Не содержащая лауриновой кислоты и жирных кислот транс-изомерной структуры, не нуждающаяся в темперировании(не-лтт) жировая композиция, способ ее получения и применение, и жировая композиция, ее содержащая

Не содержащая лауриновой кислоты и жирных кислот транс-изомерной структуры, не нуждающаяся в темперировании(не-лтт) жировая композиция, способ ее получения и применение, и жировая композиция, ее содержащая

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к жировым композициям, по существу не содержащим лауриновой кислоты и жирных кислот трансизомерной структуры и не нуждающимся в темперировании (не-ЛТТ), обладающим преимуществом быстрой кристаллизации в стабильную форму. Преобладающие жирно-кислотные группы триацилглицеринов (ТАГ) в жировых композициях представлены пальмитиновой, стеариновой, арахиновой, бегеновой, олеиновой и линолевой кислотами. Эти жировые композиции полезны для пищевых и непищевых применений.

Предшествующий уровень техники

Фракции лауриновых масел с высокой температурой плавления, например пальмоядровое масло, известны в качестве заменителей какао-масла (CBS от англ. cocoa butter substitutes). Они используются в качестве ингредиентов в кондитерских изделиях, суппозиториях, бальзамах для губ и т.д.

Лауриновые CBS затвердевают в стабильную кристаллическую форму, которая не требует сложного "темперирования". Темперирование представляет собой контролируемое образование достаточного количества стабильных затравочных кристаллов, которые в процессе затвердевания, в конечном итоге, дают желаемую кристаллическую форму. Некоторыми из основных недостатков являются низкая устойчивость какао-масла, и при использовании его в качестве жирового наполнителя (начиночного жира) он может мигрировать в окружающую шоколадную оболочку, что может приводить в итоге к появлению налета («поседения»). Кроме того, при увлажнении и в присутствии жирорасщепляющих ферментов существует риск возникновения гидролиза, дающего продукт нежелательного, мыльного вкуса.

Не содержащие лауриновой кислоты и не нуждающиеся в темперировании (далее, для краткости, именуемые также «нелауриновыми» и «нетемперируемыми» соответственно) альтернативы CBS представляют собой трансгидрированные и обычно фракционированные триглицеридные смеси на основе соевого масла, рапсового масла, подсолнечного масла, пальмового масла или других подобных масел и жиров. Они известны как нелауриновые CBS или заменители какао-масла (CBR от англ. cocoa butter replacers) с удовлетворительной устойчивостью какао-масла. Они представляют собой нетемперируемые жиры, но они имеют более медленную скорость затвердевания, чем лауриновые CBS. Кроме того, их недостатком являются содержание в глицеридах трансжирных кислот (т.е. жирных кислот трансизомерной структуры), которые, как считают, увеличивают уровень холестерина в крови и риск сердечно-сосудистых заболеваний при их содержании в рационе. В результате этого потребители все больше и больше ищут пищу без этих жирных кислот.

Не содержащие трансизомеров, нелауриновые альтернативы представляют собой какао-масло (СВ) и эквиваленты какао-масла (СВЕ от англ. cocoa butter equivalents). Производство СВЕ основано на фракциях жиров, содержащих те же триглицериды, что и СВ, например пальмовое масло, масло масляного дерева (масло ши), иллипе и т.д. Основная часть триглицеридов представлена симметричным SUS-типом (S = насыщенные жирные кислоты, U = ненасыщенные жирные кислоты) или, более конкретно, StOSt, POSt и POP (P = пальмитиновая кислота, St = стеариновая кислота, О = олеиновая кислота).

СВ и СВЕ существуют в нескольких полиморфных формах, и природа кристаллической формы зависит от способа охлаждения жидкого жира. Если жиру дают возможность закристаллизоваться в нестабильную форму, то он перекристаллизуется некоторое время спустя. При производстве шоколада эта трансформация вызовет переход от шоколада с хорошим глянцем к матовому или будто покрытому плесенью шоколаду. Это явление, известное как "жировое поседение", устраняют с помощью темперирования шоколада. В процессе темперирования жидкий шоколад охлаждают для получения как стабильных, так и нестабильных кристаллов, с последующим нагреванием до температуры выше точки плавления нестабильных кристаллов, оставляя только стабильные затравочные кристаллы.

Темперирование представляет собой сложный и дорогостоящий процесс, и поэтому существует потребность в жировых композициях, которые не требуют темперирования и не содержат лауриновую и транс-жирные кислоты.

Жиры, которые не содержат трансжирные кислоты, могут быть получены путем сухого фракционирования и/или фракционирования в растворителе масел с природным содержанием триглицеридов с более высокой температурой плавления. Нелауриновые жиры могут быть получены путем фракционирования подходящих масел, например, пальмового масла. Средние фракции пальмового масла (PMF от англ. palm-midfractions) известны в промышленности. PMF представляет собой фракцию с высоким содержанием триглицеридов SUS-типа, из которых преобладающим является POP. Недостатком PMF является то, что для них необходима предварительная кристаллизация или введение затравки для быстрой кристаллизации в стабильную форму. Без предварительной кристаллизации или введения затравки в процессе охлаждения, PMF будет перекристаллизовываться, что приведет к образованию налета (поседению) при использовании ее в шоколаде, или к запоздалому затвердеванию при использовании ее в качестве начиночного жира или в качестве сырья в маргарине.

Приготовление твердой PMF и ее применение в качестве нелауринового CBS в шоколаде описано в литературе (Satsuki Hashimoto et at., 2001. JAOCS, vol.78(5), 455-460). Экспериментально было показано, что PMF с высоким содержанием POP и StOP дают практически такой же хороший шоколад, что и обычный шоколад на основе СВ, за исключением снижения устойчивости к поседению. Добавление 1% (по массе) сложных эфиров полиглицериновых жирных кислот (т.е. гексаглицерин октастеарата) в качестве антиналетного агента улучшало устойчивость в той степени, которая, как предполагали, является достаточной для коммерческого применения.

В документе ЕР 1038444 А1 показано, как производить твердые масляные композиции путем фракционирования мягкой PMF. К твердому маслу добавляют 1-5% (по массе), более предпочтительно, 2,5-5% (по массе) сложных эфиров полиглицериновых жирных кислот со степенью полимеризации глицерина 4-8, жирно-кислотные остатки которых представлены пальмитиновой, стеариновой, олеиновой или бегеновой кислотой. Добавленный эмульгатор действует в качестве замедлителя поседения. Эти жировые композиции используют в шоколаде.

Эффекты от введения затравки и свойства жирового поседения темного шоколада описаны в литературе (Iwao Hachiya et al., 1989. JAOCS, vol.66(12), 1763-1770). В экспериментах СВ-порошок (форма VI), StOSt-порошок (β₁-форма), ВОВ (В = бегеновая кислота) порошок (псевдо-β′ и β₂-форма) и StStSt-порошок (β-форма) использовали в качестве затравочных кристаллов. Исследовали устойчивость к жировому поседению, и в циклическом тесте при 38°С/20°С оказалось, что ВОВ (β₂-форма) в концентрации 5% (по массе) является наилучшим затравочным веществом для предупреждения жирового поседения.

US 4726959 предлагает ингибитор жирового поседения, включающий смесь триглицеридов, содержащую от 40 до 100% (по массе) смешанного кислотно-триглицеридного компонента, который содержит в одной и той же молекуле в качестве различных жирно-кислотных групп как насыщенные жирные кислоты, имеющие от 20 до 24 атомов углерода, так и ненасыщенные жирные кислоты, имеющие от 16 до 22 атомов углерода, при этом количество упомянутых насыщенных жирных кислот в указанной смеси составляет от 15 до 70% (по массе), а количество упомянутых ненасыщенных жирных кислот в указанной смеси составляет от 20 до 60% (по массе), проценты в обоих случаях основаны на общей массе жирно-кислотных групп, присутствующих в указанной смеси. Указывают, что жировая смесь, определенная формулой изобретения, является ингибитором жирового поседения, который может быть добавлен к твердому масляному продукту, такому как шоколад, в количестве от 0,5 до 30% (по массе), предпочтительно, от 2 до 20% (по массе), и из Примеров синтеза 1-5 и из Таблицы 1 следует, что точка плавления ингибитора составляет 36,0°С или выше.

US 4839192 предлагает твердую масляную композицию для применения в кондитерских изделиях, таких как шоколад, где она улучшает устойчивость к высоким температурам и антиналетные свойства. Основным ингредиентом композиции являются триглицериды SUS-типа. Количество SUS составляет 50% (по массе) или более, более предпочтительно 65% (по массе) или более. Входящие в их состав насыщенные жирные кислоты содержат 4-30% (по массе) одной или более жирных кислот, выбранных из группы, состоящей из бегеновой, лигноцериновой, церотиновой и арахиновой кислот. Жир, имеющий желаемую триглицеридную композицию, может быть получен путем избирательной трансэтерификации сложных эфиров моновалентных спиртов и упомянутых выше жирных кислот в α- и α′-положениях жира или масла с высоким содержанием ненасыщенных жирно-кислотных остатков в его β-положении. В сравнительном Примере 3 показано, что неизбирательная случайная трансэтерификация даже после того, как было проведено фракционирование в растворителе, давала продукт, который имел плохую смешиваемость с СВ (т.е. затруднение при равномерной кристаллизации) и плохие характеристики плавления во рту. Твердое масло по данному изобретению может быть, при необходимости, смешано с другими SUS-богатыми жирами, такими как PMF, с получением твердой масляной композиции по данному изобретению.

ЕР 0536824 А1 предлагает жир, который не требует темперирования и не содержит трансжирных кислот или лауриновых жиров. Жировая композиция состоит преимущественно из триглицеридов с более чем 50% (по массе) триглицеридов SUS-типа, которые способны кристаллизоваться в β-кристаллическую форму. Композиция также содержит добавленное извне минимальное работающее количество жирового компонента, способного стабилизировать β¹-кристаллы, который содержит, по меньшей мере, растительный триглицерид SSO-типа и/или S₃-типа, а также содержит триглицерид SOO-типа в таком количестве, что массовое соотношение SSO:SOO составляет, по меньшей мере 3,0, предпочтительно по меньшей мере 5,0, тогда как массовое соотношение St:P общей жировой композиции составляет менее 1,0. При этом S=насыщенная жирная кислота С₁₀-С₂₄, U = ненасыщенная жирная кислота C₁₈-C₂₂, О = олеиновая кислота, Р = пальмитиновая кислота и St = стеариновая кислота, и в SSO и S₃ может присутствовать любая комбинация жирных кислот. Хотя триглицериды, способные кристаллизоваться в β-форму, обычно содержат некоторое количество SSO и/или SSS, это количество недостаточно для стабилизации β¹-формы. Поэтому необходимо добавлять извне эффективное количество SSO или SSS или их смесь. Количество SSO в общей жировой композиции должно составлять 8-40% (по массе), предпочтительно, 10-20% (по массе). Предпочтительнее получать SSO-компонент из пальмитиновой и/или стеариновой кислот, которые являются примерами насыщенных жирных кислот. Наилучшие результаты получают в комбинации с жиром SSS-типа. Количество SSS составляет 2-20% (по массе), предпочтительно 3-15% (по массе). Примером такого жира, который может быть получен после застывания PMF, является PStP. Предпочтительное количество PStP составляет 2-10% (по массе) общего жира в композиции. Из этого примера можно сделать вывод, что количество триглицеридов с насыщенными жирными кислотами С₂₀ или выше ограничивается значением менее 2% (по массе) общей жировой композиции.

ЕР 0555917 А1 предлагает низкоплавкий, нетемперируемый, нетрансначиночный жир, содержащий жировую смесь, имеющую следующую композицию:

- 35-80% (по массе), предпочтительно 51-80% (по массе), и более предпочтительно 55-70% (по массе) SUS;

- менее 5% (по массе), предпочтительно менее 3% (по массе) S₃′;

- 7-60% (по массе), предпочтительно 10-50% (по массе) (U₂S+U₃);

- менее 40% (по массе) SSU;

- массовое соотношение SUS/SSU составляет менее 6, в которой:

S = насыщенная жирная кислота, имеющая 16-18 атомов С;

S′ = насыщенная жирная кислота, имеющая 10-24 атомов С;

U = ненасыщенная жирная кислота, имеющая 16-22 атомов С, в частности C_18:1.

Предпочтительные жировые композиции получают из пальмового жира, так что SUS-компонент жира представляет собой в основном POP.

GB 2297760 А предлагает жиры, содержащие бегеновую кислоту, особенно подходящие для глазирования кондитерских изделий. В качестве основных жирно-кислотных компонентов эти жиры содержат бегеновую кислоту, олеиновую кислоту и, необязательно, стеариновую кислоту. Содержание бегеновой кислоты составляет, как минимум 25% (по массе), и общее содержание насыщенных жирных кислот составляет менее 45% (по массе). Жиры содержат, по меньшей мере, 40% (по массе) ВОО-триглицеридов, и предпочтительно, более 20% (по массе) BOSt-триглицеридов. Однако предпочтительнее использовать жиры с соотношением BOO/BOSt более чем 1,8. Эти жиры могут быть получены путем переэтерификации природного жира со свободной жирной кислотой или ее производным. Это показано в Примерах 1 и 2, где подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты или олеин-обогащенные StOO подвергают реакции с бегеновой кислотой в присутствии 1,3-специфической липазы.

WO 95/14392 предлагает смеси сахара и триглицеридного компонента с низким содержанием насыщенных жирных кислот, подходящие для получения начиночных жировых композиций и глазурей для мороженого. Триглицеридный компонент содержит максимум 45% (по массе) насыщенных жирных кислот и, по меньшей мере, 40% (по массе) SU₂-триглицеридов и 3-50% (по массе) S₂U-триглицеридов. S означает насыщенные жирные кислоты с 18-24 атомами углерода, и U означает ненасыщенные жирные кислоты с 18 или более атомами углерода. Подходящими триглицеридными композициями являются композиции с высоким содержанием BOO, StOO, OStO, OBO или их смеси. В качестве S₂U-компонента композиция будет содержать также BOB, BBO, StOSt или StStO. Такие триглицериды могут быть получены путем переэтерификации природных жиров с использованием жирных кислот в качестве источника жирно-кислотной группы, которую нужно ввести в природный жир. Триглицеридный компонент содержит, по меньшей мере, 10% (по массе) бегеновой кислоты, предпочтительно, по меньшей мере, 25% (по массе). Начиночные жировые композиции содержат 35-75% (по массе), предпочтительно, 40-65% (по массе) триглицеридного компонента. Композиции для глазирования мороженого содержат 40-75% (по массе) триглицеридного компонента.

Задачи изобретения

Одна задача изобретения состоит в том, чтобы предложить жировые композиции, по существу не содержащие лауриновой кислоты (нелауриновые) и жирных кислот трансизомерной структуры (нетранс-), которые быстро кристаллизуются и затвердевают в стабильную кристаллическую форму без какого-либо темперирования или добавления затравочных кристаллов или антиналетных агентов.

Другая задача состоит в том, чтобы предложить ряд нелауриновых, нетранс-, нетемперируемых жировых композиций с различным характером плавления для создания широкого диапазона применений.

Дополнительная задача изобретения состоит в том, чтобы предложить нелауриновые, нетранс-, нетемперируемые жировые композиции, обладающие высокой степенью совместимости с другими жирами, которые в норме нуждаются в темперировании, например СВ и PMF, и способные захватывать значительные количества чужеродных жиров, например, молочного жира, жидких масел и т.д., без потери нетемперируемости или быстрого характера кристаллизации.

Сущность изобретения

Авторы изобретения обнаружили, что эти задачи решаются с помощью нелауриновой, нетранс-, нетемперируемой (не-ЛТТ) жировой композиции, содержащей фракцию, полученную из переэтерифицированной триглицеридной смеси, в которой, по меньшей мере, 90% (по массе) составляющих жирных кислот представлены пальмитиновой (С16:0), стеариновой (С18:0), арахиновой (С20:0), бегеновой (С22:0), олеиновой (С18:1) и линолевой (С18:2) кислотами, причем общее содержание арахиновой и бегеновой кислот составляет 3-40% (по массе), а общее содержание пальмитиновой и стеариновой кислот составляет 25-60% (по массе), при этом указанная фракция имеет следующие физические и химические свойства:

(1) температуру плавления, измеренную в соответствии с AOCS Сс 3-25: ниже 36°С, и содержание твердого жира (СТЖ), измеренное в соответствии с ИЮПАК 2.150 мод. (стабилизированного при 20°С в течение 24 ч): выше 25% (по массе) при 20°С;

(2) общее содержание насыщенных жирных кислот, измеренное в соответствии с ИЮПАК 2.301 и 2.304: 40-75% (по массе), предпочтительно, 45-70% (по массе);

(3) общее содержание арахиновой и бегеновой кислот: 3-40% (по массе), предпочтительно, 5-35% (по массе), и общее содержание пальмитиновой и стеариновой кислот: 25-60% (по массе), предпочтительно, 25-50% (по массе), оба измеренные в соответствии с ИЮПАК 2.301 и 2.304;

(4) общее содержание триглицеридов, имеющих триглицеридную композицию (ТГК) С56-С60, измеренное по количеству общих атомов углерода, входящих в состав жирных кислот, в соответствии с ИЮПАК 2.323: минимум 9% (по массе), предпочтительно, минимум 15% (по массе);

(5) общее содержание триглицеридов S₂U-типа: минимум 25% (по массе), предпочтительно, минимум 35% (по массе), где S = насыщенные жирные кислоты и U = ненасыщенные жирные кислоты.

Упомянутые в настоящем документе методики ИЮПАК 2.150 мод., 2.301, 2.304 и 2.323 описаны в документе Standard Methods for the Analysis of Oils, Fats and Derivatives. 1^st Supplement to the 7^th revised and enlarged edition. International Union of Pure and Applied Chemistry. Applied Chemistry Division. Commission on Oils, Fats, and Derivatives. Oxford, 1992 (Стандартные методы анализа масел, жиров и их производных ИЮПАК).

Упомянутые в настоящем документе методики AOCS Сс 3-25 описаны в документе Official Methods and Recommended Practice of the AOCS. 5^th Ed., 1^st printing, March 1998 (Официальные методы и рекомендуемые инструкции AOCS).

Предпочтительно, чтобы молярное содержание бегеновой кислоты было выше, чем молярное содержание арахиновой кислоты. Однако при этом предпочтительно, чтобы общее содержание триглицеридов, имеющих ТГК С62, составляло максимум 15% (по массе).

Переэтерификация (рандомизация) касается случайного распределения жирных кислот на глицериновых молекулах. Триглицеридные смеси, полученные в результате перегруппировки шести основных жирных кислот, будут содержать до 126 различных ТАГ, без учета энантиомеров.

В норме нелауриновый жир должен содержать менее 4% (по массе) лауриновой кислоты, и предпочтительно, чтобы содержание лауриновой кислоты в жировых композициях по настоящему изобретению составляло максимум 1% (по массе), более предпочтительно, максимум 0,5% (по массе).

Нетранс-жир должен содержать менее 3% (по массе) трансжирных кислот, и предпочтительно, чтобы общее содержание трансжирных кислот в жировых композициях по настоящему изобретению составляло максимум 1% (по массе).

Кроме того, в жировых композициях по настоящему изобретению содержание диглицеридов обычно составляет максимум 10% (по массе), предпочтительно, максимум 5% (по массе).

С помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC от англ. differential scanning calorimetry), выполненной в Mettler Toledo Star System при использовании следующего Т-режима: изотерма при 50°С в течение 1 минуты, охлаждение со скоростью 3°С/мин, было установлено, что упомянутые выше жировые композиции имеют начало кристаллизации при относительно высоких температурах в интервале от 36 до 22°С и что они кристаллизуются в стабильную форму. Методики осуществления указанных исследований описаны в инструкциях по проведению исследований изготовителя оборудования Mettler Toledo, TA4000, Application No. 3011. DCS of Cocoa Butter. NA MAINS 22/89, 1989 и Mettler Toledo STAR^e System. Short User Guide, Mettler Toledo GmbH 1996, 1997, 1999.

В динамике реологические измерения под контролем температуры обнаружили быстрое начало кристаллизации и скорость кристаллизации, сравнимую с таковой для трансгидрированных жиров.

Не-ЛТТ жировые композиции по настоящему изобретению могут быть получены путем переэтерификации триглицеридной смеси, в которой минимум 90% (по массе) составляющих жирных кислот представлены пальмитиновой (С16:0), стеариновой (С18:0), арахиновой (С20:0), бегеновой (С22:0), олеиновой (С18:1) и линолевой (С18:2) кислотами, и общее содержание арахиновой и бегеновой кислот составляет 3-40% (по массе), а общее содержание пальмитиновой и стеариновой кислот составляет 25-60% (по массе), с последующим фракционированием переэтерифицированной смеси для выделения фракции, имеющей температуру плавления ниже 36°С, измеренную в соответствии с AOCS Сс 3-25, и имеющей начало кристаллизации в температурном интервале 36-22°С, определенном с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC), выполненной в Mettler Toledo Star System при использовании следующего Т-режима: изотерма при 50°С в течение 1 минуты, охлаждение со скоростью 3°С/мин.

Обычно переэтерификацию осуществляют методом трансэтерификации, используя катализатор, такой как кислотный, щелочной или металлический катализатор, предпочтительно, алкоксид щелочного металла, или фермент, такой как липаза.

Авторы обнаружили, что признак нетемперируемости присутствует в выделенных фракциях переэтерифицированной мульти-компонентной смеси триглицеридов. Это дает возможность распределять жировые композиции для многих областей применения.

Выбранные фракции по настоящему изобретению могут быть получены путем удаления высокоплавких ТАГ, или в другом аспекте, высокоплавких и низкоплавких ТАГ с получением средних фракций.

Жировые композиции по настоящему изобретению имеют высокую совместимость с другими маслами и жирами. Нетемперируемые свойства сохраняются в смесях с жирами с высоким содержанием SUS, например СВ и PMF, и в смесях с маслами с высоким содержанием UUU и SUU, например, маслом лесного ореха, арахисовым маслом и т.д. Поэтому эти жировые композиции полезны в качестве ингредиентов в широком диапазоне пищевых и непищевых продуктов.

Кроме того, жировые композиции по настоящему изобретению проявляют антиналетные эффекты при добавлении в низких концентрациях в шоколад и шоколадоподобные продукты.

Часть изобретения касается применения жировых композиций по настоящему изобретению в пищевых продуктах, особенно в качестве ингредиентов в начинках или наполнителях для кондитерских, хлебобулочных изделий и молочных продуктов, для глазирования кондитерских изделий и т.д.

Часть изобретения касается также применения жировых композиций по настоящему изобретению в качестве водного барьера между веществами с высокой и низкой влажностью в кондитерских и хлебобулочных изделиях, а также в качестве агента, покрывающего бумагу.

Применение жировых композиций по настоящему изобретению в непищевых продуктах, например, в качестве смягчающих веществ, наполнителей и ингредиентов, обеспечивающих консистенцию, в косметических и фармацевтических средствах, также является частью изобретения.

Кроме того, изобретение включает жировую композицию для кондитерских применений, содержащую растительное масло или жир и не-ЛТТ жир по любому из п.п.1-7 формулы изобретения в соотношении 98-5% (по массе) растительного масла или жира и 2-95% (по массе) не-ЛТТ жира, предпочтительно, 95-10% (по массе) растительного масла или жира и 5-90% (по массе) не-ЛТТ жира, и более предпочтительно, 80-20% (по массе) растительного масла или жира и 20-80% (по массе) не-ЛТТ жира.

Краткое описание графических материалов

Чертежи иллюстрируют характеристики жира по настоящему изобретению при сравнении с имеющимися в продаже темперируемыми и нетемперируемыми жирами.

Торговое название и описание продуктов приведены ниже:

Жир А: Нелауриновая, нетранс-, нетемперируемая жировая композиция по настоящему изобретению.

Жир В: "Centremelt H" (Loders Croklaan B.V.) - нелауриновый, нетранс- и нетемперируемый начиночный жир в соответствии с ЕР 0555917 В1.

Жир С: Какао-масло, Западная Африка.

Жир D: "Confao 30" (Aarhus Oliefabrik A/S) - нетемперируемый начиночный жир на основе трансгидрированных масел нелауринового происхождения.

На Фиг.1 показан характер затвердевания и плавления с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC). Измерения выполняли в устройстве Mettler Toledo Star System, используя следующий Т-режим: изотерма при 50°С в течение 1 минуты, охлаждение со скоростью 3°С/мин, изотерма при 5°С в течение 10 минут, затем нагревание со скоростью 3°С/мин до конечной температуры 50°С. Скобка слева означает эффект 0,5 Wg^-1.

На Фиг.2 показан характер плавления при нагревании со скоростью 3°С/мин. до конечной температуры 50°С после выдерживания жиров при 5°С в течение 10 минут (Фиг.2-1, представляющая правую часть Фиг.1) в сравнении с характером плавления после выдерживания жиров при 20°С в течение 72 часов (Фиг.2-2). Скобка слева означает эффект 0,5 Wg^-1.

Результаты DSC-измерений просуммированы ниже:

Фиг.1 демонстрирует быструю кристаллизацию жировой композиции по настоящему изобретению, и то, что профиль затвердевания/плавления напоминает соответствующий профиль трансгидрированного жира. Контрольный нетемперируемый жир В, по-видимому, представляет собой смешанный жир, имеющий два пика затвердевания и плавления.

Фиг.2-1 и 2-2 показывают, что жировая композиция по настоящему изобретению и трансгидрированный жир кристаллизуются в стабильную форму. Через 72 часа два других жира перекристаллизовались в более стабильную форму, как показано с помощью сдвига пика плавления к более высокой температуре.

На Фиг.3 показаны начало и скорость кристаллизации при использовании вискозиметрических измерений с контролируемой температурой. Измерения выполняли в реометре Brookfield DV-III, оснащенном адаптером для образцов малого объема и осью SC4-27, используя следующий Т-режим: изотерма при 50°С в течение 10 минут, затем охлаждение со скоростью 1°С/мин.

Результаты приведены ниже:

Фиг.3 показывает, что жир по настоящему изобретению имеет быструю кристаллизацию, т.е. начало кристаллизации при относительно высокой температуре. Кроме того, скорость кристаллизации сравнима со скоростью кристаллизации трансгидрированного жира.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Авторы изобретения обнаружили, что нелауриновые, нетранс- и нетемперируемые жировые композиции по настоящему изобретению (в последующем называемые «не-ЛТТ жиры») могут быть получены путем фракционирования переэтерифицированных триглицеридных смесей, содержащих С₁₆-С₁₈-насыщенные жирные кислоты и в качестве ненасыщенных жирных кислот C_18:1 И C_18:2.

Исходные ТАГ-смеси обычно имеют следующую жирно-кислотную композицию:

- общее содержание пальмитиновой (С16:0),
стеариновой (С18:0), олеиновой (С18:1) и
линолевой (C18:2) кислот:	50-97% (по массе),
- общее содержание пальмитиновой (С16:0) и
стеариновой (С18:0) кислот:	25-60% (по массе),
- общее содержание арахиновой (С20:0) и
бегеновой (С22:0) кислот:	3-40% (по массе),
- общее содержание других жирных кислот:	максимум
	10% (по массе).

Для того чтобы называться нелауриновыми, исходные триглицеридные смеси и, соответственно, жировые композиции, приготовленные из них, согласно настоящему изобретению должны содержать менее 4% (по массе) лауриновой кислоты, и желательно, чтобы содержание в них лауриновой кислоты составляло максимум 1% (по массе), предпочтительно, максимум 0,5% (по массе). Аналогично, для того чтобы называться нетранс-, исходные триглицеридные смеси и, соответственно, жировые композиции, приготовленные из них, согласно настоящему изобретению должны содержать менее 3% (по массе) трансжирных кислот, и желательно, чтобы общее содержание в них трансжирных кислот составляло максимум 1% (по массе).

В норме исходные триглицеридные смеси будут содержать диглицериды, обычно в диапазоне от 3 до 8% (по массе).

Исходная ТАГ-смесь может быть получена многими способами, например путем этерификации жирных кислот/или их сложных эфиров моновалентных спиртов с глицерином, переэтерификации между жиром и свободными жирными кислотами или их эфирами, например метиловыми эфирами и т.д. Другой способ состоит в том, чтобы смешать природные триглицериды, полностью гидрированные триглицериды и/или фракции масел и жиров. Жирное вещество может быть животного или растительного происхождения. Авторы предпочитают, чтобы ТАГ-компоненты в исходной триглицеридной смеси были растительного происхождения, например, пальмовое масло, подсолнечное масло, рапсовое масло с высоким содержанием эруковой кислоты и т.д.

Переэтерификация (рандомизация) исходной ТАГ-смеси относится к случайному распределению жирных кислот на молекулах глицерина. Это может быть осуществлено методом трансэтерификации с использованием катализатора, например, метоксида натрия, ферментов и т.д. Переэтерификация модифицирует характеристики жира без химической модификации отдельной жирно-кислотной композиции этой смеси. Триглицеридная смесь, полученная в результате перегруппировки шести основных жирных кислот в исходной ТАГ-смеси, будет содержать до 126 различных ТАГ без учета энантиомеров. Каждый отдельный ТАГ имеет специфическую точку плавления. Последовательность увеличивающегося количества различных ТАГ в смеси означает изменение в характере плавления жировой композиции.

Для того чтобы приспособить характеристики плавления и затвердевания жировой композиции к специфическим применениям и обеспечить жировые композиции по настоящему изобретению, необходимо удалить нежелательные фракции. Такие фракции могут быть удалены известными способами фракционирования, такими как фракционирование с фильтрацией под давлением (сухое фракционирование) или фракционирование в растворителе, например, как описано в Bailey′s Industrial Oils and Fat Products, Wiley-Interscience Publication, Fourth Edition (1985), Vol.3, p.1-39. При фракционировании композицию модифицируют с помощью селективного физического разделения различных групп компонентов. Это по существу термомеханический способ разделения, в котором многокомпонентную смесь физически разделяют на две или более фракций с различными физическими и химическими свойствами.

Конечная концентрация диглицеридов в жировой композиции зависит от концентрации в исходной триглицеридной смеси типа и количества катализатора, использованного в процессе трансэтерификации, и технических особенностей на этапе фракционирования. Таким образом, в жировой композиции по настоящему изобретению содержание диглицеридов обычно составляет максимум 10% (по массе), предпочтительно, максимум 5% (по массе).

Способы, вовлеченные в обеспечение триглицеридных компонентов в исходной ТАГ-смеси, переэтерификация и фракционирование известны в данной области. Но неожиданным оказалось, что выбранные фракции переэтерифицированной, хорошо определенной триглицеридной смеси, содержащей пальмитиновую, стеариновую, арахиновую, бегеновую, олеиновую и линолевую жирные кислоты в качестве составляющих, обладает следующими свойствами: нетемперируемая, быстрая нуклеация (зарождение кристаллов) и высокая скорость кристаллизации, антиналетные и мягкоплавкие характеристики (т.е. низкие температуры плавления). Мягкоплавкие свойства являются совершенно неожиданными в жировых композициях с таким высоким содержанием высокоплавких насыщенных жирных кислот. Кроме того, неожиданным оказалось, что все вышеупомянутые свойства сохраняются при добавлении значительных количеств других масел и жиров. Вообще, количество комбинированных особенностей жировых композиций по настоящему изобретению является неожиданным и не очевидным для специалиста в данной области, и их объяснение было бы умозрительным на этом этапе.

Характеристики указанных выбранных фракций будут подробно изложены ниже.

Выбранные фракции по настоящему изобретению могут быть получены путем удаления высокоплавких ТАГ или, в другом аспекте, высокоплавких и низкоплавких ТАГ с получением средней фракции. Не-ЛТТ жировые композиции по настоящему изобретению, полученные таким образом, имеют следующие физические и химические свойства:

1. Температура плавления, измеренная в соответствии с AOCS Сс 3-25: ниже 36°С, и содержание твердого жира (СТЖ), измеренное в соответствии с ИЮПАК 2.150 мод. (стабилизированного при 20°С в течение 24 ч): выше 25% (по массе) при 20°С.

2. Общее содержание насыщенных жирных кислот, измеренное в соответствии с ИЮПАК 2.301 и 2.304: 40-75% (по массе), предпочтительно, 45-70% (по массе).

3. Общее содержание арахиновой и бегеновой кислот: 3-40% (по массе), предпочтительно, 5-35% (по массе), и общее содержание пальмитиновой и стеариновой кислот: 25-60% (по массе), предпочтительно, 25-50% (по массе), оба измеренные в соответствии с ИЮПАК 2.301 и 2.304.

4. Общее содержание триглицеридов, имеющих триглицеридную композицию (ТГК) С56-С60, измеренное по количеству общих атомов углерода, входящих в состав жирных кислот, в соответствии с ИЮПАК 2.323: минимум 9% (по массе), предпочтительно, минимум 15% (по массе).

5. Общее содержание триглицеридов S₂U-Tuna: минимум 25% (по массе), предпочтительно, минимум 35% (по массе), где S = насыщенные жирные кислоты и U = ненасыщенные жирные кислоты.

Характер плавления не-ЛТТ жира специально подбирается для рассматриваемого применения. Жировые композиции для смешанных глазурей имеют высокое содержание твердого жира (СТЖ) при комнатной температуре, например, >70% СТЖ при 20°С, <15% СТЖ при 35°С. Жировые композиции для начинок являются более мягкими, например, >25% СТЖ при 20°С, <10% СТЖ при 35°С.

Не-ЛТТ жировые композиции по настоящему изобретению обычно имеют начало кристаллизации в температурном интервале 36-22°С и кристаллизуются в стабильную форму.

Упомянутые выше значения DSC относятся к измерениям, выполненным в Mettler Toledo Star System с использованием следующего Т-режима: изотерма при 50°С в течение 1 минуты, охлаждение со скоростью 3°С/мин.

В динамике реологические измерения под контролем температуры не-ЛТТ жировых композиций по настоящему изобретению обнаружили начало кристаллизации при относительно высоких температурах и скорость кристаллизации, сравнимую с таковой для трансгидрированных жиров (Пример 2).

Не-ЛТТ жировые композиции по настоящему изобретению имеют высокую совместимость с другими маслами и жирами, а также с другими пищевыми ингредиентами, например с сахаром, молочным порошком и какао-порошком и т.д. Это, в сочетании с характером их плавления, делает их полезными в качестве компонента масел и жиров, которые предназначены для введения в пищевые продукты для людей и других млекопитающих, например, в качестве сырья в маргариновых маслах. Это также делает их полезными в качестве ингредиентов в начинках для кондитерских, хлебобулочных изделий и молочных продуктов, например, в концентрациях 5-60% (по массе) (Пример 3), где они проявляют также хорошие аэрирующие свойства (Примеры 6 и 7), и в кондитерских глазировочных смесях, шоколадоподобных продуктах и т.д., например, в концентрациях 1-55% (по массе), предпочтительно, 1-40% (по массе) (Пример 4).

Не-ЛТТ жировые композиции по настоящему изобретению обладают антиналетными свойствами при добавлении в шоколад и шоколадоподобные продукты в низких концентрациях, например, 0,5-10% (по массе), предпочтительно, 1-5% (по массе) (Пример 5).

Не-ЛТТ жировые композиции по настоящему изобретению также проявляют активность в качестве аэрирующих агентов в комбинации с коммерческими начиночными жирами в концентрациях минимум 1% (по массе), предпочтительно, 2-10% (по массе) (Пример 6-В).

Не-ЛТТ жировые композиции по настоящему изобретению дополнительно проявляют превосходные барьерные свойства при использовании в качестве водного барьера в применениях, где вещества с высокой и низкой влажностью находятся в прямом контакте (Пример 9).

Кроме того, не-ЛТТ жиры по настоящему изобретению полезны в качестве смягчающих веществ, наполнителей и ингредиентов, обеспечивающих консистенцию, в косметических, фармацевтических средствах или окололекарственных (отпускаемых без рецепта, от англ. ОТС - over the counter) продуктах, например, эмульсиях, мазях, бальзамах для губ, суппозиториях и т.д. (Пример 10).

Изобретение будет лучше понято со ссылкой на следующие примеры, которые являются иллюстративными и не должны рассматриваться в качестве ограничивающих рамки настоящего изобретения, как описано в формуле изобретения.

Примеры

Пример 1. Композиция и характеристики не-ЛТТ жиров

Исходные масляные смеси представлены в следующей таблице.

Таблица 1

Продукт/П