Шоколадные композиции, содержащие этилцеллюлозу

Шоколадные композиции, содержащие этилцеллюлозу

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к шоколадным композициям и продуктам, содержащим этилцеллюлозный олеогель.

Уровень техники

Одной из технических проблем, решаемых настоящим изобретением, является получение термоустойчивого шоколада. То есть, шоколада, который сохраняет форму при высоких температурах, например, температурах выше около 30°С или даже выше около 40°С. Получение такого термоустойчивого шоколада, который также имеет хорошее ощущение во рту при потреблении и вкусовые свойства, значительно облегчит продажу и потребление шоколада в жарких странах.

Обычный шоколад состоит из жиров или жировых веществ, таких как какао масло, в которых диспергированы нежировые продукты, такие как какао компоненты, сахара, белки и т.д. Следовательно, поскольку шоколад главным образом состоит из жировых составляющих, его температура плавления относительно низкая. Это означает, что обычный шоколад по существу не устойчив к летним температурам или жаре тропических стран. Следовательно, продолжает существовать потребность в шоколаде, устойчивом к относительно высоким температурам окружающей среды.

В уровне техники известно множество попыток решения проблемы относительно низкой точки плавления обычного шоколада с использованием множества различных средств. Например, для введения в шоколад могут быть выбраны жиры с более высокой температурой плавления.

В US 2008/0248186 описывается термоустойчивый шоколад, полученный при использовании переэтерифицированного какао масла, обладающего более высокими свойствами плавления по сравнению с не модифицированным какао маслом. Однако эта процедура дорогая, и полученный в результате шоколад может иметь нежелательный вкус и/или текстуру.

Также использовали способы, которые разрушают непрерывную жировую фазу шоколада, таким образом, минимизируют воздействие точки плавления жира на общее смягчение шоколадной массы. В уровне техники такое разрушение непрерывной жировой фазы осуществляют при использовании множества различных средств, включая прямое добавление воды в шоколад. К сожалению, шоколад, получаемый прямым добавлением воды, демонстрирует ухудшение качества продукта за счет грубой песчанистой текстуры. К сожалению, эти способы часто приводят к возникновению у шоколада нежелательной грубой текстуры или ощущению во рту при потреблении.

В CH-A-410607 описывается шоколадная композиция, содержащая гидрофильные вещества, такие как декстроза, мальтоза, инвертный сахарный сироп и т.д. Когда шоколад получен с такой композицией, он подвергается воздействию влаги из атмосферы, в силу чего он абсорбирует определенное количество воды. Это вызывает относительное повышение объема занимаемого гидрофильными веществами и, как указывается, улучшает термостойкость.

В CH-A-399891 и CH-A-489211описывается способ введении аморфных сахаров в шоколадную композицию в процессе получения. Сахара вызывают образование в массе структуры решетки, которая предотвращает разрушение массы, когда температура превышает точку плавления жировых составляющих, используемых при его получении.

В CH-A-409603 описывается прямое введение воды в шоколадную композицию в процессе получения. Однако вода, которая составляет около 5% от композиции, вызывает быстрое загущение массы при такой температуре, когда в норме масса должна оставаться жидкой. К сожалению, поскольку масса больше не жидкая, не возможно использовать композицию для отливки шоколада в формы. Таким образом, композиция должна быть измельчена и получен порошок, который должен быть отформован в форму при использовании прямого формования.

В US-A-2760867 описывается введение воды в шоколад за счет добавления эмульгатора, такого как лецитин. В US-A-4081559 описывается добавление в шоколад такого количества сахара, которое при добавлении количества воды, требуемого для получения термоустойчивого шоколада, образует водный раствор сахара, в котором эмульгирован по меньшей мере один пищевой жир шоколада.

В US-A-4446116 описывается композиция, используемая для получения термоустойчивого шоколада. Однако эмульсия вода-в-жире, полученная согласно такой указанной в патенте технологии, приводит к получению продукта, содержащего по меньшей мере 20% жира в твердой форме, и смесь вода-в-жире, используемая в этом патенте, не сохраняет жидкую форму в процессе технологической обработки. Присутствие таких твердых составляющих приводит к появлению нежелательной грубой текстуры или ощущению во рту при потреблении.

В US-A-5149560 описывается устойчивый к нагреванию или термоустойчивый шоколад и способ его получения добавлением влаги в шоколад при использовании технологии липидной микроструктуры, такой как технология обратной мицеллы, с получением стабильной эмульсии вода-в-масле, например, гидратированного лецитина. Стабильную эмульсию вода-в-масле добавляют в темперированный шоколад в процессе технологической обработки, и в шоколадном продукте при выдержке и стабилизации развивается термическая устойчивость. Дополнительно, в US-A-5486376 описывается термоустойчивый шоколад, включающий микроэмульсии вода-в-масле.

В US-A-6010735 описывается термоустойчивый шоколад, полученный введением воды в форме дисперсии водного геля, где желирующий агент представляет пищевой углевод или пектин.

В US-A-4664927 описывается термоустойчивый шоколад, полученный введением в шоколад полиола, такого как глицерин или сорбит. В CH-A-519858 описывается введение жировых составляющих в шоколадную композицию в инкапсулированном состоянии для улучшения термоустойчивости. В US-A-4081559 описывается термоустойчивый шоколад, полученный диспергированием жировой фазы шоколада в матрицу из остеклованного сахара.

В EP-A-0688506 описывается термоустойчивый шоколад, полученный смешиванием гелевого продукта из полиола в форме частиц с сыпучей смесью ингредиентов шоколада. Гель из полиола может быть получен желированием полиола и/или смеси полиол/вода желирующим агентом. Для желирования используют предпочтительно жидкий полиол, такой как двухатомный спирт, трехатомный спирт, такой как глицерин, маннит, сорбит, пропиленгликоль или кукурузный сироп или любую их комбинацию.

Другой технической проблемой, решаемой настоящим изобретением, является использование недорогих и/или здоровых масел в жировой фазе шоколада или наполнителях на основе жира для заполнения шоколада. Исследования роли жиров и масел в здоровье человека указывают на то, что потребление насыщенных жиров и трансжирных кислот ассоциируется с увеличением числа случаев возникновения рака, сердечных заболеваний, повышенным уровнем холестерина и множеством других проблем со здоровьем.

В пищевой промышленности было предпринято множество попыток найти альтернативные компоненты, которые могут обеспечить заданные признаки текстуры, структурирования, стабильности и вкуса, которые в норме характерны для животных и растительных жиров или гидрогенизированных масел. Одной из альтернатив были признаны органогели, благодаря их способности снижать миграцию масла в мультикомпонентных пищевых продуктах, которые выступают в качестве альтернативы сливочному маслу и маргарину. Органогели могут быть использованы для обеспечения структуры пищевых масел, снижая, таким образом, потребность в насыщенных и транс жирных кислотах. Хотя потенциал органогелей в качестве мягких материалов признан для применения в области получения пищевых продуктов, отсутствуют хорошие пищевые органогели. Продолжает существовать потребность в пищевых композициях, которые могут обеспечить функциональность и свойства твердого жира при относительно низкой стоимости.

В US-B-6187323 описываются фармацевтические и косметические композиции, включающие смесь желированного масла и водного геля. Масло может быть желированно этилцеллюлозой с нагреванием до температуры 140°C для растворения этилцеллюлозы.

В WO2008/081175 описываются композиции, содержащие активный агент для косметического и фармацевтического применения, аналогично US-B-6187323. Композиции представляют гомогенные смеси (не эмульсии) масляного компонента с водным компонентом. Масляный компонент желируют этилцеллюлозой при температуре 120°C или 150°C перед смешиванием с водным компонентом. Водный компонент желируют при использовании традиционного косметического желирующего агента.

В US-A-4098913 описываются частицы пищевого жира для введения в продукты-аналоги мяса из текстурированного белка. Пищевой жир получают желированием масла этилцеллюлозой при температуре 180°C. Затем желированный жир добавляют в продукт-аналог мяса. В описании не указывается включение поверхностно-активного вещества в желированное масло.

В M.A. Ruiz-Martinez et al. in Il Farmaco. 58 (2003) 1289-1294 описываются композиции, получаемые диспергированием этилцеллюлозы с определенным полиэтиленгликолем (PEG) - оливатным эфиром поверхносто-активного вещества в оливковом масле при температуре 100°C. Хотя эти композиции описываются, как олеогели, приведенные в контрольном подтверждении реологические данные указывают на то, что фактически они не являются гелями. В частности, измеренное соотношение модуля упругости к модулю вязкости (G`/G``) в композициях составляет менее чем 1 при 1 Гц, что согласуется с вязкими жидкостями или пастами, но не гелями.

Другой технической проблемой, решаемой настоящим изобретением, является снижение миграции масла в шоколадных продуктах с наполнителем. Эта проблема возникает в шоколаде с шоколадным покрытием поверх наполнителей, содержащих масло или жир, таких наполнителей, как пралине, мусс, крем или ганаш (например, трюфель). С течением времени обнаруживается, что наполнитель мигрирует через шоколадное покрытие, образуя на поверхности покрытия жировое поседение. Иногда эту проблему решают обеспечением барьерного слоя между начинкой на основе жира и шоколадным покрытием, например, слой олеофобного или гидрофильного материала, такого как сахар или крахмал.

Существо изобретения

В первом аспекте настоящее изобретение относится к термоустойчивому шоколаду, содержащему этилцеллюлозу.

Во втором аспекте настоящее изобретение относится к шоколадной композиции, включающей этилцеллюлозный олеогель.

В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к шоколадному продукту с наполнителем, имеющему шоколадное покрытие и наполнитель, где наполнитель включает этилцеллюлозный олеогель.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения шоколадной композиции, указанный способ включает:

a) получение смеси пищевой этилцеллюлозы в пищевом масле;

b) добавление поверхностно-активного вещества в смесь этилцеллюлозы и масла;

c) нагревание смеси этилцеллюлоза/масло/поверхностно-активное вещество до температуры выше температуры стеклования этилцеллюлозы при перемешивании с последующим

d) добавлением этой смеси в шоколадную композицию с пониженным содержанием жира.

Предпочтительно в вариантах воплощения по этому аспекту указанный способ включает стадии:

a) получения смеси этилцеллюлоза, сорбитан моностеарат (SMS) и масло в весовом соотношении около 18:6:76,

b) нагревания смеси до температуры выше температуры стеклования этилцеллюлозного полимера при перемешивании и

c) добавление этой смеси в композицию пищевого продукта с пониженным содержанием жира, нагретого до температуры от 60°C до 90°C, при весовом соотношении от 1:3 до 1:9; и

d) охлаждение смеси с получением указанной шоколадной композиции.

В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения шоколадной композиции, указанный способ включает:

a) получение смеси этилцеллюлозы и 95-100% этанола,

b) полное растворение этилцеллюлозы в этаноле с получением композиции этилцеллюлоза-этанол,

c) добавление композиции в смесь расплавленного шоколада в количестве около 5-15 вес.% с получением шоколадной композиции,

e) охлаждение шоколадной композиции до температуры около 5-15°C и

f) удаление спирта из шоколадной композиции.

Следует понимать, что признак, описанный в любом одном или более аспекте настоящего изобретения, также может быть применен к любому другому аспекту настоящего изобретения. Предпочтительно композиции по настоящему изобретению получают одним из способов по настоящему изобретению.

Было установлено, что шоколад, в котором по меньшей мере часть непрерывной жировой фазы содержит растворенную этилцеллюлозу, демонстрирует значительную устойчивость к смягчению при температурах вплоть до 40°C или более. Также настоящее изобретение потенциально позволяет получить широкий ряд новых шоколадных композиций замещением жиров или масел, традиционно присутствующих в шоколаде, маслами, желированными этилцеллюлозой. Некоторые из этих замещающих масел могут содержать значительно более низкие уровни насыщенного жира и, следовательно, быть более здоровыми. Наконец, применение масел, желированных этилцеллюлозой, в наполнителях на основе жира в шоколаде с наполнителем снижает миграцию масла из наполнителя на поверхность шоколада.

Предпочтительно шоколадные композиции по настоящему изобретению включают от около 0,5 вес.% до около 5 вес.%, например, от около 1,5 вес.% до около 3 вес.%, в частности, от около 2 вес.% до около 2,5 вес.% этилцеллюлозы. При более низком содержании этилцеллюлозы шоколад может быть не достаточно термоустойчивым. При более высоком содержании этилцеллюлозы расплавленный шоколад может стать слишком вязким для перекачивания или отливки в формах.

Описание чертежей

Эти и другие признаки настоящего изобретения станут более понятными из следующего описания со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

Фиг.1 - схематическая иллюстрация получения полимерного органогеля при проведении тепловой обработки;

Фиг.2 - график напряжения текучести при температуре 40°C в зависимости от содержания этилцеллюлозы для первого компаунда молочного шоколада, полученного способом замещения растворителя;

Фиг.3 - график напряжения текучести при температуре 40°C в зависимости от содержания этилцеллюлозы для (A) второго компаунда молочного шоколада или (B) компаунда темного шоколада.

Фиг.4(a) и 4(b) - графики свойств вязкоэластичности этилцеллюлозного олеогеля;

Фиг.5 - график миграции масла по времени для кремовых наполнителей, использованных в шоколаде с наполнителями по настоящему изобретению.

Подробное описание изобретения

Используемый в настоящем описании термин «шоколад» относится ко всем шоколадным или шоколадоподобным композициям с жировой фазой или жироподобной композицией. Поскольку настоящее изобретение направлено в конкретных аспектах на контроль характеристик жира или жироподобной фазы шоколада, а не на нежировые материалы в шоколаде, то термин включает в объем понятия все шоколадные и шоколадоподобные композиции. Например, термин включает в объем понятия стандартизованный и не стандартизованный шоколад, то есть, включает шоколад с композициями, отвечающими стандартам идентичности США (U.S. Standards Of Identity) (SOI), и композициями, не отвечающими стандартам идентичности США (U.S. Standards Of Identity), соответственно, включая темный шоколад, кондитерский шоколад, молочный шоколад, сладкий шоколад, полусладкий шоколад, шоколад на пахте, шоколад на обезжиренном молоке, шоколад, смешанный с молочным продуктом, шоколад с низким содержанием жира, белый шоколад, аэрированный шоколад, компаунды для глазурей, не стандартизованный шоколад и шоколадоподобные композиции, если ясно не указанно иное. Соответствующие стандарты идентичности США включают те, которые определены в кодексе федеральных правил (Code of Federal Regulations), пересмотренном на момент 1 апреля 2009, приведенные в 21CFR163.XXX, где XXX=123,124,130, 135,140,145,150,153 или 155. Также в настоящем описании в объем термина шоколад входит твердая шоколадная крошка или твердые продукты, полностью или частично полученные при использовании способа получения крошки.

Нестандартизованный шоколад представляет шоколад, композиции которого не соответствуют требованиям стандартизованного шоколада. Шоколад является нестандартизованным, когда, например, калорийный углеводный подсластитель заменяют частично или полностью; или когда какао масло или молочный жир заменяют частично или полностью; или когда добавляют компоненты, которые имеют вкус и аромат, имитирующий молоко, масло или шоколад, или другие добавки, или в композиции удаляют компоненты, что делает ее не соответствующей стандартам идентичности шоколада или его комбинациям FDA.

Используемый в настоящем описании термин «термоустойчивый шоколад» относится к модифицированной шоколадной композиции, которая остается твердой при температурах вплоть до по меньшей мере около 40°C. Традиционный шоколад плавится при температурах 32°C-40°C, в зависимости от его композиции и способа получения. Предпочтительно термоустойчивый шоколад по настоящему изобретению демонстрирует напряжение текучести при смещении 2 мм и температуре 40°C, измеренное согласно Процедуре 1, приведенной ниже, по меньшей мере около 300 грамм-сил (гс), например, по меньшей мере около 600 грамм-сил, предпочтительно по меньшей мере около 1000 грамм-сил (гс). Предпочтительно шоколадные композиции также остаются по существу не липкими при температурах по меньшей мере около 40°C. Предпочтительно шоколадные композиции по настоящему изобретению включают менее чем около 2 вес.% воды, например, менее чем около 1,5 вес.% воды, как правило, менее чем около 1 вес.% воды.

Этилцеллюлоза представляет пищевое волокно, оказывающее положительное воздействие на здоровье, и питательное пищевое волокно, которого часто не достает в нашем рационе. Дополнительно, этилцеллюлоза является GRAS материалом ((«признанные полностью безопасными») для применения в пищевых продуктах, делая EC, в частности EC, имеющую промежуточную вязкость, такую как от около 10 сП до около 50 сП, по существу подходящим для настоящего изобретения. Показатель сП относится к вязкости в сантиПуазах 5% раствора EC в 80% толуола/20% этанола при температуре 25°C, и следовательно, коррелирует с молекулярной EC. Фракция этоксильных групп этилцеллюлозы предпочтительно составляет от около 25 вес.% до около 75 вес.%, например, от около 40 вес.% до около 60 вес.%. Подходящая этилцеллюлоза доступна от Dow Chemical Co., зарегистрирована под торговой маркой ETHOCEL.

Используемый в настоящем описании термин «гель» используется в общепринятом смысле и относится к материалу с непрерывной структурой с макроскопическим размером, который сохраняет постоянные свойства во временной шкале аналитического эксперимента и подобен твердому веществу по своим реологическим свойствам. Гель скорее упругий, а не текучий, и демонстрирует по существу характеристики линейной вязкоэластичности при напряжении ниже их напряжения текучести. Гели имеют точки плавления. Гели удобно определять по их реологическим свойствам, в частности, напряжению текучести и соотношению модуля упругости к модулю вязкости (G`/G``), измеренному при температуре 20°C и 1 Гц при использовании обычного анализатора вязкоэластичности, как описано ниже. При этих условиях гелеподобное поведение характеризуется (G`/G``) выше чем около 1. Гели по настоящему изобретению предпочтительно имеют напряжение текучести более чем 10 Па, более предпочтительно более чем около 20 Па, например, от около 25 Па до около 300 Па. Предпочтительно при этих условиях гели по настоящему изобретению имеют (G`/G``) более чем около 1, более предпочтительно более чем около 2.

Предпочтительно гели по настоящему изобретению представляют прочные гели. Прочные гели предпочтительны для применения в пищевых продуктах, поскольку их физические свойства ближе к таковым у жира, и более эффективны для снижения миграции масла. Используемый в настоящем описании термин «прочный гель» относится к гелю с высокой механической прочностью и эластичностью. Предпочтительно прочные гели имеют напряжение текучести более чем около 50 Па и (G`/G``) более чем около 3, например, более чем около 5 при 1 Гц и температуре 20°C.

Используемый в настоящем описании термин «олеогель» относится к гелю с непрерывной масляной фазой с этилцеллюлозой, однородно диспергированной в гелевой фазе, и функционирующему как желирующий агент. Олеогели предпочтительно прозрачные и пропускают свет, как правило, прозрачные материалы, обладают физическими свойствами настоящего геля, как указано выше. Поверхностно-активное вещество гомогенно распределено в геле. Следовательно, поверхностно-активное вещество не сконцентрировано на поверхности мицелл масла или воды, как в эмульсии. Олеогель может состоять по существу из одного или более масла или жира, этилцеллюлозы и поверхностно-активного вещества. Олеогель предпочтительно безводный, то есть он имеет предпочтительно содержание воды менее чем около 10 вес.%, например, менее чем около 5 вес.%, более предпочтительно менее чем около 2%.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что диспергирование раствора этилцеллюлозы в расплавленном шоколаде перед охлаждением и отверждением в результате приводит к повышению термоустойчивости шоколада по сравнению с идентичными композициями, полученными без этилцеллюлозы. Преимущество улучшенной термостойкости, пониженной миграции масла и т.д. снижается или исчезает в случае, когда этилцеллюлозу добавляют в форме порошка непосредственно в расплавленный шоколад при температуре ниже 100°C. Считается, что стадия растворения по существу изменяет вторичную структуру молекулы этилцеллюлозы, что обеспечивает преимущества по настоящему изобретению. Используемый в настоящем описании термин «растворенная этилцеллюлоза» относится к этилцеллюлозе, диспергированной в шоколаде в качестве раствора этилцеллюлозы в масле или подходящем не водном растворителе. По-видимому воздействие этилцеллюлозы на термоустойчивость шоколада происходит за счет комплексного взаимодействия между этилцеллюлозой, жировой фазой и одной или более твердой фазой в шоколаде.

Раствор этилцеллюлозы может быть получен растворением этилцеллюлозы в подходящем пищевом не водном растворителе, таком как этанол. В этих вариантах изобретения растворитель, как правило, удаляют выпариванием после смешивания с расплавленным шоколадом. Предпочтительно этилцеллюлоза растворена в этаноле в концентрации от около 1 вес./об.% до около 40 вес./об.%, например, от около 10 вес./об.% до около 25 вес./об.%. Стадия растворения этилцеллюлозы в растворителе может быть проведена при комнатной температуре или немного более высокой температуре. Раствор добавляют в расплав шоколада и тщательно перемешивают. Растворитель удаляют выпариванием, при этом шоколад остается в расплавленном состоянии, или после отверждения шоколада, например, в вакуумной сушилке. Этот способ указан в настоящем описании, как способ «замещения растворителя».

В альтернативных вариантах изобретения раствор этилцеллюлозы может быть получен растворением этилцеллюлозы в жире или масле при температуре выше температуры стеклования этилцеллюлозы (Tg,как правило,около 130°C), такой как по меньшей мере около 130°C, например, от около 135°C до около 160°C. После этого проводят по меньшей мере частичное охлаждение раствора и добавляют раствор в смесь шоколада с пониженным содержанием жира с получением конечной композиции. Перед добавлением шоколадной смеси раствор предпочтительно охлаждают до температуры от около 60°C до около 90°C. Этот способ имеет преимущество, состоящее в том, что он позволяет избежать применения летучих растворителей. Дополнительным преимуществом является то, что этилцеллюлоза может быть сначала растворена в масле с заданными свойствами и/или масле, которое обычно не подходит для использования в получении шоколада, и это масло может затем замещать часть нормального жира в шоколаде. Этот способ указан в настоящем описании, как способ «замещения жира».

Этилцеллюлоза (EC) демонстрирует образование безводных полимерных органогелей из пищевых масел при концентрациях более чем 3 вес.% в масле. Для достижения этого EC и поверхностно-активное вещество нагревают в масле до температуры выше температуры стеклования полимера (Tg около130°C C) при постоянном перемешивании. Авторы настоящего изобретения установили, что начальная температура дисперсии, которая выше температуры стеклования этилцеллюлозы, очень важна для достижения полного растворения этилцеллюлозы и получения прочного геля. Через несколько минут весь порошкообразный EC растворяется с получением прозрачного и очень вязкого раствора (в зависимости от концентрации EC в масле). Используемая концентрация составляет от 4 до 20 вес.% EC в масле, например, от около 4 до около 10 вес.%. EC будет желировать масло сам по себе; могут быть получены стабильные пропускающие свет и устойчивые гели, но они зернистые и хрупкие по природе, застывают очень быстро и имеют относительно высокую температуру желирования, как правило, около 110-120°C, которая в большинстве случаев не подходит для использования в пищевой промышленности. Авторы настоящего изобретения установили, что добавление поверхностно-активного вещества обеспечивает важные преимущества композициям по настоящему изобретению. Поверхностно-активное вещество не снижает температуру, требуемую для начального растворения этилцеллюлозы, что сохраняет температуру стеклования даже в присутствии поверхностно-активного вещества. Однако как только этилцеллюлоза растворится, образовав гель, поверхностно-активное вещество пластифицирует гель, понижая температуру желирования образованного геля. Следовательно, раствор этилцеллюлозы в масле может оставаться более легко смешиваемым с другими ингредиентами на стадии добавления в расплавленный шоколад или в сухие ингредиенты шоколада при средней температуре, что желательно для эффективного смешивания.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что прочность геля, образованного диспергированием этилцеллюлозы и поверхностно-активного вещества в масле, зависит от выбора этилцеллюлозы, масла, поверхностно-активного вещества и температуры дисперсии.

Могут быть использованы различные типы масел, такие как без ограничения соевое масло, масло канолы, кукурузное масло, подсолнечное масло, сафлоровое масло, масло льняного семени, масло горького миндаля, арахисовое масло, рыбий жир, водорослевое масло, пальмовое масло, пальмовый стеарин, пальмовый олеин, пальмоядровое масло, высокоолеиновое соевое, канолы, подсолнечное, сафлоровое масла, гидрогенизированное пальмоядровое масло, гидрогенизированный пальмовый стеарин, полностью гидрогенизированное соевое, канолы или хлопковое масла, высокостеариновое подсолнечное масло, оливковое масло, ферментативно и химически переэтерифицированные масла, твердые масла, какао масло, масло авокадо, масло горького миндаля, кокосовое масло, хлопковое масло и их смеси. Масла могут заменять часть, например, вплоть до около 50 вес.% одного или более жира.

Соевое масло образует очень прочные гели, как и кукурузное масло, и масло льняного семени. С другой стороны, масло канолы и высокоолеиновые масла образуют более слабые гели. Масло льняного семени и масла с самым высоким содержанием полиненасыщенных кислот, а именно, ореховое, водорослевое масло и рыбий жир, образуют очень прочные гели. Казалось бы, масла с высоким содержанием полиненасыщенных кислот, таких как линолевая, линоленовая, ДГК и ЭПК кислоты, должны образовывать самые прочные гели, при этом масла с высоким содержанием олеиновой кислоты не должны образовывать такие прочные гели Чем масла более полиненасыщены, тем они более полярны, и чем более насыщены масла, тем выше их плотность. Принимая во внимание все указанное выше, для применения жиров, соевое масло и кукурузное масло являются предпочтительными маслами для образования гелей. Средне и коротко цепочечные насыщенные жиры и масла (MCTs), такие как пальмоядровое масло и кокосовое масло, также образуют прочные гели. Следовательно, для получения шоколада подходят пальмоядровое масло и масло какао, с точки зрения хорошо известного применения этих масел в традиционных шоколадных композициях.

Предпочтительно олеогели по настоящему изобретению включают от около 70% до около 95% масел (включая любые жиры), например, от около 80% до около 90% масел.

Добавление поверхностно-активного вещества в смесь полимер-масло позволяет получить заданные полимерные гели. Примеры компонентов поверхностно-активное вещество/растворитель включают без ограничения полиоксиэтилен сорбитан моноолеат (Tween 80), полиоксиэтилен сорбитан моностеарат (Tween 60), сорбитан моноолеат (SMO или Span 80), сорбитан моностеарат (SMS или Span 60), глицерил моноолеат (GMO), глицерил моностеарат (GMS), глицерил монопальмитат (GMP), полиглицериловый эфир лауриновой кислоты - полиглицерил полилаурат (PGPL) полиглицериловый эфир стеариновой кислоты - полиглицерил полистеарат (PGPS), полиглицериновый эфир олеиновой кислоты (PGPO) - полиглицерил полиолеат (PGPO) и полиглицериловый эфир рицинолеиновой кислоты (PGPR) - полиглицерил полирицинолеат (PGPR).

Добавление совместимого поверхностно-активного вещества пластифицирует полимер, замедляет процесс желирования (увеличивает время желирования) и индуцирует образование стабильных, пропускающих свет, эластичных, не хрупких гелей. Поверхностно-активное вещество не снижает температуру, необходимую первоначально для диспергирования этилцеллюлозы в масле (смотрите ниже), но поверхностно-активное вещество снижает температуру желирования, охлаждая раствор полимер/поверхностно-активное вещество/масло, и температуру плавления геля после образования. При использовании поверхностно-активного вещества температура желирования геля предпочтительно снижается от около 40°C до около 90°C, например, от около 60°C до около 80°C. Используемый в настоящем описании термин «температура желирования» относится к температуре, при которой раствор масло-этилцеллюлоза-поверхностно-активное вещество становится твердым при охлаждении, что определяется визуально за счет инверсии. Желированные масла, которые застывают при температуре выше 100°C, не применимы в большинстве пищевых комбинаций, поскольку нагревание пищевого продукта до такой высокой температуры для включения раствора полимера может разрушить или очень серьезно модифицировать нативную структуру пищевого продукта. Дополнительно, быстрый процесс желирования может это очень затруднить для полимеров, добавленных в пищевые продукты, они будут застывать в гель слишком быстро для собственного включения и смешивания. Предпочтительным поверхностно-активным веществом для применения в пищевых продуктах является то, которое снижает температуру желирования и замедляет процесс желирования.

Предпочтительные поверхностно-активные вещества представляют SMS, GMS, GMO, SMO и PGPL.

Как видно из указанного выше, поверхностно-активное вещество, как правило, представляет не ионное поверхностно-активное вещество. В частности, прочные гели получают при использовании в качестве поверхностно-активного вещества эфира насыщенных C10- C24, предпочтительно C14-C20 жирных кислот с многоатомным спиртом, имеющим 2, 3 или более гидроксильных групп. Подходящие насыщенные жирные кислоты включают стеариновую (C 18) и пальмитиновую (C 16) кислоты. Предпочтительно многоатомный спирт, такой как сахарный спирт или полиглицерин, имеет по меньшей мере четыре гидроксильных группы. Наиболее подходящим поверхностно-активным веществом такого типа является SMS.

Ощущение во рту при потреблении от SMS и SMO превосходит другие поверхностно-активные вещества.

Поверхностно-активное вещество из эфиров ненасыщенных жирных кислот, таких как GMO и SMO, является очень хорошим пластификатором в точке, где снижение температуры плавления может быть излишне экстремальным, приводя к образованию геля с пониженной термостойкостью. Это приводит к необходимости иметь более высокую концентрацию полимера в готовом продукте. PGPL является очень хорошим пластификатором, но излишне сильное нагревание PGPL может привести к гидролизу лауриновой кислоты, которая обладает очень нежелательным вкусом. Предпочтительно поверхностно-активные вещества, используемые в настоящем изобретении, не включают оливатные эфиры PEG, более предпочтительно Olivem 900, 700 или 300.

Устойчивость полимерного геля повышается с повышением количества поверхностно-активного вещества (соотношение полимера к поверхностно-активному веществу снижается). Однако существует ограничение по количеству поверхностно-активного вещества, добавляемого в пищевые продукты. Практические пределы весового соотношения полимера к поверхностно-активному веществу составляют от 10:1 до 1:1. Установлено, что весовое соотношение полимера к поверхностно-активному веществу от около 4:1 до около 2:1, например, 3:1, являются хорошим компромиссом между получением геля с хорошей прочностью и минимизацией количества поверхностно-активного вещества, добавленного в пищевой продукт.

Не желая быть ограниченными какой-либо теорией, авторы настоящего изобретения считают, что механизм термического образования геля и взаимодействия с поверхностно-активным веществом показан на Фигуре 1. В этом Примере поверхностно-активным веществом является SMS. Для специалиста в области техники, к которой относится настоящее изобретение, очевидно, что та же схема может быть применена к другим поверхностно-активным веществам.

Важную роль в образовании геля играет молекулярная масса этилцеллюлозного полимера. Авторы настоящего изобретения установили, что EC с вязкостью 4 сП образует очень слабые гели даже при 10 вес.% концентрациях. Смесь полимеров EC с вязкостью 100 сП и 300 сП с очень высокой молекулярной массой трудно растворяется и смешивается, образует очень вязкие золи и быстро застывает при высокой температуре (выше 100°C). Это также усиливает введение пузырьков воздуха в расплав, что нежелательно. Следовательно, применение EC с вязкостью 100 сП или 300 сП не подходит для применения в большинстве пищевых продуктов.

Этилцеллюлоза с промежуточной молекулярной массой, такой как 10 сП, 22 сП и 45 сП, образует устойчивые, пропускающие свет и эластичные гели при 5-6 вес.% концентрациях в масляной фазе. EC 10 сП, 22 сП и 45 сП легко растворяются в масле, золи не слишком вязкие при 10-15% концентрациях, и они начинают желироваться при температуре от 70 до 90°C. Для шоколада подходят EC 10 сП, 22 сП и 45 сП.

Как указано выше, EC 22 сП является предпочтительным полимером для применения по настоящему изобретению. Предположительная приблизительная молекулярная масса EC 22 сП 40000 г/моль и SMS 430,62 г/моль, весовое соотношение полимера к поверхностно-активному веществу 3:1 переходит в соотношение полимера к поверхностно-активному веществу 1:31 моль/моль. Предположительная молекулярная масса глюкозы 180 г/моль, и при 50% замещении этилцеллюлозой - 222 г/моль, и мономера этилглюкозы в целлюлозе - 204 г/моль, это означает примерно 196 мономеров глюкозы в EC 22 сП. Таким образом, 196/31=6 означает, что в полимере EC 22 сП одна молекула SMS связана с каждым шестым мономером глюкозы. Это важно, поскольку правильное образование геля зависит от баланса между взаимодействием полимер-растворитель и полимер-полимер. Излишне высокая растворимость полимера в масле будет исключать образование геля при охлаждении. Недостаточная растворимость будет исключать правильное разбухание полимера и расширение цепочек в растворитель, которые затем взаимодействуют и образуют зоны соединения при охлаждении, приводя к желированию. Очевидно, что прочность связывания является важным фактором, наряду с конформацией полимера.

Этилцеллюлозные олеогели могут быть добавлены в шоколадные композиции с пониженным содержанием жира для замены фракции жиров, присутствующих в шоколаде, маслами для того, чтобы сделать шоколад более здоровым, и/или для снижения стоимости шоколада, и/или для улучшения термоустойчивости шоколада или других целей. Это указано как «способ замещения жира» для получения шоколадных композиций по настоящему изобретению. Предпочтительно в шоколаде замещено этилцеллюлозным олеогелем от около 1 до около 100 вес.% содержания жира, например, от около 50% до около 90%. Следует понимать, что олеогель может как таковой включать смесь жиров, вкл