem wynalazku jest produkt żywnościowy zawierający zdyspergowaną fazę olejową i ciągłą fazę wodną, produkt zawierający od 5% do 40% wagowych tłuszczu, który jest albo olejem roślinnym, albo olejem rybnym, albo ich kombinacją; albo kombinacją tłuszczu mleczarskiego i oleju roślinnego albo oleju rybnego, przy czym ilość tłuszczu mleczarskiego stanowi mniej niż 45% całego tłuszczu, od 0,05% do 15% wagowych białka, 0,01% do 3% wagowych biopolimeru, w % wagowych liczonych na całkowitą wagę produktu, i produkt żywnościowy ma wartość pH pomiędzy 3,7 a 5,8, korzystniej między 4,2 a 5,8, przy czym produkt żywnościowy zawiera fazowo rozdzieloną fazę wodną

PL 205 942 B1 zawierającą fazę biopolimerową i fazę białkową, przy czym objętość frakcji zdyspergowanej fazy olejowej podzielona przez objętość frakcji fazy białkowej wynosi co najmniej 0,2, korzystnie co najmniej 0,25, a bardziej korzystnie co najmniej 0,3, liczone na cały produkt, a biopolimer jest wybrany z grupy obejmującej gumę locust bean, gumę guar, gumę tara, amylopektynę, metylocelulozę, alginian, skrobię, zmodyfikowaną skrobię, pektynę o dużym ciężarze cząsteczkowym, albo ich kombinacje, przy czym % wagowe są liczone na wagę całego produktu.

Korzystnie produkt zawiera biopolimer w postaci fazy biopolimerowej, przy czym objętość frakcji fazy biopolimerowej wynosi od 0,2 do 0,5 liczone na objętość całego produktu.

Korzystnie w produkcie według wynalazku objętość frakcji zdyspergowanej fazy olejowej podzielona przez objętość frakcji fazy białkowej wynosi co najmniej 1, bardziej korzystnie od 1 do 2, najbardziej korzystnie od 1,2 do 2.

Korzystnie w produkcie według wynalazku biopolimer i białko są termodynamicznie niekompatybilnymi związkami w wodnym środowisku.

Korzystnie produkt zawiera białko wybrane z grupy obejmującej białko mleka, białko sojowe, białko z grochu, albo ich kombinacje.

Korzystnie produkt zawiera ilość tłuszczu od 15% do 35% wagowych, bardziej korzystnie od 20% do 35% wagowych.

Korzystnie faza tłuszczowa po wydzieleniu z produktu charakteryzuje się zawartością składników stałych od 60% do 75% w temperaturze 10°C, od 10% do 35% w temperaturze 20°C i od 0% do 5% w temperaturze 35°C, w takim przypadku korzystnie produkt zawiera tłuszcz wybrany z grupy obejmującej olej z orzechów kokosowych, utwardzany olej z orzechów kokosowych, frakcje oleju palmowego, albo ich kombinacje.

Korzystnie tłuszcz jest co najmniej częściowo wykrystalizowany w temperaturze pomiędzy 0°C a 40°C, zwiększając sztywność emulsji typu oleju w wodzie o zawartości 5% do 40% wagowych tłuszczu.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania wyżej określonego produktu obejmujący etapy:

a) wytwarzania fazy wodnej zawierającej białko i biopolimer;

b) mieszania fazy wodnej z fazą tłuszczową w temperaturze 40°C do 70°C;

c) ogrzewania mieszaniny wytworzonej w etapie (b) dla pasteryzowania albo sterylizowania;

d) homogenizowania mieszaniny z etapu (c) przy ciśnieniu między 10 000 a 40 000 kN/m², korzystnie w temperaturze powyżej temperatury topnienia tłuszczu;

e) zakwaszania do wartości pH pomiędzy 3,7 a 5,8, korzystniej między 4,2 a 5,8;

f) homogenizowania przy ciśnieniu między 10 000 a 40 000 kN/m², korzystnie w temperaturze powyżej temperatury topnienia tłuszczu, przy czym rozdzielanie faz uzyskuje się przez utrzymywanie w etapach (a) do (d) wartości pH 5,2 do

8, korzystnie 6,0 do 7,0.

Szczegółowy opis wynalazku

Wynalazek dotyczy nadających się do smarowania produktów żywnościowych. Rozsmarowywalność definiuje się jako łatwość rozprowadzania za pomocą noża na podłożu, jak chleb, bez rozrywania chleba, w temperaturze otoczenia produktu podczas smarowania.

Korzystnie produkty charakteryzują się wartościami twardości Stevensa w temperaturze 10°C wynoszącymi około 40 do 700 g i około 40 do 25 g w temperaturze 20°C. Sposób określania twardości Stevensa jest opisany w przykładach. Korzystne produkty wykazują twardości Stevensa od 50 do 500 g, bardziej korzystnie od 100 do 500 g w temperaturze 5°C, i od 50 do 250 g w temperaturze 20°C.

W opisie i zastrzeżeniach, gdy podano % wagowy to oznacza to % wagi, liczony dla całego produktu, jeżeli nie podano inaczej. W opisie i zastrzeżeniach określenia „olej” i „tłuszcz” są stosowane wymiennie. Objętości frakcji są definiowane w stosunku do objętości całego produktu, jeżeli nie podano inaczej.

W kontekście wynalazku fazę białkową definiuje się jako bogatą w białko część fazy wodnej, która tworzy się podczas rozdzielania fazowego. W kontekście wynalazku produkty mogą zawierać więcej niż jedną fazę wzbogaconą w białko, która może być wydzielona ze względu na fizyczną barierę, albo może różnić się ze względu na typ białka. Poniżej kombinację faz białkowych określa się jako fazę białkową.

W kontekście wynalazku fazę biopolimerową definiuje się jako część fazy wodnej niezawierającą białka, która tworzy się podczas fazowego rozdzielania. W zależności od składu fazy wodnej może

PL 205 942 B1 tworzyć się więcej niż jedna faza biopolimerowa. Dla celów wynalazku fazy biopolimerowe określa się jako faza biopolimerowa.

Wynalazek dotyczy środków do smarowania z ciągłą fazą wodną zawierających zdyspergowaną fazę wodną.

Sztywność takich produktów definiuje się, jak wyżej wspomniano, tak zwaną twardością Stevensa. Sposób określania twardości Stevensa jest opisany w przykładach.

Wiadomo, że wodne kompozycje zawierające zarówno białka jak i biopolimery, jak polisacharydy, mogą występować w postaci rozdzielonych faz. Oznacza to, że powyżej pewnego stężenia nie tworzą one jednorodnej mieszaniny w wodnym środowisku, ale spontanicznie rozdzielają się na dwie fazy; jedną fazę wzbogaconą w biopolimery i jedną fazę wzbogaconą w białko. Te dwie fazy można ocenić ilościowo przez wirowanie próbki zawierającej oba składniki w wodnym środowisku.

Korzystne produkty są takie, w których biopolimer i białko są termodynamicznie niekompatybilnymi związkami w wodnym środowisku.

Produkty według wynalazku zawierają fazowo rozdzieloną fazę wodną zawierającą fazę biopolimerową i fazę białkową. Bez chęci wiązania się jakąkolwiek teorią uważa się, że białko występuje w postaci sieci zakwaszonego białka zawierającej kropelki tłuszczu pokryte białkiem, które stanowią zdyspergowaną fazę. Faza biopolimerowa występuje oddzielnie i korzystnie stanowi uzupełnienie fazy wodnej.

Produkty według wynalazku zawierają zdyspergowaną fazę tłuszczową. Bez chęci wiązania się jakąkolwiek teorią uważa się, że w produktach według wynalazku kropelki tłuszczu są pokryte białkiem, a przez to naśladują cząsteczki białka w wielu aspektach. Przy badaniu pod mikroskopem produkty według wynalazku korzystnie wykazują ciągłą fazę wodną, w której faza tłuszczowa jest dyspergowana w postaci drobnych kropelek, które korzystnie co najmniej częściowo są pokryte białkiem. Korzystnie, co najmniej 75% objętościowych, bardziej korzystnie co najmniej 90% objętościowych kropelek tłuszczowych znajduje się w fazie białkowej.

Ewentualnie, część kropelek tłuszczu znajduje się w powierzchni międzyfazowej pomiędzy fazą białkową a fazą biopolimerową. Okazjonalnie część kropelek tłuszczu można znaleźć w fazie biopolimerowej. Najbardziej korzystnie zasadniczo wszystkie kropelki tłuszczu znajdują się w fazie białkowej.

Bez chęci wiązanie się jakąkolwiek teorią uważa się, że rozdzielanie fazowe prowadzi do zatężenia kropelek tłuszczu w fazie białkowej. To zatężenie umożliwia silny wpływ kompozycji tłuszczowej, zwłaszcza w sensie jej stałych składników, na sztywność końcowego produktu. Dlatego objętość frakcji zdyspergowanej fazy olejowej podzielona przez objętość frakcji fazy białkowej wynosi co najmniej 0,2; korzystnie co najmniej 0,25; a bardziej korzystnie co najmniej 0,3, liczone na objętość całego produktu.

Zgodnie z nawet bardziej korzystnym wykonaniem wynalazku objętość frakcji zdyspergowanej fazy olejowej podzielona przez objętość frakcji fazy białkowej wynosi co najmniej 1, bardziej korzystnie 1 do 2, a najbardziej korzystnie 1,2 do 2, mierzone w koń cowym produkcie w warunkach kwasowych (pH mniejsze niż 6).

Średnia średnica D₃,₃ kropelek tłuszczu korzystnie wynosi od 0,1 do 20 μm, bardziej korzystnie 0,5 do 5 μm z wartością sigma mniejszą niż 1, bardziej korzystnie 0,1 do 0,8. Uważa się, że im mniejsza średnia średnica tym sztywniejszy jest produkt.

Stwierdzono, że kombinacja fazowo rozdzielonej fazy wodnej ze zdyspergowaną fazą tłuszczową, której większość występuje tylko w jednej w dwóch faz, prowadzi do produktów, których sztywność może być łatwo dostosowywana.

W produktach według wynalazku biopolimer występuje w postaci fazy biopolimerowej. Korzystnie objętość frakcji fazy biopolimerowej wynosi od 0,2 do 0,5 liczone na objętość całego produktu.

Dla celów wynalazku określenie biopolimer definiuje się tak, że nie obejmuje ono białka. Biopolimer jest wybrany w tych biopolimerów, które rozdzielają się fazowo z białkiem w wodnym środowisku w warunkach opisanych produktów żywnościowych.

Należy zwrócić uwagę, że wybór biopolimeru będzie zależał od użytego białka. Ogólnie poniższe biopolimery mają tendencje do rozdzielania fazowego z białkiem w środowisku wodnym. Zatem biopolimer jest korzystnie wybrany z grupy obejmującej gumę locoust bean, gumę guar, gumę tara, amylopektynę, metylocelulozę, alginian, skrobię, modyfikowaną skrobię, pektynę o dużym ciężarze cząsteczkowym, albo ich kombinacje.

Najbardziej korzystnie biopolimer jest wybrany z grupy obejmującej gumę locoust bean, gumę guar, gumę tara, metylocelulozę, alginian, albo ich kombinacje.

PL 205 942 B1

Stężenie biopolimeru w produkcie żywnościowym według wynalazku wynosi od 0,01 do 3% wagowych, korzystnie od 0,1 do 1,5% wagowych. Należy zwrócić uwagę, że każdy pojedynczy biopolimer będzie miał swoje własne optymalne stężenie, które może zależeć od innych właściwości produktu żywnościowego, jak źródło białka, pH i zawartość soli.

Na przykład, jeżeli gumę locous bean stosuje się w kombinacji z proszkiem maślanki w stężeniu od 5 do 12% wagowych to jej stężenie korzystnie wynosi od 0,15 do 0,45% wagowych.

Białko, korzystnie jest wybrane z grupy obejmującej białko mleka, białko sojowe, białko z grochu albo ich kombinacje. Stosowanie białka mleka, jako co najmniej części białka, jest wysoce korzystne ze względu na dodatni wpływ białka mleka na smak i smakowitość końcowego produktu.

Odpowiednie źródła białka mleka są, na przykład wybrane z grupy obejmującej mleko, proszek mleka odtłuszczonego, proszek maślanki, proszek serum masła, proszek serwatki, proszek serwatki, koncentrat białka serwatki, izolat białka serwatki, kazeinian. Najbardziej korzystnym białkiem jest białko z maślanki, ze względu na jego znakomite przyczynianie się do smaku i smakowitości.

Ilość białka wynosi 0,05 do 15% wagowych, korzystnie 2 do 10% wagowych, bardziej korzystnie 2 do 6% wagowych. Ogólnie im mniejsze jest możliwe stężenie białka, tym jest to bardziej korzystne ze względu na koszty.

Produkty według wynalazku zawierają 5 do 40% wagowych tłuszczu. Korzystne produkty zawierają 15 do 35% wagowych, bardziej korzystnie 20 do 35% wagowych tłuszczu.

Tłuszcz jest albo olejem roślinnym albo olejem rybnym, albo ich kombinacją; albo kombinacją tłuszczu mleczarskiego i oleju roślinnego albo oleju rybnego.

Jeżeli stosuje się tłuszcz mleczarski to jego ilość korzystnie stanowi poniżej 45% całego tłuszczu. Nieoczekiwanie stwierdzono, że sztywność produktów może być dokładnie dostosowywana przez dostosowanie zawartości stałych składników tłuszczu. Na bazie ogólnie znanych zasad mechaniki właściwości kompozytowych materiałów oczekiwano że znane miary zwiększonej zawartości tłuszczu i zawartości białka mogłyby mieć wpływ na sztywność końcowego produktu. Nieoczekiwanie duży wpływ zawartości stałych składników tłuszczu w zdyspergowanej fazie jest niespodziewanie wysoki w warunkach fazowego rozdzielania i obję toś ci fazy tł uszczu do biał ka, zgodnie z wynalazkiem.

Korzystnie zawartość stałych składników tłuszczu albo mieszanki tłuszczowej tworzącej zdyspergowaną fazę wynosi 5 do 95% w temperaturze 10°C, od 1 do 50% w 20°C, i od 0 do 10% w 35°C. Bardziej korzystnie zawartość stałych składników wynosi od 25 do 75% w temperaturze 10°C, od 7,5 do 35% w 20°C i od 0 do 5% w 35°C. Nawet bardziej korzystnie zawartość stałych składników wynosi od 60 do 75% w temperaturze 10°C, od 10 do 35% w 20°C i od 0 do 5% w 35°C.

Nawet bardziej korzystnie, część profilu stałych składników tłuszczu jest określona dla wyizolowanej fazy tłuszczowej produktu, po jej usunięciu z produktu. Sposób określania zawartości stałych składników tłuszczu i sposób izolowania zdyspergowanej fazy tłuszczowej od innych składników produktu, jest opisany w przykładzie.

Powyższy profil stałych składników tłuszczu można otrzymać dla różnych tłuszczy albo kombinacji tłuszczy w mieszance tłuszczowej. Tłuszcz jest korzystnie wybrany z grupy obejmującej olej z orzechów kokosowych, olej palmowy, olej z ziaren palmowych, olej sojowy, olej rzepakowy, olej słonecznikowy, olej szafranowy, albo ich całkowicie lub częściowo utwardzone frakcje.

Bardziej korzystnie tłuszcz jest wybrany z grupy obejmującej olej z orzechów kokosowych, utwardzony olej z orzechów kokosowych, frakcje oleju palmowego albo ich kombinacje.

Ewentualnie, tłuszcz jest zinterestryfikowaną mieszanką tłuszczową. W dalszym korzystnym wykonaniu wynalazku całkowita ilość komponentów będących nasyconym kwasem tłuszczowym w tłuszczu jest mniejsza niż 45% wagowych, liczone na całkowitą ilość komponentów będących kwasem tłuszczowym, a nawet bardziej korzystnie mniej niż około 30% wagowych.

Ewentualnie produkty według wynalazku zawierają emulgator. Dla celów wynalazku określenie emulgator nie obejmuje białka. Korzystnie unika się bardzo dużych ilości emulgatora, ponieważ mogłoby to prowadzić do zmian w teksturze, w sensie przyczyniania się kropelek tłuszczu do nadawania sztywności produktowi. Korzystna ilość emulgatora wynosi poniżej 1,3% wagowych, bardziej korzystnie poniżej 1% wagowego, nawet bardziej korzystnie poniżej 0,5% wagowego. Najbardziej korzystnie produkt jest zasadniczo wolny od emulgatora. Odpowiednie emulgatory to, na przykład monoglicerydy (nasycone albo nienasycone), diglicerydy, fosfolipidy, jak lecytyna, Tween®, (monostearynian sorbitanu).

Ewentualnie mogą być dodawane typowe dodatki do emulsji, jak sól, zioła, przyprawy, aromaty, substancje barwiące, konserwujące i podobne, chociaż uważa się, że dla otrzymania odpowiedniej warstwy podłożowej żaden z nich nie jest niezbędny.

PL 205 942 B1

Normalnie przy zastosowaniu jako środek do smarowania, będzie występować co najmniej sól. Ilość soli może zmieniać się w zależności od preferencji konsumenta w danym kraju, ale ogólnie zalecane są ilości między 0,2 a 1,5% wagowych. Korzystną solą jest chlorek sodu.

Produkty mają wartość pH między około 3,7 a 5,8, korzystnie 4,2 do 5,8, bardziej korzystnie między 4,5 a 5,2, a najbardziej korzystnie pomiędzy 4,6 a 5,0.

Zakwaszanie wyjściowych składników do tych wartości pH można prowadzić dowolnymi odpowiednimi metodami, jak mikrobiologiczne albo chemiczne zakwaszanie, na przykład stosując glukonodeltalakton, albo inny środek zakwaszający. Wartość pH może być dalej dostosowywana za pomocą zasady, jak wodorotlenek sodu.

Dla uzyskania dalszej poprawy smarowności i wrażeń w ustach podczas konsumpcji, w jednym z wykonań wynalazku korzystnie wystę puje pewna ilość ż elatyny. Produkt korzystnie zawiera co najmniej 0,5% wagowych żelatyny (liczone na całkowitą wagę produktu), a bardziej korzystnie co najmniej 0,6% wagowych. Nie zaobserwowano dalszych korzystnych efektów dla ilości powyżej 2% wagowych w porównaniu do ilości 2%. Stwierdzono, że jeżeli stosuje się żelatynę o twardości bloom 250, to najlepsze produkty otrzymuje się dla ilości 0,8 do 1,2% wagowych żelatyny, liczone na materiał beztłuszczowy. Korzystnie stosuje się 1,1% wagowych. Jeżeli stosuje się żelatynę o innej wartości bloom to stosuje się inne zakresy wagowe, zapewniające równoważne działanie strukturujące.

Obecnie czasami pożądane jest, aby żelatyna nie występowała w konsumenckich produktach, specyficzne wykonanie niniejszego wynalazku umożliwia stosowanie zamiast żelatyny tak zwanego zamiennika żelatyny. Zamienniki żelatyny są komponentami albo kompozycjami, które dają podobne wrażenia w ustach podczas konsumpcji i podobne działanie, jak wiązanie wody i właściwości topienia, jak żelatyna. Przykłady odpowiednich zamienników żelatyny są opisane w, między innymi publikacjach EP-496466 i EP-474299, i często są bardzo specyficznymi, albo specyficznie obrobionymi komponentami, albo kompozycjami.

Produkt według wynalazku ewentualnie zawiera inne składniki, jak zioła, aromaty, komponenty aromatyzujące i barwiące, żelatynę.

Celem wynalazku jest także dostarczenie łagodnego, obojętnego w smaku produktu o trwałości w zamknię tym opakowaniu przez kilka tygodni. W korzystnym wykonaniu produkty wed ł ug wynalazku mają trwałość w zamkniętym opakowaniu 8 tygodni, albo więcej, co oznacza że nie występuje zmiana smaku lub struktury przy przechowywaniu przez taki okres.

W dalszym aspekcie wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania wyż ej opisanych produktów. Można zastosować dowolny odpowiedni proces pod warunkiem, że co najmniej na jednym etapie uzyskuje się fazowe rozdzielenie między fazą białkową i biopolimerową.

Zatem wynalazek dotyczy także sposobu wytwarzania produktu żywnościowego zawierającego zdyspergowaną fazę olejową i ciągłą fazę wodną, produktu zawierającego od 5% do 40% wagowych tłuszczu, a tym tłuszczem jest albo olej roślinny albo olej morski albo ich kombinacja; albo kombinacja tłuszczu mleczarskiego i oleju roślinnego albo oleju rybnego, od 0,05% do 15% wagowych białka, 0,01% do 3% wagowych biopolimeru, produktu mającego wartość pH pomiędzy 3,7 a 5,8, korzystnie pomiędzy 4,2 a 5,8, obejmujący etapy:

a) wytwarzania fazy wodnej zawierającej białko i biopolimer;

b) mieszania fazy wodnej z fazą tłuszczową w temperaturze około 40°C do 70°C;

d) homogenizowania mieszaniny z etapu (c) przy ciśnieniu między 10 000 a 40 000 kN/m² (100 a 400 barów), korzystnie w temperaturze powyż ej temperatury topnienia tł uszczu;

e) zakwaszania do wartości pH pomiędzy 3,7 a 5,8, korzystnie pomiędzy 4,2 a 5,8;

f) homogenizowania przy ciśnieniu między 10 000 a 40 000 kN/m² (100 a 400 barów), korzystnie w temperaturze powyżej temperatury topnienia tłuszczu, przy czym rozdzielanie faz uzyskuje się przez utrzymywanie w etapach 9a) do (d) wartości pH 5,2 do 8, korzystnie 6,0 do 7,0.

Stwierdzono, że optymalna wartość pH zależy między innymi od punktu izoelektrycznego białka. Zatem korzystnie rozdzielanie fazowe uzyskuje się przy wartościach pH powyżej tego punktu, ponieważ przy niższych wartościach pH może wystąpić wytrącanie białka, zwłaszcza w specyficznych temperaturach. Średnio punkt izoelektryczny wynosi około 5,2. Wartość pH może ewentualnie być ustawiona na wyższą niż 8.

W przypadku produktów mikrobiologicznie zakwaszanych, korzystne jest inaktywowanie hodowli po zakwaszeniu. Produkt według wynalazku może zawierać pewne formy spor, które nie są niszczoPL 205 942 B1 ne przez pasteryzację, ale które nie mogą wzrastać w warunkach przechowywania w chłodni stosowanych dla zastrzeganych tutaj produktów.

Ponadto, w przypadku mikrobiologicznego zakwaszania korzystne jest aby po etapie (d) kompozycję utrzymywać w temperaturach od 5 do 50°C.

Po etapie (f) produktem można napełniać pojemniki zarówno przed jak i po etapie schłodzenia do temperatury od 5 do 10°C.

Dla uzyskania zwiększonej trwałości w zamkniętym opakowaniu produktu, produktem napełnia się pojemniki wtedy, gdy temperatura przekracza 65°C, a potem hermetycznie zamyka się. Przez napełnienie pojemników w temperaturze przekraczającej 70°C uzyskuje się jeszcze lepszą przechowalność. W tej wyższej temperaturze trwałość produktu w zamkniętym pojemniku może wynosić 8 tygodni, albo nawet wię cej.

W sposobie zakwaszanie i homogenizowanie mogą być prowadzone w dowolnej kolejnoś ci. Korzystne jest homogenizowanie w temperaturze powyżej 60°C.

Homogenizowanie z etapów (d) i (f) może być połączone w jeden etap homogenizowania, prowadzony albo przed albo po zakwaszaniu. Rozdzielenie na dwa etapy homogenizacji jest korzystne.

Zgodnie z innym wykonaniem wynalazku produkt żywnościowy wytwarza się w procesie, w którym co najmniej część, a korzystnie cały biopolimer dodaje się po zakwaszaniu.

W innym aspekcie rozwią zanie dotyczy stosowania tł uszczu, który jest co najmniej częściowo skrystalizowany w temperaturze pomiędzy 0 a 40°C, do zwiększania sztywności emulsji olej w wodzie o zawartości 5 do 40% wagowych tłuszczu.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że emulsja olej w wodzie zawierająca mieszankę tłuszczową, która jest co najmniej częściowo wykrystalizowana w warunkach produktu, zwiększa sztywność produktu, w porównaniu z mieszanką tłuszczową, która jest ciekłym olejem, to jest która nie wykazuje żadnej krystalizacji w temperaturach między 0 a 40°C.

Także nieoczekiwanie stwierdzono, że zwiększenie zawartości stałych składników tłuszczu zdyspergowanej fazy tłuszczowej w emulsjach olej w wodzie zawierających od 5 do 40% wagowych zwiększa sztywność produktów.

Tłuszcze, które są co najmniej częściowo wykrystalizowane w temperaturze między 0 a 40°C są korzystnie tłuszczami roślinnymi, albo zawierają kombinacje tłuszczu roślinnego i tłuszczu mleczarskiego. Najbardziej korzystnie zawartość stałych składników tłuszczu albo mieszanki tłuszczowej, która tworzy zdyspergowaną fazę, wynosi od 5 do 95% w temperaturze 10°C, od 1 do 50% w 20°C, i od 0 do 10% w 35°C. Bardziej korzystnie zawartość stał ych skł adników wynosi 25 do 75% w temperaturze 10°C, od 7,5 do 35% w 20°C, i od 0 do 5% w 35°C. Nawet bardziej korzystnie zawartość stałych składników wynosi od 60 do 75% w temperaturze 10°C, od 10 do 35% w 20°C, i od 0 do 5% w 35°C.

P r z y k ł a d y

Sposób określania wartości D33: Wielkość kropelek tłuszczu mierzono stosując dobrze znaną metodę pomiaru techniką NMR o małej rozdzielczości. Odpowiednie informacje podano w publikacji Goudappel, G.J.W i in., Journal of colloid and interface science, 239, 535-542 (2001).

Sposób określania zawartości stałego tłuszczu: Zawartość stałego tłuszczu (%) można zmierzyć odpowiednią analityczną metodą, jak NMR. Stosowaną metodą był NMR o małej rozdzielczości na aparacie Bruker Minispec. Odpowiednie informacje podano w Bruker Minispec instrukcja użytkowania, noty 4, 5 i 6.

Procent zawartości stałego tłuszczu określany techniką NMR o małej rozdzielczości definiuje się, jako stosunek odpowiedzi otrzymanej dla jądra wodoru w stałej fazie i odpowiedzi wynikającej ze wszystkich jąder wodoru w próbce. Wynik tego stosunku w procentach jest określany jako % substancji stałej NMR o małej rozdzielczości. Nie stosuje się korekcji dla wariacji gęstości protonowej pomiędzy fazą stałą a fazą ciekłą. Procent substancji stałej NMR dla próbki mierzonej w temperaturze t wyrażonej w °C jest określany symbolem Nt.

Aparaty odpowiednie do mierzenia zawartości stałego tłuszczu to Bruker Minispecs p20i™, pc20™, pc120™, pc120s™, NMS120™ i MQ20™.

Stabilizowanie i procedura temperowania były następujące:

- topienie tłuszczu w temperaturze 80°C;

- 5 minut w temperaturze 60°C;

- 1 dzień w temperaturze 0°C;

- 30-35 minut w każdej wybranej temperaturze pomiaru.

PL 205 942 B1

Określanie rozdzielania faz: Korzystną metodą jest metoda, w której rozdzielanie fazowe określa się w warunkach kwasowych w końcowym produkcie. Zgodnie z tą metodą produkt wylewa się do rurek wiruje z szybkością około 1000 g do 5000 g w temperaturze 30°C, aż do zakończenia rozdzielania faz. Korzystna siła to około 3000 g.

W alternatywnym wykonaniu fazę wodną zawierającą biopolimer i białko, przed zakwaszaniem w warunkach obojętnych, wylewa się do rurek i wiruje w temperaturze 50°C przez 2 godziny z szybkością 1053 obrotów na minutę stosując wirówkę Gerber.

Dla każdej metody objętości faz dla górnej fazy bogatej w biopolimer i dolnej fazy bogatej w białko określano ilościowo dla każdej rurki.

Analiza białka w fazach biopolimerowej i białkowej: Zawartość białka w LBG i fazie białkowej po wirowaniu analizowano za pomocą metody Kjeldahla.

Twardość Stevensa: Sztywność produktów określano przez pomiar siły wymaganej do penetracji produktu za pomocą cylindrycznego próbnika. Stosowano próbki o wysokości 5 cm; cylindryczny próbnik o grubości 1,27 cm (0,5 cala); szybkość kompresji 2 mm/s; głębokość penetracji 20 mm. Badane próbki przechowywano przez 7 dni w 5°C, i przechowywano w 5°C, 10°C, 20°C, 25°C albo 35°C, przez 4 godziny przed pomiarem sztywności.

T a b e l a 1:

Składnik	% wagowy produktu
Tłuszcz	25,0
Proszek maślanki (BMP)	10,0
Guma locust bean (LBG)	0,3
Żelatyna	0,7
Sól	0,3
Kwas mlekowy (LA czystość 88%)	0,58
Demineralizowana woda	do 100%

Typ tłuszczu zmieniał się w Przykładach 1 do 4.

P r z y k ł a d 1

Mieszanka tłuszczowa: olej słonecznikowy; linia N:

Zawartość stałych składników w 10°C (N10): 0 Zawartość stałych składników w 20°C (N20): 0 Zawartość stałych składników w 35°C (N35): 0

P r z y k ł a d 2

Mieszanka tłuszczowa: mieszanina oleju słonecznikowego, utwardzanego oleju z orzechów kokosowych i frakcji oleju palmowego; linia N:

Zawartość stałych składników w 10°C (N10): 25,6 Zawartość stałych składników w 20°C (N20): 7 Zawartość stałych składników w 35°C (N35): 0 P r z y k ł a d 3

Mieszanka tłuszczowa: mieszanina utwardzanego oleju z orzechów kokosowych i frakcji oleju palmowego; linia N:

Zawartość stałych składników w 10°C (N10): 64,9 Zawartość stałych składników w 20°C (N20): 12,5 Zawartość stałych składników w 35°C (N35): 0,3

P r z y k ł a d 4

Mieszanka tłuszczowa według Przykładu 2, ale zawierająca 15% BMP przy stałej ilości LBG. Sposób: Składniki fazy wodnej i fazy tłuszczowej, z wyjątkiem kwasów, mieszano w około 60°C.

Po mieszaniu kompozycję pasteryzowano w 85°C przez 10 minut, i schładzano do 44°C, po czym prowadzono homogenizację przy ciśnieniu 200 barów. Do homogenizowanej kompozycji dodawano kwas, do uzyskania wartości pH około 4,8. Potem ogrzewano mieszaninę do 85°C. Otrzymany proPL 205 942 B1 dukt homogenizowano przy ciśnieniu 300 barów, następnie ogrzewano do 75°C, i napełniano nim małe pojemniki. Produkt schładzano do poniżej 10°C i przechowywano w chłodni. Wyniki:

Parametr	Przykład 1	2	3	4
Wartość liczby Stevensa w temperaturze 5°C	74,5	203,5	278,8	262,0
Fazowa objętość fazy olejowej (Po)	0,25	0,25	0,25	0,25
Fazowa objętość fazy białkowej (Pp)	około 0,14^a 0,375^b	około 0,14^a 0,375^b	około 0,14^a 0,375^b	około 0,21^a 0,44^b
Po podzielone przez Pp^c	około 1,8	około 1,8	około 1,8	około 1,2

- a: okreś lane korzystną metodą w warunkach kwasowych

- b: okreś lane w warunkach obojętnych, przed zakwaszaniem

- c: określane z użyciem wartoś ci (a)

Z powyższych danych wyraźnie widać ze zwiększenie zawartości stałych składników mieszanki tłuszczowej w Przykładach 1-3 prowadzi do zwiększonej sztywności produktu.

P r z y k ł a d 5:

Przygotowano produkt zgodnie z procesem opisanym w przykładach 1 do 4. Skład (w % wagowych):

- 0,45% białka serwatki z 3,0% Sweet Whey Polder (proszek zawierający 15% białka);

- 4,68% białka sojowego z 5,5% Soy Protein Isolate (proszek zawierający 85% białka);

- 0,7% proszku guar;

- 26% tłuszczu.

Mieszanką tłuszczową była mieszanka oleju słonecznikowego i zinterestryfikowana mieszanka oleju palmowego i oleju z ziarn palmowych:

T (°C) 5

Zawartość stałych składników tłuszczu (%) 25,7 22,9

18.5 14,2

10.6

7,9

4,9

2,0

0,0

Otrzymany produkt wykazywał sztywność Stevensa w temperaturze 5°C: 186 +/- 15 g.

Rozkład fazowej objętości:

- białko: około 0,2 określane w warunkach kwasowych korzystną metodą i około 0,41 białka fazowej objętości określanej w warunkach obojętnych.

- zagęszczacz: 0,33

- tłuszcz: 0,26

- stosunek fazowej objętości fazy olejowej do fazy białkowej wynosili około 1,3.

P r z y k ł a d 6: Kompozycja:

Składnik	Przykład 6	7	8
1	2	3	4
Tłuszcz (mieszanka oleju palmowego i oleju z orzechów kokosowych)	22	27	8
Białko mleka (proszek mleka odtłuszczonego i izobat białka serwatki, stosunek białka serwatkowego do kazeiny wynosi około 1)	3,43	5,13	6,6

PL 205 942 B1 cd. przykładu 6

1	2	3	4
Guma locust bean	0,3	0,24	0,3
Sól	0,3	0,3	0,3
Sorbinian potasu	0,1	0,1	0,1
Kwas	do pH 4,8	do pH 4,8	do pH 4,8
Woda	do 100% wagowych	aż 100% wagowych	do 100% wagowych

Wyniki: Fazowa objętość fazy olejowej podzielona przez fazę białkową dla Przykład 6: około 2 Przykład 7: około 1,8 Przykład 8: około 0,3

Wartości Stevensa w temperaturze 5°C:

Przykład 6: 156 g

Przykład 7: 609 g

Przykład 8: poniżej 40 g

Claims

1. Produkt żywnościowy zawierający zdyspergowaną fazę olejową i ciągłą fazę wodną, produkt zawierający od 5% do 40% wagowych tłuszczu, który jest albo olejem roślinnym, albo olejem rybnym, albo ich kombinacją; albo kombinacją tłuszczu mleczarskiego i oleju roślinnego, albo oleju rybnego, przy czym ilość tłuszczu mleczarskiego stanowi mniej niż 45% całego tłuszczu, od 0,05% do 15% wagowych białka, 0,01% do 3% wagowych biopolimeru, w % wagowych liczonych na całkowitą wagę produktu, i produkt żywnościowy ma wartość pH pomiędzy 3,7 a 5,8, korzystniej między 4,2 a 5,8, znamienny tym, że produkt żywnościowy zawiera fazowo rozdzieloną fazę wodną zawierającą fazę biopolimerową i fazę białkową, przy czym objętość frakcji zdyspergowanej fazy olejowej podzielona przez objętość frakcji fazy białkowej wynosi co najmniej 0,2, korzystnie co najmniej 0,25, a bardziej korzystnie co najmniej 0,3, liczone na cały produkt, a biopolimer jest wybrany z grupy obejmującej gumę locust bean, gumę guar, gumę tara, amylopektynę, metylocelulozę, alginian, skrobię, zmodyfikowaną skrobię, pektynę o dużym ciężarze cząsteczkowym, albo ich kombinacje, przy czym % wagowe są liczone na wagę całego produktu.

2. Produkt według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera biopolimer w postaci fazy biopolimerowej, przy czym objętość frakcji fazy biopolimerowej wynosi od 0,2 do 0,5 liczone na objętość całego produktu.

3. Produkt według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że objętość frakcji zdyspergowanej fazy olejowej podzielona przez objętość frakcji fazy białkowej wynosi co najmniej 1, bardziej korzystnie od 1 do 2, najbardziej korzystnie od 1,2 do 2 .

4. Produkt według zastrz. 1, znamienny tym, że biopolimer i białko są termodynamicznie niekompatybilnymi związkami w wodnym środowisku.

5. Produkt według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera białko wybrane z grupy obejmującej białko mleka, białko sojowe, białko z grochu, albo ich kombinacje.

6. Produkt według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera ilość tłuszczu od 15% do 35% wagowych, bardziej korzystnie od 20% do 35% wagowych.

7. Produkt według zastrz. 1, znamienny tym, że faza tłuszczowa po wydzieleniu z produktu charakteryzuje się zawartością składników stałych od 60% do 75% w temperaturze 10°C, od 10% do 35% w temperaturze 20°C i od 0% do 5% w temperaturze 35°C.

8. Produkt według zastrz. 7, znamienny tym, że zawiera tłuszcz wybrany z grupy obejmującej olej z orzechów kokosowych, utwardzany olej z orzechów kokosowych, frakcje oleju palmowego, albo ich kombinacje.

PL 205 942 B1

9. Produkt wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e tł uszcz jest co najmniej częściowo wykrystalizowany w temperaturze pomiędzy 0°C a 40°C, zwiększając sztywność emulsji typu oleju w wodzie o zawartoś ci 5% do 40% wagowych tł uszczu.

10. Sposób wytwarzania produktu żywnościowego zawierającego zdyspergowaną fazę olejową i ciągłą fazę wodną, produktu zawierającego od 5% do 40% wagowych tłuszczu, którym jest albo olej roślinny, albo olej rybny, albo ich kombinacja; albo kombinacja tłuszczu mleczarskiego i oleju roślinnego, albo oleju rybnego, przy czym ilość mleczarskiego tłuszczu wynosi mniej niż 45% całego tłuszczu, od 0,05% do 15% wagowych białka, 0,01% do 3% wagowych biopolimeru, produktu mającego wartość pH pomiędzy 3,7 a 5,8, korzystnie pomiędzy 4,2 a 5,8, znamienny tym, że obejmuje etapy:

a) wytwarzania fazy wodnej zawierającej białko i biopolimer;

b) mieszania fazy wodnej z fazą tłuszczową w temperaturze 40°C do 70°C;

f) homogenizowania przy ciśnieniu między 10 000 a 40 000 kN/m², korzystnie w temperaturze powyżej temperatury topnienia tłuszczu, przy czym rozdzielanie faz uzyskuje się przez utrzymywanie w etapach (a) do (d) wartości pH 5,2 do 8, korzystnie 6,0 do 7,0.