Эмульсия масло-в-воде и способ ее приготовления

Эмульсия масло-в-воде и способ ее приготовления

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение.

Настоящее изобретение относится к пищевой промышленности и, в частности, к эмульсии масло-в-воде, представляющей собой пищевой продукт типа майонеза, и к способу ее приготовления.

Уровень техники.

Для удовлетворения требований здорового питания в современной пищевой промышленности существует тенденция приготовления продуктов, максимально похожих на традиционные, но имеющих пониженное содержание жира.

Одним из традиционных пищевых продуктов с высоким содержанием жира являются эмульсии масло-в-воде типа майонеза. Традиционные продукты типа майонеза имеют содержание жира порядка 80% масс. и более. Они состоят из масла, обычно растительного масла, или смеси растительных масел, эмульгатора, традиционно на основе яичного желтка, пищевой кислоты, например уксусной кислоты (уксуса) или лимонной кислоты (лимонного сока), а также содержат другие компоненты, такие как соль, сахар или подсластитель, и дополнительные ингредиенты, такие как специи, приправы и горчица, которые добавляют только для придания аромата и вкуса.

Содержание жира (масла) в майонезе является важным не только по кулинарным причинам, но также для придания требуемых реологических свойств, то есть обычной кремообразной, сохраняющей форму структуры традиционного продукта типа майонеза. При простом снижении содержания масла в традиционных продуктах в них значительно уменьшается вязкость, и они скорее становятся похожими на соус. Поэтому, если требуется снизить содержание масла, необходимо предпринимать специальные меры и модифицировать основные рецепты для приготовления продуктов с требуемой структурой, типичной для майонеза с содержанием жира (масла) в количестве 80% масс. или выше.

Другими словами, проблема снижения содержания масла в эмульсии масло-в-воде, состоит в том, что эмульсия при этом обычно имеет более низкую стабильность и слишком малую вязкость. Это затрудняет получение приемлемого для потребителя продукта.

В связи с этим для компенсации потери вязкости из-за сниженного содержания масла, к пищевым продуктам в виде эмульсии обычно добавляют дополнительные ингредиенты, обладающие функцией стабилизатора и/или загустителя. В качестве агентов-загустителей и/или так называемых аналогов жира обычно добавляют углеводы, например соответствующие крахмалы, смолы или другие полисахариды. Такие агенты-загустители или аналоги жира используют для увеличения вязкости водной фазы эмульсии масло-в-воде, что повышает вязкость эмульсии и стабилизирует ее.

В патенте US №4923707 и в патенте ЕР 0377312 А1, соответственно, описан способ приготовления майонеза, содержащего масло в количестве от 65 до 72%, воду, яичный желток, используемый в качестве эмульгатора, пищевую кислоту, такую как уксус, а также в качестве дополнительного компонента кукурузный сироп с низким значением D.E. (декстрозный эквивалент), приблизительно от 27 до приблизительно 43. Указанный кукурузный сироп используют в качестве агента-загустителя, придающего необходимую структуру получаемой эмульсии масло-в-воде.

В патентах ЕР 0792587 А2 и US 5795614, соответственно, описаны эмульгированные заправки с пониженным содержанием жира, с количеством жира/масла от 10% до 40% масс. Кроме жира и/или масла такие заправки содержат 5-30% масс. инулина, представляющего собой полисахарид (полифруктозан), известный как вещество-аналог жира, при использовании его в достаточном количестве. Для приготовления описанных заправок смесь ингредиентов прокачивают через специальный гомогенизатор с высоким уровнем сдвига и с высокой энергией, который работает при очень высоких давлениях, в диапазоне приблизительно от 345 бар до 1035 бар.

В патенте ЕР 1008380 А2 описаны способ и устройство, предназначенные для смешивания или диспергирования жидкости с использованием смесительного устройства, которое включает, по меньшей мере, одно входное сопло, по меньшей мере, одну смесительную камеру и, по меньшей мере, одно выходное сопло. Устройство, предпочтительно, работает при давлениях от 100 до 800 бар для приготовления продуктов с содержанием масла от 10 до 30%. Эти продукты не являются продуктами типа майонеза.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено на приготовление эмульсии масло-в-воде, представляющей собой пищевой продукт, типа обычного майонеза со сниженным содержанием масла, не требующей для компенсации пониженного количества масла добавления стабилизатора или загустителя, для получения приемлемого для потребителя продукта с точки зрения его стабильности и вязкости.

Настоящее изобретение относится к эмульсии масло-в-воде, представляющей собой пищевой продукт типа майонеза, включающей пищевое масло или жир в количестве от 55 до 75%, эмульгатор в количестве до 10%, пищевую кислоту и воду и, в случае необходимости, дополнительные компоненты, выбранные из сахара или подсластителя, соли, и другие ингредиенты, улучшающие вкус, причем ни один из указанных дополнительных ингредиентов не обладает функцией стабилизатора и/или загустителя, при этом вязкость эмульсии составляет от 5 до 40 Па·с.

Во всем тексте настоящей заявки и в формуле изобретения все проценты представляют масс. проценты.

Предпочтительно, количество масла в эмульсии составляет от 65 до 72%. Эмульгатор, предпочтительно, присутствует в количестве от 4 до 8%.

Настоящее изобретение основано на неожиданном обнаружении такого явления, что с помощью способа и при условиях, приемлемых для обработки пищевых продуктов, можно приготовить эмульсию масло-в-воде типа майонеза, имеющую типичные реологические свойства майонеза, содержащего 80% масла, и которая при этом содержит менее 75% масс. масла, без необходимости использования каких-либо дополнительных ингредиентов, обладающих функцией стабилизатора и/или загустителя. Типичная структура майонеза обеспечивается благодаря тому, что эмульгированное масло имеет форму капелек, с размером меньше размера капелек масла в эмульсиях масло-в-воде типа майонеза известного уровня техники. Майонез в соответствии с настоящим изобретением, можно сказать, является "физически" стабилизированным майонезом с низким содержанием жира, в отличие от майонезов с низким содержанием жира известного уровня техники, которые можно назвать продуктами "стабилизированными ингредиентами", поскольку в них для получения требуемой вязкости требуется дополнительное присутствие стабилизирующих агентов и/или агентов-загустителей.

Известно, что на вязкость пищевого продукта типа майонеза, среди других параметров, влияет размер эмульгированных капелек масла, присутствующих в пищевом продукте. Поэтому для приготовления пищевых продуктов типа майонеза обычно сначала составляют исходную смесь, содержащую требуемые ингредиенты в необходимых количествах, а затем уменьшают размер капелек масла в исходной смеси, пропуская ее через эмульгирующую мельницу, обычно так называемую коллоидную мельницу. После пропускания смеси через коллоидную мельницу получают требуемые реологические свойства.

Однако было установлено, что при использовании указанных традиционных технологий производства невозможно получить требуемый пищевой продукт с содержанием масла около 75% и меньше. При этом, вероятно, невозможно уменьшить размер эмульгированных капелек масла ниже определенного минимума. Авторы настоящего изобретения установили, что в эмульсаторах типа коллоидной мельницы невозможно повысить подвод энергии в присутствии превышающего определенное значение количества воды, что необходимо для дальнейшего уменьшения размера частиц, при одновременном управлении в ходе процедуры перемалывания перераспределением эмульгатора, присутствующего в исходной смеси.

Благодаря использованию другого способа и подачи исходной смеси с пониженным содержанием масла, в соответствии с настоящим изобретением было определено, что могут быть приготовлены эмульсии масло-в-воде с содержанием жира менее 75%, в частности от 55 до 75%, более предпочтительно, 65-72%, которые имеют, несмотря на пониженное содержание масла, вязкость, аналогичную вязкости обычного продукта типа майонеза с высоким содержанием жира, с содержанием масла 80% и более. Используемый способ более подробно описан ниже.

Следует, однако, отметить, что пищевой продукт типа майонеза в соответствии с настоящим изобретением может быть получен также с помощью других способов. Поскольку в настоящей заявке было показано, что эмульсии масло-в-воде, имеющие уменьшенные размеры капелек масла: (i) могут быть приготовлены, (ii) являются стабильными, и (iii) имеют вязкость и структуру, требуемую для обычных пищевых продуктов типа майонеза с высоким содержанием жира, для специалистов в данной области техники становится возможным разработать другие способы приготовления такого же пищевого продукта, например способы, содержащие конечное регулирование состава пищевого продукта после получения соответствующего размера капелек на предыдущем этапе. Такие эмульсии также следует рассматривать как эмульсии, полученные в соответствии с настоящим изобретением, даже если они не были приготовлены с помощью способа, описанного ниже.

Другими словами, возможность получения хорошего, с точки зрения вязкости, пищевого продукта в соответствии с настоящим изобретением основана на уменьшении размера капелек масла в таком продукте. Следует отметить, что снижение содержания масла обычно приводит к получению неприемлемого для потребителя пищевого продукта. Однако из-за малого размера капелек масла в эмульсии в соответствии с настоящим изобретением становится возможным получать эмульсию с низким содержанием жира, с вязкостью, аналогичной вязкости майонеза, содержащего 80% и более масла.

Эмульсия, в соответствии с настоящим изобретением, предпочтительно, включает приблизительно от 65 до 72% пищевого масла или жира. Тип используемого пищевого масла или жиров не является критическим и представляет собой животный жир или растительное масло, выбранные из группы, состоящей из кукурузного масла, подсолнечного масла, соевого масла и хлопкового масла.

Воду, присутствующую в продукте, в соответствии с настоящим изобретением выбирают из группы, состоящей из чистой воды и воды, в которой могут быть растворены и/или в которую могут быть введены в виде суспензии дополнительные ингредиенты.

Средний размер капелек масла при указанном содержании масла позволяет получать приемлемую эмульсию, имеющую вязкость от 5 до 40 Па·с, предпочтительно, от 10 до 35 Па·с. Было установлено, что средний размер капелек масла в продукте в соответствии с настоящим изобретением составляет менее 10 мкм, предпочтительно, менее 8 мкм, например 4 мкм.

Тип эмульгатора, используемого в соответствии с настоящим изобретением, не является важным. Таким образом, эмульгатор, который может использоваться в жидкой или в сухой форме, выбирают из группы, состоящей из немодифицированного яичного желтка, жидкого или сухого, модифицированного яичного желтка, лецитина, фосфолипида и белка. Предпочтительно, используемый эмульгатор представляет собой модифицированный или немодифицированный яичный желток. Под термином "модифицированный яичный желток" в настоящем описании мы понимаем яичный желток, модифицированный энзимами или ферментацией, например яичный желток, модифицированный фосфолипазой А.

Количество используемого эмульгатора, предпочтительно, составляет от 4 до 8%, рассчитанных по жидкому яичному желтку, и наиболее предпочтительно, приблизительно от 5 до 6%. При использовании в расчетах содержания эмульгатора по сухому веществу, его количество составляет, предпочтительно, от 2 до 4%.

Содержание сахара или подсластителя, а также соли в эмульсии обычно составляет менее 10%. Количество сахара или подсластителя и соли, предпочтительно, составляет приблизительно от 0,5 до 4%. Эти ингредиенты используются только для улучшения вкуса.

Тип используемого сахара или подсластителя не является важным и можно использовать пищевой сахар любого типа, но обычно выбирают сахар или подсластитель, обладающий существенным стабилизирующим эффектом или эффектом загустителя, и/или не оказывающий существенное влияние на структуру эмульсии. Используемый сахар, предпочтительно, выбирают из группы, состоящей из фруктозы, лактозы, глюкозы и сахарозы, а подсластитель обычно выбирают из группы, состоящей из ксилита и аспартама.

Вязкость эмульсии, указанная в настоящем описании, представляет собой динамичную вязкость, измеряемую при 20°С при скорости сдвига 10 с^-1, например, с использованием реометра Carrimed CS 100. Вязкость эмульсии, предпочтительно, составляет приблизительно от 10 до 35 Па·с.

Дополнительные ингредиенты, присутствующие в эмульсии для придания вкуса и запаха, представляют собой ингредиенты такого типа и/или присутствуют в таких количествах, что они не обеспечивают функции стабилизации и/или загустителя. Такие дополнительные ингредиенты, предпочтительно, выбирают из группы, состоящей из горчицы, специй и ароматизаторов.

Эмульсию в соответствии с настоящим изобретением обычно поставляют в упакованной форме, например в банках или в тюбиках. В случае поставок в банках вязкость может быть на нижнем пределе вышеуказанного диапазона, например от 5 до 20 Па·с. В случае поставок в тюбиках указанная вязкость обычно должна быть более высокой, например от 10 до 40 Па·с.

Пищевой продукт в соответствии с настоящим изобретением, хотя и имеет пониженное содержание масла, имеет вязкость, аналогичную вязкости нормального пищевого продукта типа майонеза, с содержанием масла приблизительно 80%.

Ниже описан предпочтительный способ, с помощью которого могут быть приготовлены эмульсии по настоящему изобретению. Описанный способ приготовления эмульсии может использоваться не только для производства эмульсии по настоящему изобретению в коммерческих масштабах, но также может применяться с целью получения образца пищевого продукта по настоящему изобретению, для сравнения с образцами неизвестного происхождения, имеющими состав в соответствии с настоящим изобретением. Проведение такого сравнения пищевых продуктов позволяет получить дополнительные свидетельства того, что сравниваемые продукты представляют собой пищевые продукты в соответствии с настоящим изобретением.

В соответствии с предпочтительным способом по настоящему изобретению требуемые ингредиенты (масло или жир, эмульгатор, пищевую кислоту, пищевую водную жидкость, сахар, соль, дополнительные ингредиенты) смешивают вместе для получения исходной смеси, сразу имеющей необходимую конечную концентрацию масла или жира менее 75%, и прокачивают указанную исходную смесь под давлением больше 5 бар, но меньше 100 бар, предпочтительно, под давлением от 10 до 50 бар, через трубу, поперек которой установлена, по меньшей мере, одна пластина, частично закрывающая эту трубу, причем указанная пластина содержит, по меньшей мере, одно отверстие, через которое проходит исходная смесь. Исходная смесь, предпочтительно, содержит масло или жир в количестве от 55 до 75%.

Важно, в соответствии со способом по настоящему изобретению, чтобы исходную смесь прокачивали под давлением от среднего до высокого, которое, предпочтительно, составляет от 10 до 50 бар.

Отношение диаметра трубы к эффективному диаметру отверстия, то есть диаметру круглого отверстия такой же площади, что и используемое отверстие, составляет, по меньшей мере, 5. Труба содержит одну или несколько пластин, предпочтительно, от одной до пяти пластин и, более предпочтительно, две пластины. Типичное значение диаметра отверстия (отверстий) в пластине составляет приблизительно от 0,5 до 3 мм, типичное значение диаметра трубы составляет от 20 до 80 мм. Диаметр трубы, среди прочего, зависит от требуемого выхода продукта за единицу времени.

Использование установок в виде пластин в трубе для формирования эмульсии было описано для приготовления продуктов другого типа и имеющих отличающийся состав.

В патенте ЕР 101007 А2 описан способ приготовления фармацевтических или косметических кремов и мазей в форме эмульсии масло-в-воде, с использованием специального струйного диспергатора, в котором применяется столкновение струй со стенками устройства или с другими струями. Эти эмульсаторы не применяются для приготовления пищевых продуктов, и продукты, используемые в них, не являются пищевыми продуктами.

В патенте DE 19542499 описано производство водной дисперсии липосом для парентерального применения с медицинскими целями с использованием гомогенизатора с высоким давлением, который работает под давлением от 500 до 1000 бар.

В соответствии с настоящим изобретением можно получать непрерывным способом майонез со сниженным содержанием масла с хорошей вязкостью и стабильностью путем использования более экономичного и более компактного способа. Этап приготовления исходной смеси может осуществляться с использованием любого подходящего обычного смесительного устройства. Однако способ также может осуществляться в режиме обработки порции продукта с использованием, например, цилиндра, который заполняют отдельной порцией или частью исходной смеси с последующим выдавливанием указанной исходной смеси через отверстие в пластине, с использованием элемента типа поршня.

В аналогичном режиме работы с перерывами исходная смесь также может быть приготовлена в резервуаре, в котором все ингредиенты смешивают вместе с использованием обычного смесителя, и затем содержимое резервуара прокачивают через трубу под соответствующим давлением, как указано выше. В непрерывном способе масло или жир, с одной стороны, и все другие ингредиенты, с другой стороны, вводят в непосредственный контакт в блоке предварительного эмульсатора, например в линейной смесительной камере, и затем прокачивают через трубу.

Прокачка может осуществляться несколькими способами. В первом способе исходную смесь прокачивают через трубу, содержащую только одну пластину, имеющую только одно отверстие. Однако исходную смесь можно также прокачивать через трубу, содержащую две или несколько пластин, установленных одна за другой, причем каждая пластина содержит, по меньшей мере, одно отверстие. Предпочтительно, пластина или пластины имеют от 1 до 10 отверстий. Вариант устройства с тремя или большим количеством пластин также возможен, но не является предпочтительным.

Таким образом, описанное выше устройство для осуществления способа может состоять из трубы, в которой исходную смесь прокачивают под давлением, причем указанная труба содержит, по меньшей мере, одну пластину, и каждая пластина сформирована, по меньшей мере, с одним отверстием или каналом. Перед устройством установлен классический смеситель или предварительный гомогенизатор, предназначенный для приготовления исходной смеси. После устройства нет необходимости использовать какие-либо дополнительные эмульсаторы. Эмульсию затем подают при соответствующих условиях для упаковки, например, в банки или в тюбики.

В устройстве в соответствии с обоими вариантами воплощения труба имеет такой диаметр, что соотношение диаметра трубы к диаметру каждого отверстия составляет, по меньшей мере, приблизительно 5. Указанное соотношение, предпочтительно, составляет от 10 до 100. Отверстия могут представлять собой прямые отверстия с круглым или другим поперечным сечением, например цилиндрические отверстия, или они могут быть, например, коническими.

Толщину пластины выбирают, по меньшей мере, такой, чтобы она могла противостоять давлению исходной смеси, протекающей через трубу, и поддерживать указанное давление.

В случае модифицированного варианта воплощения, в котором используется более одной пластины, диаметр отверстия (отверстий) в первой из множества последовательности установленных пластин может быть как больше диаметра отверстия (отверстий) следующих пластин, так и меньше, чем в них. Кроме того, возможно использование отверстий с одинаковым размером.

Устройство в соответствии с настоящим изобретением может быть установлено вертикально или горизонтально, или под наклоном. В случае приготовления эмульсии с содержанием масла 70% или более, предпочтительна вертикальная компоновка устройства.

Например, при использовании устройства с одной пластиной/одним отверстием, можно получать эмульсию с размером капелек масла приблизительно 8 мкм, при этом вязкость эмульсии составляет приблизительно 10 Па·с.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Пример 1

В этом примере представлен способ в соответствии с настоящим изобретением, в котором 70% подсолнечного масла, 6,7% соленого немодифицированного яичного желтка, 14% воды, 3% уксуса, 2% сахара, 1% соли и дополнительных ингредиентов смешали вместе для формирования исходной смеси.

Эту исходную смесь затем прокачивали под давлением 15 бар через трубу, содержащую одну пластину, причем указанная пластина имела одно отверстие, в котором соотношение диаметра трубы к диаметру отверстия составляло 20.

Полученная эмульсия масло-в-воде имела вязкость 8 Па·с. Такой пищевой продукт может храниться при комнатной температуре в течение 9 месяцев без ухудшения органолептических свойств.

Пример 2

Аналогичная эмульсия масло-в-воде была приготовлена путем смешивания следующих ингредиентов:

70% подсолнечного масла

6% модифицированного яичного желтка

14% воды

4% уксуса

6% других ингредиентов, таких как сахар, соль, ароматизаторы.

Указанную исходную смесь поместили в резервуар и перемешали с помощью обычного смесительного устройства. Исходную смесь затем прокачали под давлением 25 бар через трубу, содержащую одну пластину с 3 отверстиями, причем соотношение диаметра трубы к диаметру каждого отверстия составляло 10. Скорость потока исходной смеси составляла приблизительно 200 кг/ч.

Полученная эмульсия имела вязкость 20 Па·с и средний размер капелек масла 4 микрона.

Полученный пищевой продукт имел хорошую стабильность при хранении и оставался стабильным в течение, по меньшей мере, 6 месяцев при комнатной температуре.

1. Способ производства эмульсии масло-в-воде, включающий смешивание ингредиентов эмульсии для получения смеси с содержанием масла от 55 до 75% и прокачку указанной смеси при давлении менее 100 бар через трубу, содержащую, по меньшей мере, одну поперечно установленную пластину, причем указанная пластина содержит, по меньшей мере, одно отверстие, а отношение диаметра трубы к эффективному диаметру отверстия составляет, по меньшей мере, 5.

2. Способ по п.1, в котором труба содержит одну или несколько пластин.

3. Эмульсия масло-в-воде, полученная согласно способу по п.1 или 2, представляющая собой пищевой продукт типа майонеза, включающая пищевое масло или жир в количестве от 55 до 75%, эмульгатор в количестве до 10%, пищевую кислоту и воду, вязкость которой составляет от 5 до 40 Па·с.

4. Эмульсия по п.3, дополнительно включающая ингредиенты, выбранные из сахара или подсластителя, соли и других ингредиентов, улучшающих вкус, причем ни один из указанных дополнительных ингредиентов не обладает функцией стабилизатора и/или загустителя.

5. Эмульсия по п.3 или 4, в которой пищевое масло представляет собой растительное масло, выбранное из группы, состоящей из кукурузного масла, подсолнечного масла, соевого масла и хлопкового масла.

6. Эмульсия по любому из пп.3-5, в которой количество масла составляет от 65 до 72%.

7. Эмульсия по любому из пп.3-6, в которой эмульгатор выбирают из группы, состоящей из немодифицированного яичного желтка, модифицированного яичного желта, лецитина, фосфолипида и белка.

8. Эмульсия по любому из пп.3-7, в которой эмульгатор в расчете на жидкий яичный желток присутствует в количестве от 4 до 8%.

9. Эмульсия по любому из пп.3-8, вязкость которой составляет от 10 до 35 Па·с.

10. Эмульсия по любому из пп.3-9, в которой дополнительные ингредиенты, улучшающие вкус, выбирают из группы, состоящей из горчицы, специй и ароматизаторов.

11. Эмульсия по любому из пп.3-10, в которой количество сахара или подсластителя составляет менее 10%.

12. Эмульсия по любому из пп.3-11, в которой сахар или подсластитель выбирают из группы, состоящей из фруктозы, лактозы, глюкозы, сахарозы, ксилита и аспартама.