Низкошлаковые, легко очищаемые и маловязкие структурированные липидные антипригарные композиции и способы
Изобретение относится к масложировой промышленности. Антипригарная композиция, по первому варианту, содержит переэтерифицированный структурированный липид, представляющий собой продукт реакции переэтерификации реакционной загрузки, причем указанная реакционная загрузка содержит от 25 до 75 вес.% от общего веса загрузки триглицерида со средней длиной цепи, содержащего цепи жирных кислот длиной от С6 до С12, вводимого в реакцию с от 75 до 25 вес.% от общего веса загрузки, пищевого длинноцепного масла, содержащего цепи жирных кислот с длиной по меньшей мере С16, и модификатор, включающий глицеридную композицию. По второму варианту, в композицию дополнительно введен газ-вытеснитель для облегчения доставки путем распыления кулинарной антипригарной композиции, причем указанный газ-вытеснитель предпочтительно представляет собой углеводород парафинового ряда. Все компоненты взяты при определенном соотношении. Способ использования предусматривает распыление антипригарной композиции на контейнер, нагревание контейнера таким образом, чтобы провести кулинарную обработку, и остывание контейнера и его очистку в мягких условиях очистки. Изобретение позволяет уменьшить пригорание, понизить эффект потемнения, уменьшить образование шлака и улучшить очистку. 3 н. и 35 з.п. ф-лы.
Реферат
Настоящая заявка представляет собой частичное продолжение заявки США Сер. № 10/100449, поданной 18 марта 2002, содержание которой включено в настоящее описание путем ссылки.
Изобретение в целом относится к композициям для смазывания сковородок, которые имеют низкую вязкость и хорошие функциональные свойства, включая одно или более из следующего: меньшее образование шлака, пониженное потемнение, улучшенная легкость очистки. Более конкретно, изобретение относится к композициям для сковороды, содержащим в качестве антипригарных компонентов низковязкие структурированные липиды, причем указанные композиции наносят распылением на кулинарную поверхность, и они имеют температуру образования дыма, пригодную для кулинарных применений и, в сочетании с другими компонентами композиции, уменьшают образование шлака и/или демонстрируют другие отмеченные здесь положительные функциональные свойства. Эти композиции особенно полезны для общественного питания, где обычным является приготовление пищи большими партиями и в которых проблема очистки оказывается более серьезной, чем при готовке в небольшом объеме.
Композиции на основе пищевых растительных масел в течение длительного времени использовались в кулинарных применениях. Съедобные масложировые продукты обеспечивают вкус, питательность и противопригарные свойства для любой из обработок на сковороде, выпекания или сходных типов использования и применений. Масложировые продукты этого общего типа включают маргарины, взбитые пастообразные продукты, маргарины в термоформованных коробочках, шортенинги, масла и распыляемые композиции. Вязкость этих продуктов при комнатной температуре варьирует в зависимости от композиции и предполагаемого конечного использования. Некоторые из таких конечных использований требуют вязкости, достаточно низкой, чтобы позволить выпускание композиции аэрозольным устройством, насосной установкой или другими устройствами для дозировки в виде спрея или аэрозоля, или для использования на домашней кухне, промышленных кухнях или в промышленных производственных линиях кулинарной обработки или выпекания. Продукты, выдаваемые таким образом, названы здесь антипригарными продуктами или антипригарными композициями.
В области антипригарных средств для сковородок, такие ссылки как Rubin et al. и патент США 3661605 описывают антипригарный продукт в форме аэрозольной композиции, который наносят на кулинарную поверхность, нагреваемую для кулинарной обработки продуктов. Указанная антипригарная композиция включает лецитин в водной дисперсии, совместно с аэрозольным газом-вытеснителем и консервантом, который может представлять собой растительное масло и сложный эфир жирной кислоты в сравнительно низких количествах. Когда типичный продукт этого типа распыляют на кулинарную поверхность, задача состоит в том, чтобы получить не допускающую пригорания пленку гидроксилированного лецитина, образованную на кулинарной поверхности. Несмотря на то, что было показано, что продукты подобного типа являются успешными, были предприняты поиски улучшений в указанных типах продуктов и эти изобретения обеспечивают способы усовершенствования антипригарных продуктов.
Clapp et al. в патентах США № 5156876, № 5374434, № 5431719 и № 5567465 описывают антипригарные композиции, которые в целом требуют эмульсии типа вода в масле, включающей лецитин, пищевое масло и эмульгирующий агент. В некоторых способах Clapp et al. отмечено что желательно избегать использования спирта, такого как этиловый спирт. Также отмечено использование фосфатированных глицеридов. Компоненты стандартного пищевого масла рассматриваются в способе Clapp et al.
Настоящее изобретение обеспечивает композицию для смазывания сковороды, имеющую антипригарный компонент или продукт нового типа, использующую технологию переэтерификации для обеспечения антипригарных продуктов, которые обладают множеством благоприятных свойств, желательных для антипригарных применений. Эти благоприятные свойства включают температуру дымообразования, которая является приемлемой для надлежащего выполнения различных типов кулинарных применений. Также часто является сложным получить в достаточной степени высокую температуру задымления у продукта, который должен быть в достаточной степени разбавленным, чтобы поддаваться распылению. Также важными представляются такие антипригарные продукты, которые сохраняют светлую окраску при использовании в применении с нагреванием и которые минимизируют образование шлака таким образом, чтобы не портить аппетитный вид пищи и т.п., которую подвергают кулинарной обработке или выпекают совместно с антипригарным продуктом.
Пищевые масла триглицериды со средней длиной цепи (МСТ) известны в данной области техники, включая Seiden патент США № 5288512, Bertoli патент США № 5395629, Haidaka патент США № 5503855, Takeuchi публикация патента США № 2002/0001660 и Heydinger and Nakhasi “Medium Chain Triacylglycerols, Journal of Food Lipids, 3, pages 251-257 (1996)”. Эти публикации, а также каждая из перечисленных здесь публикаций и патентов включена здесь в качестве ссылки.
Публикации, такие как указанные публикации, определяют эти триглицеридные соединения со средней длиной цепи или триацилглицеридные соединения со средней длиной цепи (МСТ) как класс липидов или сложных эфиров глицерина и жирных кислот. МСТ представляют собой сложные эфиры глицерина с жирными кислотами со средней длиной цепи, с длинами от 6 до 12 атомов углерода. Источниками указанных жирных кислот обычно являются лауриновые масла. Кокосовое и косточковое пальмовое масла содержат значительные количества С8 (каприловых) и С10 (каприновых) цепей. Часто изолированные фракции С8 и С10 кислот также содержат небольшие количества С6 и С12 кислот. Первичные компоненты МСТ пищевых масел имеют С8:0 и С10:0 цепи жирных кислот.
Переэтерификация представляет собой известную реакцию триацилглицеридных соединений, в ходе которой взаимозаменяются отдельные положения переэтерифицируемых жирных кислот на глицериновом фрагменте. Иногда эту реакцию относят к или определяют как рандомизацию, в которой фрагменты жирных кислот одного глицеринового компонента обмениваются с фрагментами жирных кислот другого глицеринового компонента. Результат состоит в получении глицериновых фрагментов, который содержит фрагменты замененных жирных кислот, которые изменяются от одной глицериновой структуры к другой. Материалы включают Pelloso et al, патент США № 5434278, Doucet патент США № 5908655, Cherwin et al., патент США № 6124486 и Liu et al., патент США № 6238926.
Техника переэтерификации развивалась для обеспечения, например, триглицеридных композиций, которые обеспечивают определенные профили плавления, которые могут вызывать интерес в определенных применениях. Обычно эти триглицеридные композиции определяют как «структурированные липиды» для того, чтобы отличать переэтерифицированные продукты от физических смесей тех же компонентов, которые не были подвергнуты переэтерификации.
Ранее не оценивали, что комбинация технологии переэтерификации и технологии МСТ будут с особым преимуществом применяться в целях улучшения антипригарных композиций. С этой точки зрения в особенности важная проблема, к которой обращаются переэтерифицированные компоненты согласно изобретению, состоит в обеспечении композиции, которая имеет вязкость, сопоставимую с вязкостью воды, которая дает возможность однородного аэрозольного распыления, при этом одновременно обладая усовершенствованным контролем потемнения, а также достаточно высокой температурой дымообразования, для того, чтобы обеспечить превосходные характеристики кулинарной обработки на сковороде или выпекания.
Настоящее изобретение обеспечивает продукты, которые имеют благоприятно низкие вязкости, высокие температуры дымообразования и низкое образование шлаков, чтобы удовлетворять в исключительной степени потребность в антипригарных продуктах. Указанные продукты содержат в качестве принципиального компонента структурированный липид, который представляет собой продукт переэтерификации пищевых длинноцепных триглицеридов и триглицеридов со средней длиной цепи. Указанные структурированные липиды могут входить в состав антипригарных композиций в сочетании с компонентами, такими как газы-вытеснители, лецитин, фосфатированные глицериды и другие пригодные с этой точки зрения компоненты. Сами структурированные липиды имеют сравнительно низкую вязкость в диапазоне от около 20 до около 52 сантипуаз, одновременно с температурой дымообразования по меньшей мере в диапазоне от около 195°С до около 221°С (по меньшей мере в диапазоне от около 383°F до около 430°F).
Основная цель настоящего изобретения состоит в обеспечении антипригарных композиций, которые содержат маловязкие структурированные липиды, которые демонстрируют вязкость, пригодную для распределения в форме спрея, и которые имеют температуру дымообразования, пригодную для кулинарной обработки.
Аспект или цель настоящего изобретения состоит в том, что оно обеспечивает композиции или пищевые масла, имеющие жирные кислоты со средней длиной цепи и длинноцепные жирные кислоты на одном и том же глицериновом остове, что, как было обнаружено, уменьшает вязкость и улучшает температуру дымообразования по сравнению с физическими смесями таких же МСТ и длинноцепных соединений.
Другой аспект настоящего изобретения состоит в том, что оно включает структурированные липиды, демонстрирующие содержание твердых жиров, которые представляют собой в значительной степени жидкие при 10°С, при этом это содержание твердых жиров представляется чрезвычайно приемлемым для антипригарных применений при кулинарной обработке.
Другой аспект настоящего изобретения состоит в обеспечении антипригарных композиций в условиях общественного питания, содержащих компонент пищевого масла, полученный способом переэтерификации для осуществления случайной переэтерификации пищевых масел со средней длиной цепи и длинноцепных пищевых масел.
Другой аспект настоящего изобретения состоит в обеспечении антипригарных продуктов, при использовании которых достигается более легкое очищение и уменьшается образование шлака и потемнение, по сравнению с используемыми в настоящее время антипригарными композициями, в особенности при использовании при потребностях крупномасштабного изготовления пищи в индустрии общественного питания.
Другие аспекты, цели и преимущества настоящего изобретения будут понятны из последующего описания согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения. Включены комбинации его различных свойств, которые комбинированы различными способами.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Настоящее изобретение направлено на композиции, содержащие структурированные липиды, полученные из триглицеридов со средней длиной цепи. Эти композиции обладают свойствами, которые в особенности пригодны для индустрии общественного питания. Было обнаружено, что эти структурированные липиды имеют особое значение в подобных композициях.
Триглицериды со средней длиной цепи обычно получают в промышленном масштабе путем расщепления и перегонки жирных кислот кокосового или косточкового пальмового масел. Получение включает этерификацию с глицерином с получением триглицерида, имеющего длину цепей жирных кислот от С6 до С12. Эти известные пищевые масла обычно содержат от 50 до 80 вес.% С8 каприловых жирных кислот и в диапазоне от 20 до 50 вес.% С10 каприновых жирных кислот. В некоторых продуктах могут присутствовать низкие концентрации, обычно в диапазоне от 1 до 2 вес.%, одной или обеих, С6 капроновых жирных кислот и С12 лауриновых жирных кислот.
Известные МСТ продукты включают некоторые NEOBEE® продукты, такие как NEOBEE® M-5 (торговая марка и продукт Stepan Company), CAPTEX® 300 (торговая марка и продукт Abutec Corp.) и MIGLYOL® 812 (торговая марка и продукт Clionova, Inc). Traul et al., “Revew Of The Toxicologic Properties Of Medium-Chain Triglyceride”, Food and Chemical Toxicology, 38, pages 79-98 (2000) отмечает, что МСТ представляют собой главным образом нетоксичные в исследованиях на острую токсичность, проводимых на нескольких видах животных. В этой статье также отмечается, что МСТ не демонстрируют практически никакого раздражающего глаза или кожу потенциала, даже при длительном воздействии на глаз или кожу. В указанной статье также отмечается, что МСТ не демонстрируют никакой способности к вызыванию гиперчувствительности. Согласно указанной публикации безопасность МСТ при пищевом потреблении человеком была определена вплоть до концентраций 1 г/кг.
В другой публикации отмечается, что МСТ вызывают меньшее отложение жира по сравнению с длинноцепными триглицеридами. Это было отмечено в Ingale et al. “Dietary Energy Value of Medium Chain Triglycerides”, Journal of Food Science, Volume 64, No. 6, pages 960-963 (1999). В заключениях, представленных в указанной статье, сформулировано, что различия в энергии использования показывают, что повышение температуры, связанное с метаболизмом МСТ оказывается на 16 процентов выше по сравнению с длинноцепными триглицеридами. Имея в виду это обстоятельство, рассчитанная средняя величина чистой калорийной энергии для МСТ, используемых в диетах, составляет порядка или 6,8 ккал/г. Это меньше, чем типично для LST. В соответствии с указанной публикацией, замещение МСТ на LCT в качестве источника жира в диете показывает уменьшение прибавляемого веса и уменьшение откладываемого жира у лабораторных животных и людей. Это, как указано, обусловлено меньшей общей плотностью энергии эффективной утилизации энергии МТС.
Из этой информации триглицериды со средней длиной цепи определяют как благоприятные с диетической точки зрения, по меньшей мере с точки зрения отложения жира. Триглицериды со средней длиной цепи также определяются в технологии как пригодные для использования в контексте применений для питания человека. МСТ, в то же время, обладают относительно низкой температурой дымообразования, что делает их менее чем удовлетворительными для антипригарных применений.
Переэтерификация этих МСТ по изобретению включает их загрузку в место или резервуар переэтерификации в качестве части или загрузки для получения структурированного липида. Обычно МСТ составляют в диапазоне от около 25 до около 75 вес.% от загрузки структурированного липида. Как правило, загружаемые количества реагентов переэтерификации тесно соответствуют соответствующим процентам по массе в переэтерифицированном структурированном липиде. Предпочтительно количество МСТ составляет в диапазоне от около 30 и около 60 вес.%, более предпочтительно в диапазоне от около 35 до около 55 вес.%.
Также часть загрузки для получения структурированных липидов представляют собой пищевые масла. Пищевые масла для переэтерификации по изобретению включают длинноцепные триглицериды, соевое масло, кукурузное масло, хлопковое масло, каноловое масло, сафлоровое масло, подсолнечное масло, арахисовое масло, оливковое масло, пальмовое масло, кокосовое масло, масло злаковых и масла контролируемого происхождения, такие как каноловое масло контролируемого происхождения и т.п. Какое бы пищевое масло не было выбрано, оно будет жидким маслом. Обычно нет необходимости в проведении гидрогенизации. Масла указанных типов хорошо известны как так называемые длинноцепные липиды. Длины цепей этих масел как правило лежат в диапазоне от С16 до С22, как принято в данной области техники.
Загрузка пищевого масла к месту или сосуду переэтерификации составляет в диапазоне от около 75 до около 25 вес.% от загрузки, и в переэтерифицированном структурированном липиде имеется в значительной степени та же самая концентрация длинноцепного компонента. Предпочтительно, это количество составляет в диапазоне от около 70 до около 40 вес.%, наиболее предпочтительно в диапазоне от около 65 до около 45 вес.%, от массы загрузки или переэтерифицированного структурированного липида.
С последующей ссылкой на пищевые масла, имеющие длины цепей большие, чем МСТ реагентов, преимущественно они представляют собой предпочтительно в значительной степени ненасыщенные масла, такие как соевое, кукурузное, хлопковое и каноловое, которые хорошо известны в данной области техники как жидкие масляные продукты. Предпочтительные бытовые масла также включают определенные деликатесные масла. Такие деликатесные масла включают каноловые масла контролируемого происхождения и рафинированные, отбеленные и дезодорированные высоко стабильные масла. В их число включены природное высоко стабильное каноловое масло, такое как масло NATREON (торговая марка, доступно от Dow Agro Sciences, Canbra Foods), которое естественно содержит больше мононенасыщенных жиров и олеиновой жирной кислоты и меньше линоленовой жирной кислоты. С этой точки зрения отмечены Sornyk et al., патент США № 5965755 и Lanuza et al., патент США № 6169190.
Химическая переэтерификация, используемая в получении структурированных липидов по изобретению, включает загрузку реагентов в реакционный сосуд переэтерификации. Такие сосуды имеют приспособления для нагревания реагентов в ходе перемешивания и при условиях пониженного давления или вакуума. Реакцию проводят в присутствии пригодного катализатора переэтерификации и обычно быстро доводят до завершения или значительного завершения. Обычно переэтерификация представляет собой реакцию, приводящую к или ведущую к полной рандомизации, которая приводила бы к степени переэтерификации 100 процентов цепей жирных кислот.
Катализаторы переэтерификации включают алкоксиды металлов, щелочные металлы, сплавы щелочных металлов и гидроксиды металлов. Алкоксиды включают алкоксиды щелочных металлов, такие как метоксид натрия, этоксид натрия, метоксид калия и этоксид калия. Щелочные металлы включают натрий. Сплавы щелочных металлов включают сплав натрий/калий и гидроксиды включают гидроксиды щелочных металлов, такие как гидроксид натрия и гидроксид калия.
При проведении переэтерификации с получением заданного структурированного липида, можно проводить стадии для изменения условий по сравнению с условиями реакции. Такие стадии могут включать инактивацию катализатора, понижение температуры, понижение применяемого вакуума, остановку перемешивания или любую комбинацию указанных изменений. Способы осуществления указанных изменений будут легко оценены специалистами в данной области техники.
Температуры реакции находятся в диапазоне от около 80°С до около 100°С (от около 160°F до около 212°F). Наиболее приемлемая температура для проведения переэтерификации в реакционном сосуде находится приблизительно в средней части этого диапазона. Условия вакуума внутри сосуда находятся в диапазоне от около 5 мбар до около 100 мбар (в диапазоне от около 4 мм Hg до около 75 мм Hg). Предпочтительно уровень вакуума находится в нижней части этого диапазона или менее около 40 мбар (около 30 мм Hg), наиболее предпочтительно при или ниже 26,7 мбар (около 20 мм Hg).
Время реакции будет в диапазоне от около 30 минут до около 2 часов. В особенности пригодное время реакции составляет около 45 минут. Это время реакции можно контролировать, например, синхронизированной нейтрализацией катализатора. Нейтрализацию катализатора, такого как метоксид натрия, можно осуществлять 0,7 вес.% раствора лимонной кислоты с концентрацией 42 процента.
Переэтерифицированный структурированный липид можно обрабатывать для удаления любых остатков мыл и/или для удаления всех цветовых тел, если это необходимо. Эта обработка включает устройства для фильтрования или силикагелевые источники, такие как TRYSYL® S-615 (торговая марка, доступна от W. R. Grace & Co.), используемые для рафинирования растительного масла. Удаление цвета можно проводить с отбеливающей землей и т.п. Структурированный липид также обычно подвергают дезодорированию в соответствии со способами, обычно известными в данной области техники.
В получении антипригарных продуктов, переэтерифицированный структурированный липид обычно комбинируют с другими компонентами, состав которых будет как правило очевиден специалистам в данной области техники. В тех случаях, когда распыление антипригарного средства проводят в виде аэрозоля, в антипригарную композицию обычно включают газ-вытеснитель. Другие компоненты включают пищевые поверхностно-активные вещества и эмульгаторы, такие как лецитин. Другие добавки могут включать фосфолированные моно- и диглицериды (PMD), которые пригодны для кулинарной обработки при жестких условиях, таких как барбекю гриль. Вода также может представлять собой компонент этих распыляемых составов, но это не является обязательным.
В компоненты, часто используемые в антипригарных композициях, включены спирты, добавляемые для понижения вязкости. Спирты, которые обычно можно включать в составы аэрозольных спреев, представляют собой спирты с короткой длиной цепи, наиболее типично зерновой или этиловый спирт. Было обнаружено, что нет необходимости включать такие модификаторы вязкости в композиции по изобретению.
При включении, еще один из указанных компонентов может присутствовать в составах спрея, который не представляет собой спрей аэрозольного типа, например, в помповых пульверизаторах, пульверизаторах, функционирующих при сжатии, или промышленных пульверизаторах для крупномасштабного производства пищевых продуктов. Следует понимать, что структурированные липиды чрезвычайно благоприятно включать в аэрозольные составы, которые должны демонстрировать низкую вязкость и содержать относительно мало пищевых масел с низкой температурой плавления.
Переэтерифицированные структурированные липиды по изобретению комбинируют с компонентами, такими как перечислены, при желании или при необходимости, для улучшения параметра подвижности распыляемой композиции для применений в сфере общественного питания. Структурированный липид представляет собой компонент, который обеспечивает основные функции для уменьшения пригорания у подобных композиций. Это преуменьшает важность других обычных компонентов, таких как отмеченные выше спирты. Структурированные липиды обеспечивают уровни температуры дымообразования, необходимые для антипригарного продукта. Структурированный липид также обладает благоприятно низкой вязкостью, необходимой для подачи композиции одним из способов распыления. Более высокие вязкости вызывали бы засорение сопла распылителя или других выпускных отверстий.
Антипригарные композиции по изобретению включают структурированный липид в концентрации в диапазоне от около 60 до около 100 вес.% от общего веса продукта уменьшения пригорания к сковороде. Обычно структурированный липид будет присутствовать в диапазоне от около 10 до около 97 вес.% от антипригарного продукта. Если в продукте не требуется присутствия газа-вытеснителя, структурированный липид обычно составляет от около 85 до около 100 вес.% от массы такого продукта. Предпочтительно в диапазоне от около 90 до около 98 вес.% от продукта.
Для дополнительной ссылки на компоненты дополнительно к переэтерифецированному структурированному липиду по изобретению, определенные детали, касающиеся состава других компонентов для антипригарных композиций можно найти в патентах США № 3928056, № 4108678, № 4371451, № 5156876, № 5370732, № 5374434, № 5431719, № 5503866, № 5567456, № 5662956, № 6210743, № 6403144 и № 6544574. Как было отмечено выше, каждый из указанных патентов включен здесь в качестве ссылки.
В особенности в тех продуктах, которые предназначены для аэрозольного нанесения, будут включены один или более газов-вытеснителей. Этот газ-вытеснитель обычно характеризуют как газ под давлением, сжиженный газ, растворимый газ, растворенный в жидком продукте и другие типы газов-вытеснителей. Возможно в настоящее время наиболее обычный газ-вытеснитель представляет собой оксид азота. Также часто в качестве газа-вытеснителя используют изобутан. Другим газом-вытеснителем является диоксид углерода и другим газом вытеснителем является азот. Также в качестве газа-вытеснителя известен диметиловый простой эфир. Газы-вытеснители, включающие углеводороды парафинового ряда и алканы, такие как пропан и изобутан, представляют собой пригодные газы-вытеснители для указанных типов антипригарных продуктов. Как правило, традиционно используемые углеводородные газы-вытеснители могут быть менее чем вполне желательными для пищевых использований. Фторуглероды, которые обычно являются газообразными, имеют тенденцию быть нежелательными с точки зрения охраны окружающей среды и в связи с государственными регулированиями.
Согласно регулированиям, содержание летучих органических соединений (VOC) не может превышать 18 вес.% от кулинарных спреев. Настоящее изобретение, которое позволяет составлять кулинарные спреи без зернового спирта, достигает чрезвычайно хороших эксплутационных качеств спрея при содержании VOC менее чем 18 вес.%.
В зависимости от конкретной составляемой антипригарной композиции, газы-вытеснители могут присутствовать в такой высокой концентрации как 75 процентов или более, и в такой низкой концентрации как 10 вес.% от общего веса продукта. Обычно газы-вытеснители составляют не более чем 25 вес.% от общей массы антипригарного продукта.
Если в качестве модификатора антипригарные композиции включают компонент лецитина, он обычно присутствует в композиции в меньшей концентрации по сравнению с антипригарными композициями, в которых лецитин представляет собой основной компонент против прилипания. Концентрации составляют в диапазоне от 0 до 15 вес.%. Лецитиновые продукты могут некоторым образом варьировать по своему составу, в зависимости от их источника и/или поставщика. Например, соевый лецитин обычно получают в качестве побочного продукта при производстве соевого масла. Содержание фосфатов или твердых веществ варьирует в различных лецитиновых продуктах. Как правило, содержание или содержания таких фосфатов или твердых веществ важны для любой функции лецитина в антипригарных композициях. Лецитиновые продукты в общем доступны в виде стандартных и стойких при нагревании составах. Иногда здесь в дальнейшем устойчивые при нагревании лецитины будут обозначаться как лецитин HR, тогда как стандартные лецитины будут обозначаться просто как лецитин.
Принимая во внимание указанные переменные, если лецитин включают в настоящие продукты, его включают в концентрации в диапазоне от около 0,5 до около 15 вес.% от общего веса продукта. Если лецитиновые продукты присутствуют, то они предпочтительно находятся в диапазоне от около 2 до около 12 вес.% от общего веса продукта.
От 0 до около 15 вес.% глицеридов предпочтительно включены в композицию в качестве модификаторов. Пригодные глицериды представляют собой фосфатированные моно- и диглицериды. Иногда их называют PMD компонентами.
В предпочтительных композициях, и РMD компоненты, и лецитиновые компоненты включены в качестве модификаторов. С такими композициями каждый из PMD компонентов и из лецитиновых компонентов присутствует в концентрации в диапазоне от около 0,5 вес.% до около 10 вес.% от общего веса антипригарной композиции.
Гигроскопические вещества могут представлять собой возможные компоненты типичных антипригарных композиций. Обычно они будут присутствовать в концентрациях от около 4 процентов или менее по массе от общего веса продукта. Примеры включают многоатомные спирты, такие как глицерин, сорбит, пропилен гликоль и т.п.
Иногда в относительно низких концентрациях в антипригарный продукт могут быть включены суспендирующие агенты. Например, стеараты, силикаты и т.п. могут быть включены в концентрациях порядка от около 0,5 до около 2 вес.% от общего веса антипригарного продукта.
Также могут быть включены модифицирующие агенты для получения антипригарного продукта, обладающего определенными сенсорными свойствами. Эти модифицирующие агенты включают ароматизаторы, отдушки, антиоксиданты, консерванты, ингибиторы и т.п. Уровни использования будут зависеть от желаемого результата и будут как правило оценены специалистами в данной области техники.
Некоторые антипригарные композиции зависят от воды в качестве недорогого растворителя, который легко испаряется при контакте с горячей поверхностью. Иногда вода также может выполнять функцию носителя и/или в качестве компонента эмульсионной системы. Например, если включают лецитиновый компонент, вода будет пригодна для частичной гидратации фосфатидной части лецитинового материала. Вода также может служить в качестве гигроскопического вещества. В связи с этим широким рядом функций воды в составе антипригарной композиции и со способом, которым наносят антипригарную композицию, либо на уровне потребителя, либо в ходе операции по промышленному приготовлению пищевых продуктов, количество воды может в значительной степени варьировать. Некоторые составы будут включать воду в концентрации, приближающейся к 75 процентам по массе от общего веса композиции продукта. В других составах, количество может составлять порядка 50 вес.% или менее. До некоторой степени, общий диапазон составляет от около 0,2 до около 22 вес.% от общего веса композиции продукта. В том случае, если воду используют исключительно в качестве гигроскопического вещества, она обычно присутствует в количестве 1,5 процента или менее по массе от общего веса продукта.
Измерения вязкости по Брукфильду для композиции должны составлять в диапазоне от около 20 до около 52 сантипуаз при измерении при 20°С при использовании поворотного винта при 50 об/мин. Предпочтительно интервал составляет в диапазоне от около 30 до около 50 сантипуаз, наиболее предпочтительно в диапазоне от около 35 до около 48 сантипуаз.
Приведенные примеры представлены для иллюстрации концепции по изобретению с определенной степенью специфичности.
ПРИМЕР 1
Серийную реакцию для получения структурированного липидного компонента проводили в реакционном сосуде, снабженном устройствами нагревания, устройствами для перемешивания и с возможностью понижать давление. Загрузка реагентов составляла 50 вес.% триглицерида со средней длиной цепи (NEOBEE® 1053) и 50 вес.% канолового масла контролируемого происхождения. Катализатор метоксид натрия (95 процентной чистоты) добавляли 0,15 вес.% от загрузки реагента пищевого масла. Давали протекать реакции переэтерификации в течение 45 минут при температуре 90°С и давлении 19 мм Hg. В конце времени реакции проводили нейтрализацию 0,7 вес.% раствора лимонной кислоты с концентрацией 42 процента по массе.
Полученный таким образом переэтерифицированный структурированный липид обрабатывали 1 процентом по массе TRISYL® S-615 с 1 процентом по массе ускорителя фильтрации. Смешивание проводили в течение около 8 минут при 90-94°С с последующей фильтрацией. Наблюдалось, что при этой процедуре удаляли все остатки мыла. Структурированный липид также отбеливали 0,5 процентами отбеливающей земли и 0,5 процентами ускорителя фильтрации для того, чтобы гарантировать удаление всех цветовых тел.
Дезодорирование проводили следующим образом. Структурированный липид подвергали воздействию температуры около 230°С под вакуумом в 2,66 мбар (2 мм Hg). Вводили пар со скоростью 0,4 процента по объему пара в час. Время дезодорирующей обработки составляло четыре часа.
Структурированный липид анализировали и обнаружили, что он имеет следующие характеристики. Не было обнаружено мыла. Температура дымообразования составляла 210°С (410°F). Вязкость измеряли вискозиметром Брукфильда при 20°С при использовании поворотного винта № 4 при 50 об/мин. Показания вязкости для структурированного липида составили 22 сантипуаз.
Хорошая стабильность продукта проявлялась в низком показателе свободных жирных кислот 0,03. Пероксидное число составляло 0,2. Индекс окислительной стабильности (OSI) составлял 15,5 часов при 110°С. Содержание твердого жира (SFC) при 10°C составляло 0,32, что показывало, что структурированный липид был жидким при указанной температуре. Анисидиновое число было удобно низким, 0,85. Цветовые измерения согласно PFX880 5ј составляли 7,5Y/1,3R.
Указанный структурированный липид обеспечивал превосходный компонент спрея для кулинарной обработки в антипригарной композиции, включая традиционные подающие системы.
Те же самые МСТ и каноловое масло контролируемого происхождения в тех же пропорциях смешивали с получением физической смеси. Вязкость по Брукфильду при 20°С при использовании поворотного винта № 4 при 50 об/мин составляла 40 сантипуаз, и температура дымообразования составляла 154,4°С (310°F). Каноловое масло перед смешиванием имело вязкость 68 сантипуаз, измеренную таким же способом.
ПРИМЕР 2
Структурированный липид получали в значительной степени в соответствии с примером 1. Загрузка составляла 50 вес.% канолового масла контролируемого происхождения и 50 вес.% NEOBEE® 1053 МСТ масла. Проводили переэтерификацию и дезодорирование. Структурированный липид имел температуру дымообразования 207°С (405°F). Дополнительные анализы показали SFC при 10°С 0,55, йодное число 49,5 и OSI 10,65 часов при 110°С. Его пероксидное число составляло менее 0,1 и свободные жирные кислоты составляли 0,02. С8 анализ составил 18,54 процента и С10 анализ составил 17,41 процент с процентом транс-изомеров 0,84 процента. Определенное общее число насыщенности составило 41,93 процента. Этот структурированный липид включали в состав антипригарной композиции, содержащей 99,4 процента по массе структурированного липида и 0,6 вес.% лецитина.
Вязкость по Брукфилду составила 22 сантипуаз при 20°С при использовании поворотного винта № 4 при 50 об/мин. Вязкость структурированного липида составленного вместе с 5,6 процентами лецитина составила 44 сантипуаза при 50 об/мин. Вязкость коммерчески доступной антипригарной композиции (RAM®) составляла 40 сантипуаз при 50 об/мин.
В тесте на уменьшение пригорания структурированный липид и состав для уменьшения пригорания показали величины 0,81 грамма при подвергании тесту на уменьшение пригорания для определения содержания жира. RAM® продукт для уменьшения пригорания показал 0,71 грамм. В этом тесте на уменьшение пригорания продукт наносили в виде аэрозольного спрея в течение одной секунды с расстояния от 6 до 12 дюймов спереди от ненагретой 10-дюймовой сковороды для жарки. Затем это количество продукта анализировали на содержание жира.
Эту антипригарную композицию тестировали следующим способом. Сковороду для жарки нагревали до температуры поверхности около 157°С (около 315°F). Антипригарную композицию (4 см2) помещали в центр сковороды и оставляли нагреваться в течение 30 секунд, температура антипригарной композиции составила около 160°С (320°F). Яйцо разбивали сверху на нагретую антипригарную композицию. Кулинарную обработку проводили в течение одной минуты и тридцати секунд, после чего сковороду наклоняли и подвергнутое кулинарной обработке яйцо соскальзывало на тарелку.
Были проведены следующие наблюдения. Не наблюдалось пригорания к сковороде в ходе кулинарной обработки. На сковороде не оставалось шлакового материала. Вкус яйца демонстрировал приятную маслянистость во рту и не давал жирного ощущения. Общий вкус был тонким.
ПРИМЕР 3
Химическую переэтерификацию проводили в значительной степени в соответствии с Примером 1. Загрузки составляли 65 вес.% BUNGE® негидрогенированного кукурузного масла и 35 процента по массе С8/С10 триглицерида со средней длиной цепи. Полученный структурированный липид обрабатывали для удаления мыла и подвергали дезодорированию. Измерение цвета показало 8,0Y/1,0R.
Анализ показал, что вязкость по Брукфилду составляла 48 сантипуаз при 20°С при использовании поворотного винта № 4 при 50 об/мин. Температура дымообразования составила 214,5°С (418°F).
ПРИМЕР 4
Соевое масло и МСТ загружали в реакционный сосуд в соотношении 65:35 соевое масло:МСТ. Полученный переэтерифицированный структурированный липид имел вязкость 44 сантипуаз при 20°С на вискозиметре Брукфилда при использовании поворотного винта № 4 при 50 об/мин. Температура дымообразования составила 213,3°С (416°F). Измерение цвета показало 13,0Y/2,0R. При смешивании с получением продукта физического смешивания в тех же самых пропорциях то же самое соевое масло и МСТ имели вязкость по Брукфилду 56 сП при 20°С при использовании поворотного винта № 4 при 50 об/мин