Жир из подсолнечника с высокой температурой плавления для кондитерских изделий
Изобретение относится к масложировой промышленности. Твердый жир содержит в своей триацилглицериновой фракции по меньшей мере 49,1% триацилглицеринов с общей формулой SUS, от 32,5% до 74,3% триацилглицеринов с общей формулой StOSt, от 3,2% до 8,1% триацилглицеринов с общей формулой AOSt и от 3,3% до 10,3% триацилглицеринов с общей формулой BOSt, и содержащий от 0 до 0,5% линоленовой кислоты. Жирные кислоты в положении sn-1 и sn-3 глицерина являются двумя внешними признаками в формуле триацилглицерина, при этом S представляет собой насыщенную жирную кислоту, U представляет собой ненасыщенную жирную кислоту, St представляет собой стеариновую кислоту, О представляет собой олеиновую кислоту, А представляет собой арахидоновую кислоту и В представляет собой бегеновую кислоту. Твердый жир получают из высокостеаринового высокоолеинового подсолнечного масла. Полученный твердый жир используют для получения кондитерских изделий. Изобретение позволяет получить твердый жир из легкодоступного сырья путем повышения температуры плавления жира, содержания твердых веществ при этих температурах, что позволяет сохранять свойства кондитерских изделий. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 1 ил., 23 табл., 10 пр.
Реферат
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к твердому жиру, полученному фракционированием высокоолеинового и высокостеаринового подсолнечного масла.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В отличие от масел, которые, как правило, представляют жидкие и пластичные жиры с широкими интервалами плавления, кондитерские жиры имеют узкие интервалы плавления при температуре выше 30°C. Самым часто используемым для этой цели жиром является какао масло (CB), которое имеет высокое содержание триацилглицеринов (TAG) с общей формулой SUS (70-90%), причем S представляет собой насыщенную жирную кислоту в sn-1,3 положении TAG, а U представляет собой ненасыщенную жирную кислоту в sn-2 положении TAG. Типичная композиция CB приведена в таблице 1A, наиболее распространенными видами TAG являются 1,3-дистеароил-2-олеоил-глицерин (StOSt), 1-пальмитоил-2-олеоил-3-стеароил-глицерин (POSt) и 1,3-дипальмитоил-2-олеоил-глицерин (POP).
Таблица 1A | |||
Типичная композиция наиболее распространенных TAG и классы TAG какао масел различного происхождения.P-пальмитиновая кислота; St-стеариновая кислота; O-олеиновая кислота;S-насыщенная жирная кислота; M-моноеновая жирная кислота;D - диеновая жирная кислота; U-ненасыщенная жирная кислота | |||
Гана | Берег Слоновой кости | Бразилия | |
Триацилглицерины (%) | |||
POP | 15,3 | 15,2 | 13,6 |
POSt | 40,1 | 39,0 | 33,7 |
StOSt | 27,5 | 27,1 | 23,8 |
Классы триацилглицеринов (%) | |||
SSS | 0,7 | 0,6 | Следовые количества |
SUS | 84,0 | 82,6 | 71,9 |
SUU | 14,0 | 15,5 | 24,1 |
UUU | 1,3 | 1,3 | 4,0 |
В таблицах 1B и 2 приведены композиция триацилглицеринов двух какао масел и масла ши и их соответствующее содержание твердых веществ при температуре от 30 до 40°C.
Таблица1B | |||
Композиция триацилглицеринов двух какао масел (CB1 и CB2), масла ши.P-пальмитиновая кислота; St-стеариновая кислота; O-олеиновая кислота;L-линоленовая кислота; A-арахидоновая кислота; B-бегеновая кислота | |||
CB1 | CB2 | Ши | |
POP | 13,4 | 18,7 | 0,2 |
POSt | 38,3 | 40,7 | 4,3 |
PLP | 1,4 | 1,8 | 0,1 |
POO | 2,3 | 3,0 | 1,7 |
PLSt | 3,6 | 3,6 | 1,2 |
POL | 0,3 | 0,4 | 0,5 |
PLL | <0,1 | <0,1 | <0,1 |
StOSt | 31,9 | 24,0 | 41,3 |
StOO | 3,8 | 3,8 | 27,5 |
StLSt | 2,4 | 1,8 | 5,7 |
OOO | 0,3 | 0,2 | 5,2 |
StOL | 0,5 | 0,4 | 5,2 |
OOL | <0,1 | <0,1 | 1,3 |
StLL | <0,1 | <0,1 | 1,2 |
OLL | <0,1 | <0,1 | 0,4 |
AOSt | 1,9 | 1,1 | 2,5 |
OOA | <0,1 | 0,1 | 1,5 |
OLA | <0,1 | <0,1 | <0,1 |
Таблица 2 | |||||
Содержание твердых веществ при различных температурах в двух какао маслах (CB1 и CB2) и масле ши.P-пальмитиновая кислота; St-стеариновая кислота; O-олеиновая кислота;L-линоленовая кислота; A-арахидоновая кислота; B-бегеновая кислота | |||||
Температура (°C)/Содержание твердых веществ (%) | |||||
30°C | 32,5°C | 35°C | 37,5°C | 40°C | |
CB1 | 61,1 | 43,6 | 26,5 | 13,8 | 5,8 |
CB2 | 48,2 | 21,7 | 5,9 | 0,5 | 0,0 |
Ши | 54,4 | 40,8 | 25,9 | 13,7 | 5,8 |
Какао масло имеет сложное полиморфное поведение, шесть кристаллических форм, которые дают пять различных полиморфов. Дополнительно, интервалы плавления этого жира очень узкие. Физические свойства такого жира придают шоколаду и кондитерским изделиям их типичные характеристики, включая высокое содержание твердых веществ и быстрое плавление во рту, придавая свежее ощущение и быстрое выделение вкуса и аромата.
Мировое производство CB ограниченно низкой продуктивностью деревьев какао, ограниченной площадью производства и посягательствами домашних животных на урожай. Такая ситуация контрастирует с растущим мировым спросом на этот жир, что вызывает напряженность на рынке и частый рост цен.
Альтернативы CB для получения кондитерских жиров состоят из пальмитинового и лауринового жиров, полученных из пальмового, пальмоядрового или кокосового масел или масел, отвержденных гидрогенизацией. Модели жиров богатые пальмитиновой, лауриновой и миристиновой жирными кислотами, имеют высокое содержание насыщенных жирных кислот в sn-2 положении. Эти жиры демонстрируют повышение холестерина в плазме крови, вызывая атеросклероз.
Для сохранения здоровья сердечно-сосудистой системы не рекомендуется потребление гидрогенизированных жиров в виду содержания в них транс-жирных кислот, которые изменяют метаболизм холестерина, повышая фракцию, связанную с LDL белками, и снижая холестерин, связанный с HDL белками. Альтернативными источниками CB являются тропические жиры богатые StOSt, такие как ши, иллип, кокум или манго. Эти источники жира для кондитерских продуктов не являются атерогенными, но их поставки все еще не регулярны, эти используемые виды не являются традиционными сельскохозяйственными культурами, а их плоды и семена собирают в дикой природе, более того их производят в областях с плохим сообщением и с нерегулярным снабжением. Как правило, перед использованием в кондитерских изделиях эти жиры смешивают с некоторыми фракциями пальмового масла, богатыми POP.
Дополнительно, в последние годы появились новые альтернативные источники StOSt для кондитерских изделий. Их получают из масличных культур, таких как соя и масличный рапс, модифицированных при использовании генной инженерии за счет повышения уровней стеариновой кислоты. Они представляют растения, семена которых находятся в зеленых коробочках или стручках, в масле которых в значительных количествах присутствует линоленовая кислота и линолевая кислота. Присутствие линоленовой кислоты в кондитерских жирах не желательно ввиду ее неустойчивости к окислению и очень низкой температуры плавления (-11°C), что снижает в них содержание твердого жира при комнатной температуре или выше. Эти жиры также могут быть использованы для пластических жиров, для получения спрэдов, шортенинга и маргарина, имеющих широкие интервалы плавления. Примеры всех этих применений фракционированных масел могут быть найдены в WO 99/57990, где высокостеариновое и высокоолеиновое соевое масло используют для получения жира, подходящего для кондитерских изделий, или в WO 00/19832, где высокостеариновое и высокоолеиновое рапсовое масло используют для получения аналогичных продуктов, но, к сожалению, с некоторым содержанием линоленовой кислоты (18:3) и с менее чем 3% твердых веществ при температуре выше 33,3°C. Они подходят для получения шортенингов и спрэдов, но в меньшей степени подходят для кондитерских изделий.
Также высокостеариновое и высокоолеиновое подсолнечное масло фракционируют с получением фракций олеина для масел для жарки (WO 2008/006597) и для получения жира, подходящего для структурирования жидкого растительного масла, позволяя получить широкие интервалы температуры плавления для традиционного, способного к намазыванию жира (WO 01/ 96507).
Продолжает существовать необходимость в альтернативных жирах для применения в кондитерских изделиях.
СУЩЕСТВО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение основано на обнаружении того, что стеариновые жиры, полученные сухим фракционированием или фракционированием растворителем из высокостеаринового и высокоолеинового подсолнечного масла, если требуется, с внесением кристаллов темперированного стеарина, имеют высокое содержание твердого жира при температуре выше 30°C, даже выше, чем у какао масла или других высоконасыщенных тропических жиров с аналогичным содержанием динасыщенных триацилглицеринов в виду присутствия динасыщенных триацилглицеринов, богатых стеариновой, арахидоновой и бегеновой жирными кислотами. Эти триацилглицерины повышают температуру плавления жира, увеличивая содержание твердых веществ при этих температурах, что помогает сохранять свойства кондитерских изделий, в частности, при периодическом воздействии умеренно высоких температур.
Новые жиры из подсолнечника по изобретению не имеют триацилглицеринов, которые содержат линоленовую кислоту. В этой связи жир по изобретению является альтернативой CB или тропическим жирам, богатым StOSt, таким как ши, иллип, кокум или манго, для использования в кондитерских изделиях.
Жир по изобретению не является атерогенным в виду высокого содержания олеиновой и стеариновой кислот, которые не оказывают влияния на уровни холестерина в крови. Дополнительно, он свободен от транс-жиров и имеет низкое содержание насыщенных жирных кислот в sn-2 положении.
Жир по изобретению может быть получен при использовании физических средств из высокостеаринового или высокоолеинового подсолнечного масла, что гарантирует регулярное и надежное снабжение этим продуктом. Дополнительно, жир по изобретению свободен (<0,5%) от линоленовой кислоты и содержит арахидоновую (A) и бегеновую (B) жирные кислоты, этерифицированные в sn-1,3 положении триацилглицеринов, образуя среди прочих 1-арахидоил-2-олеоил-3-стеароил-глицерин (AOSt) и 1-бегеноил-2-олеоил-3-стеароил-глицерин (BOSt), что позволяет получить более высокое количество твердых веществ при комнатной температуре по сравнению с другими кондитерскими жирами, сохраняя интервал плавления, подходящий для кондитерских изделий.
В одном варианте изобретение относится к жиру, содержащему по меньшей мере 32,5%, предпочтительно по меньшей мере 40%, более предпочтительно по меньшей мере 50%, еще более предпочтительно по меньшей мере 60%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 74,3% триацилглицеринов StOSt, по меньшей мере 3,2%, предпочтительно по меньшей мере 4,5%, более предпочтительно по меньшей мере 5,5%, наиболее 8,1% AOSt и по меньшей мере 3,3%, предпочтительно по меньшей мере 5%, более предпочтительно по меньшей мере 8%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 10,3% BOSt в триацилглицериновой фракции, причем жирные кислоты в положении sn-1 и sn-3 глицерина являются двумя внешними признаками в формуле триацилглицерина (TAG), при этом St представляет собой стеариновую кислоту, O представляет собой олеиновую кислоту, A представляет собой арахидоновую кислоту и B представляет собой бегеновую кислоту. Жир по изобретению не является гидрогенизированным, пальмитиновым и лауриновым, он не подвергался переэтерификации и по существу подходит для кондитерских изделий.
В одном варианте изобретение относится к жиру, содержащему от 32,5% до 74,3%, предпочтительно от 35 до 70%, более предпочтительно от 40 до 60%, еще более предпочтительно от 45 до 55% триацилглицеринов StOSt, от 3,2% до 6,1%, предпочтительно от 4 до 7%, более предпочтительно от 4,5 до 5,5% AOSt и от 3,3% до 10,3%, предпочтительно от 4,5 до 9%, более предпочтительно от 5 до 8%, еще более предпочтительно от 6 до 7% BOSt в триацилглицериновой фракции, причем жирные кислоты в положении sn-1 и sn-3 глицерина являются двумя внешними признаками в формуле триацилглицерина (TAG), а St представляет собой стеариновую кислоту, O представляет собой олеиновую кислоту, A представляет собой арахидоновую кислоту и B представляет собой бегеновую кислоту. Жир по изобретению не является гидрогенизированным, пальмитиновым и лауриновым, он не подвергался переэтерификации и по существу подходит для кондитерских изделий.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения жир включает фракцию триацилглицерина, в которой по меньшей мере 49,1% триацилглицерина с общей формулой SUS.
Конкретные варианты выполнения настоящего изобретения представляют жиры со следующими комбинациями StOSt, AOSt, BOSt и SUS, как приведено в таблице 3.
Таблица 3 | ||||
Жир | StOSt | AOSt | BOSt | SUS |
SH1 | 52,5 | 6,9 | 8,0 | 79,6 |
SH2 | 57,5 | 8,0 | 10,3 | 87,5 |
SH3 | 37,1 | 6,3 | 6,9 | 64,6 |
SH4 | 52,5 | 6,9 | 8,0 | 79,0 |
SA1 | 37,7 | 5,4 | 5,3 | 59,3 |
SA2 | 57,8 | 7,7 | 5,0 | 79,3 |
SA3 | 35,8 | 4,4 | 4,4 | 60,3 |
SA4 | 32,5 | 3,2 | 3,3 | 49,1 |
SA5 | 56,0 | 7,4 | 8,4 | 85,2 |
SH5 | 39,9 | 6,9 | 7,9 | 71,3 |
SH6 | 65,3 | 7,0 | 8,2 | 87,4 |
SH7 | 67,3 | 7,4 | 8,3 | 90,6 |
SH8 | 74,3 | 7,1 | 6,6 | 95,5 |
SA6 | 42,8 | 5,8 | 5,8 | 67,2 |
SA7 | 39,5 | 6,9 | 7,7 | 68,8 |
SA8 | 41,4 | 6,8 | 7,1 | 71,8 |
SA9 | 43,7 | 7,4 | 8,1 | 75,4 |
SA10 | 46,9 | 8,1 | 8,4 | 80,5 |
SA11 | 52,7 | 7,4 | 8,1 | 81,3 |
SA12 | 53,2 | 7,2 | 7,5 | 82,1 |
Следовательно, настоящее изобретение относится к стеарину с высокой температурой плавления, полученному фракционированием с растворителем или сухим растворителем, если требуется, с внесением кристаллов темперированного стеарина или, если требуется, охлаждением масла до температуры достаточно низкой для индуцирования быстрого образования кристаллических ядер (то есть температуры образования зародышей кристаллизации) из известного предшествующего уровня техники высокостеаринового высокоолеинового подсолнечного масла. В частности, жир по изобретению подходит в качестве альтернативы какао масла и для получения кондитерских жиров. Жир свободен от транс-жирных кислот и содержит очень низкие количества насыщенных жирных кислот в sn-2 положении. Этот жир богат стеаратом и олеатом, которые являются жирными кислотами, не повышающими уровни холестерина в крови человека. Дополнительно, содержание в них линоленовой кислоты ничтожно, что в свою очередь обеспечивает окислительную стабильность.
Жир по изобретению содержит достаточно высокие уровни TAG типа AOSt и BOSt в своей композиции для повышения количества твердых веществ по сравнению с жирами, имеющими аналогичные количества стеариновой кислоты. Он представляет особый интерес для определенных видов кондитерских изделий и позволяет избежать поседения в умеренном климате. Поседение вызывается нарушением темплата, которое в свою очередь вызвано высокими температурами, и приводит к белесым пятнам на поверхности шоколадных изделий. Присутствие жирных кислот с цепочками длиннее, чем у стеариновых придает эффект «памяти», что помогает сохранить правильный темплант кондитерского изделия.
Жиры по изобретению получают из высокостеариного высокоолеинового подсолнечного масла, которое может быть экстрагировано из семян, как описано в WO 00/74470. Типичная TAG композиция масел описана в WO 00/74470 и включает StOSt, POSt, AOSt и BOSt, но в количествах недостаточных для обеспечения высокого содержания твердых жиров. Следовательно, такие TAG необходимо подвергнуть концентрированию сухим фракционированием или фракционированием растворителем с получением жира с уровнями твердых веществ, адекватными для кондитерских изделий.
Сухое фракционирование включает охлаждение до температуры от 16 до 22°C и выдержку при этой температуре до 30 часов и последующую фильтрацию под давлением до 10 бар (1000 кПа) для удаления оставшегося олеина.
Иногда, фракции жира, полученные сухим фракционированием, не подходят для кондитерских изделий в качестве альтернативы CB. Однако они походят для получения кондитерских жиров дополнительным фракционированием. Как указанно в Примерах, такие фракции представляют, например, SD1, SD2, SD3 и SD4. Фракция триацилглицерина такой фракции высокостеаринового выскоолеинового масла, используемой в качестве исходного продукта для получения некоторых твердых жиров по изобретению, включает по меньшей мере 30% триацилглицерина с общей формулой SUS, от 20,8% до 74,3% триацилглицерина с общей формулой StOSt, от 2,9 до 8,1% триацилглицерина с общей формулой AOSt и от 3,1 до 10,3% триацилглицерина с общей формулой BOSt, причем жирные кислоты в положениях sn-1 и sn-3 глицерина являются двумя внешними характеристиками в формуле триацилглицерина (TAG), S представляет собой насыщенную жирную кислоту, U представляет собой ненасыщенную жирную кислоту, St представляет собой стеариновую кислоту, O представляет собой олеиновую кислоту, A представляет собой арахидоновую кислоту и B представляет собой бегеновую кислоту.
Фракционирование растворителем включает смешивание масла с органическим растворителем с последующим охлаждением полученных в результате мицелл при температуре ниже 15°C.
Улучшенное фракционирование, в частности более быстрое фракционирование, может быть получено внесением затравки в начале фракционирования при использовании кристаллов темперированного стеарина или охлаждением масла до температуры образования кристаллических ядер.
В одном варианте выполнения настоящего изобретения фракционирование растворителем проводят при использовании в качестве растворителя гексана. При использовании высокостеариновых высокоолеиновых масел или стеаринов, полученных сухим фракционированием, фракционирование гексаном приводит к получению жиров, сравнимых с CB по содержанию твердых веществ при температуре 35°C.
Жир по изобретению полностью совместим с какао маслом и может быть смешан с ним в любой пропорции без снижения температуры плавления смесей. Этот жир позволяет обеспечить регулярные и контролируемые поставки кондитерских жиров, поскольку может быть получен из культур умеренной климатической зоны, таких как подсолнечник.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение предлагает твердый жир для кондитерских изделий, который является здоровым и может быть получен из пищевого подсолнечника в странах с умеренным климатом. Это достигается благодаря его получению из высокостеариного высокоолеинового подсолнечного масла. Композиция такого жира позволяет иметь высокое содержание твердых веществ при комнатной температуре и интервалы плавления, адекватные для применения в кондитерских изделиях.
Жир по изобретению, полученный фракционированием указанного выше масла, удовлетворяет следующим требованиям:
- содержит от 49,1 до 95,5% TAG с общей формулой SUS,
- содержит от 32,5 до 74,3% StOSt, и от 3,2 до 8,1% AOSt и от 3,3 до 10,3% BOSt,
- содержит от 0 до 0,5% линоленовой кислоты,
- также имеет высокое содержание твердого жира (от 38,9 до 94,5%) при температуре 30°C.
Жир по изобретению получают низкотемпературным сухим фракционированием с проведением следующих стадий:
a) нагревание высокостеаринового высокоолеинового масла до около 60°C и снижением температуры до достижения температур от 16 до 22°C, предпочтительно от 17 до 19°C при умеренном перемешивании, при этом, если требуется, добавляя темперированные кристаллы для затравки и выдерживая масло при этой температуре от 20 до 50 часов, предпочтительно от 24 до 35 часов;
b) отделение твердого стеарина от олеина при использовании фильтрации;
c) прессование стеаринового осадка, предпочтительно при до 5 бар (500 кПа), более предпочтительно до 10 бар (1000 кПа), еще более предпочтительно до 30 бар (3000 кПа) для удаления оставшегося в нем олеина.
В другом варианте выполнения жир по изобретению может быть получен фракционированием с растворителем с проведением следующих стадий:
a) смешивание высокостеаринового высокоолеинового масла с органическим растворителем, в частности ацетоном, гексаном или этиловым эфиром;
b) снижение температуры полученной в результате мицеллы до от -3 до 15°C, предпочтительно 2-10°C при умеренном перемешивании, при этом, если требуется, добавляя темперированные кристаллы для затравки, и поддерживание масла при этой температуре до 96 часов;
c) отделение фракции твердого стеарина фильтрацией;
d) промывка твердой фазы холодным свежим растворителем для удаления мицелл, оставшихся в осадке; и
e) удаление растворителя, предпочтительно дистилляцией под вакуумом.
Исходным материалом для получения жира по изобретению является высокостеариновое высокоолеиновое подсолнечное масло, которое может быть экстрагировано из семян, как описано в WO OO/74470 или Pleite, R. et al. (Journal of Agricultural and Food Chemistry 2006, 54: 9383-8). Это масло может быть экстрагировано из семян при использовании традиционных способов, включая измельчение семян и экстракцию в аппарате Сокслета после добавления сульфата натрия при использовании гексана в качестве растворителя.
Фракционирование может быть улучшено по времени и по качеству внесением подходящих кристаллов темперированного стеарина. Эти кристаллы стеарина могут быть получены из фракций высокостеаринового и высокоолеинового стеарина проведением темперирования или предварительной кристаллизации при температуре от около 20 до 24°C в течение по меньшей мере 24 часов.
В указанном выше масле содержание триацилглицеринов с общей формулой SUS, причем sn-1,3 жирные кислоты являются двумя внешними признаками, а S представляет собой насыщенную жирную кислоту, U представляет собой ненасыщенную жирную кислоту, недостаточно для использования в кондитерских изделиях. Следовательно, масло для получения жира по изобретению должно быть фракционировано. Фракционирование масла включает только механические стадии, включая охлаждение масла, если требуется, в присутствии какого-либо органического растворителя, отделение полученного в результате осадка фильтрацией и удаления, если требуется, растворителя дистилляцией. Полученные в результате жиры имеют повышенные уровни TAG с общей формулой SUS. TAG и классы TAG композиции исходного масла и различных фракций приведены в таблицах 4 и 5.
Таблица 4 | |||
Композиция триацилглицеринов высокостеариновых высокоолеиновых масел (HStHO1) по сравнению с осадками, полученными из одного и того же масла сухим фракционированием (SD1) или фракционированием растворителем (SH1).P-пальмитиновая кислота; St-стеариновая кислота; O-олеиновая кислота;L-линоленовая кислота; A-арахидоновая кислота; B-бегеновая кислота | |||
Содержание триацилглицеринов (%) | |||
HStHO1 | SD1 | SH1 | |
POP | 0,4 | 0,4 | 0,6 |
POSt | 2,7 | 5,6 | 11 |
POO | 7,6 | 5,3 | 1,6 |
POL | 1,0 | 0,7 | <0,1 |
PLL | <0,1 | <0,1 | <0,1 |
StOSt | 4,4 | 20,8 | 52,5 |
StOO | 33,0 | 24,6 | 8,9 |
StLSt | 0,7 | 0,6 | 0,6 |
OOO | 31,9 | 22,8 | 6,3 |
StOL | 4,4 | 3,4 | 1,0 |
OOL | 5,2 | 3,9 | 1,0 |
OLL | 0,8 | 0,5 | <0,1 |
AOSt | 0,8 | 2,9 | 6,9 |
OOA | 2,9 | 2,1 | 0,7 |
OLA | <0,1 | <0,1 | <0,1 |
BOSt | 0,7 | 3,1 | 8,0 |
OOB | 3,7 | 3,1 | 0,9 |
Исходное содержание TAG с общей формулой SUS было увеличено в около 4 раза при сухом фракционировании и в около 8 раз при фракционировании растворителем, полученные в результате жиры подходят для кондитерских изделий. Эти жиры имеют содержание TAQs AOSt и BOSt от 3% до 8% для каждого, что увеличивает содержание твердых веществ в жире. Эти стеарины могут быть использованы для получения кондитерских изделий или шоколада как таковые или в смеси с CB, или тропическими жирами, богатыми StOSt, такими как ши, иллип, кокум или манго, или другими кондитерскими жирами. Жиры по изобретению полностью совместимы с CB, при смешивании с CB не происходит ни получения эвтектиков, ни какого-либо снижения температуры плавления конечной смеси.
Таблица 5 | |||
Классы композиции триацилглицеринов высокостеариновых высокоолеиновых масел (HStHO1) по сравнению с осадками, полученными из одного и того же масла сухим фракционированием (SD1) или фракционированием растворителем (SH1).S-насыщенная жирная кислота; M-моноеновая жирная кислота;D - диеновая жирная кислота; U-ненасыщенная жирная кислота | |||
Содержание классов триацилглицеринов (%) | |||
HStHO1 | SD1 | SH1 | |
SMS | 9,0 | 32,8 | 79,0 |
SMM | 47,2 | 35,1 | 12,1 |
SDS | 0,7 | 0,6 | 0,6 |
SDM | 5,4 | 4,1 | 1,0 |
SDD | <0,1 | <0,1 | <0,1 |
MMM | 31,9 | 22,8 | 6,3 |
MMD | 5,2 | 3,9 | 1,0 |
MDD | 0,8 | 0,5 | <0,1 |
SUS | 9,6 | 33,4 | 79,6 |
SUU | 52,6 | 39,2 | 13,1 |
UUU | 37,9 | 27,2 | 7,3 |
Жир по изобретению может быть получен из любого типа высокостеариного высокоолеинового подсолнечного масла, сохраняя, аналогичные композиции TAG и профили плавления. Использование масел с высоким содержанием стеариновой кислоты не приводит к значительным изменениям композиции стеаринов, полученных в результате сухого фракционирования или фракционирования растворителем. Следовательно, в таблицах 6 и 7 приведены композиция TAG стеаринов, полученных из высокостеаринового высокоолеинового масла, имеющего более высокое содержание стеариновой кислоты (HStHO 2). В этом масле достигается уровень TAG StOSt 7,5%, с выходом стеаринов, который аналогичен для композиции таковых из масла HStHO1.
Таблица 6 | |||
Композиция триацилглицеринов высокостеариновых высокоолеиновых масел (HStHO2) по сравнению с осадками, полученными из одного и того же масла сухим фракционированием (SD2) или фракционированием растворителем (SH2).P-пальмитиновая кислота; St-стеариновая кислота; O-олеиновая кислота;L-линоленовая кислота; A-арахидоновая кислота; B-бегеновая кислота | |||
Содержание триацилглицеринов (%) | |||
HStHO2 | SD2 | SH2 | |
POP | 0,7 | 0,7 | 0,6 |
POSt | 4,7 | 6,8 | 10,7 |
POO | 9,2 | 6,4 | 1,2 |
POL | 0,8 | 0,7 | <0,1 |
PLL | <0,1 | <0,1 | <0,1 |
StOSt | 7,4 | 23,1 | 57,5 |
StOO | 34,4 | 26,2 | 6,5 |
StLSt | 1,1 | 0,6 | 0,4 |
OOO | 23,5 | 16,6 | 2,9 |
StOL | 3,5 | 2,8 | 0,5 |
OOL | 3,1 | 2,2 | 0,3 |
OLL | 0,1 | 0,3 | <0,1 |
AOSt | 1,8 | 3,7 | 8,0 |
OOA | 3,4 | 2,4 | 0,5 |
OLA | <0,1 | <0,1 | <0,1 |
BOSt | 1,5 | 3,7 | 10,3 |
OOB | 5,1 | 3,9 | 0,7 |
Таблица 7 | |||
Классы композиции триацилглицеринов высокостеариновых высокоолеиновых масел (HStHO2) по сравнению с осадками, полученными из одного и того же масла сухим фракционированием (SD2) или фракционированием растворителем (SH2).S-насыщенная жирная кислота; M-моноеновая жирная кислота;D - диеновая жирная кислота; U-ненасыщенная жирная кислота | |||
Содержание классов триацилглицеринов (%) | |||
HStHO2 | SD2 | SH2 | |
SMS | 15,9 | 37,8 | 87,1 |
SMM | 52,1 | 38,9 | 8,9 |
SDS | 1,1 | 0,6 | 0,4 |
SDM | 4,3 | 3,6 | 0,6 |
SDD | <0,1 | <0,1 | <0,1 |
MMM | 23,5 | 16,6 | 2,9 |
MMD | 3,1 | 2,2 | 0,3 |
MDD | 0,1 | 0,3 | <0,1 |
SUS | 17,0 | 38,4 | 87,5 |
SUU | 56,4 | 42,5 | 9,5 |
UUU | 26,7 | 19,1 | 3,2 |
Стеарины с высокой температурой плавления, полученные из высокостеариновых высокоолеиновых подсолнечных масел, при использовании фракционирования образуют жир по изобретению и по существу подходят для кондитерских изделий. Этот жир имеет более высокое содержание твердых веществ по сравнению с другими кондитерскими жирами с аналогичным содержанием динасыщенных триацилглицеринов в виду высокого содержания StOSt, и главным образом AOSt и BOSt, при сохранении адекватного интервала плавления для кондитерских изделий.
Поскольку эти стеарины свободны от транс-жирных кислот они могут быть использованы для получения кондитерских изделий и шоколада как таковые или в смеси с CB. Жиры по изобретению полностью совместимы с CB, при этом не происходит ни получения эвтектиков, ни какого-либо снижения температуры плавления конечной смеси.
Жиры по изобретению стабильны и не содержат линоленовую, лауриновую или миристиновую кислоты в процентном отношении выше 0,5%, предпочтительно не более 0,3%, предпочтительнее не более 0,1 % от общего веса жирных кислот.
Далее настоящее изобретение дополнительно иллюстрировано следующими Примерами. Примеры, приведены со ссылкой на фиг.1, на которой показано содержание твердого жира в различных смесях какао масла и жира SH5 (Таблицы 18 и 19) при различных температурах (5°C (-■-), 15°C (-х-), 25°C (-О-), 30°C (-▼-), 35°C (-▲-) и 40°C (-☻-).
ПРИМЕРЫ
ПРИМЕР 1
1. Растительный материал
Используют семена высокостеаринового высокоолеинового подсолнечника, как описано в WO 00/74470 или в Plelte, R. el al. (Journal of Agricultural and Food Chemistry 2006, 54: 9383-8).
2. Экстракция масла
Семена подвергают экстракции при использовании пресса для масла непрерывного действия. Масло экстрагируют партиями и затем проводят рафинацию. Поскольку в этих маслах низкое содержание фосфатов их не подвергают гидратации. Удаление избытка свободных жирных кислот проводят нейтрализацией при 12° Боме (2.18 M) около 15°C в течение 40 минут. Осадок удаляют цетрифугированием и затем масло промывают водой. На следующей стадии масло отбеливают при использовании активированной отбеливающей глины (1 вес.%) при температуре 70°C в течение 10 минут. Наконец масло дезодорируют при использовании 3% пара при температуре 200°C в течение 3 часов под вакуумом.
3. Анализ TAG
Анализ видов молекул композиции TAG проводят при проведении газовой хроматографии очищенных TAG в газовом хроматографе Agilent 6890 при использовании 30 m. Используют капиллярную колонку Quadrex с алюминиевым покрытием с привитой метиловой 65% фенилсиликоновой фазой, пленку 0,25 мм I.D., толщиной 0,1 микрон, в качестве газа носителя используют водород и FID детектор, как описано в Fernandez-Moya et al. J. Agr. Food Chem. 2000, 48, 764-769.
ПРИМЕР 2
1. Сухое фракционирование высокостеаринового высокоолеинового (HStHO) подсолнечного масла
Реактор с рубашкой заполняют HStHO 1 и HStHO 2 маслами (таблицы 4 и 6) без добавления какого-либо растворителя. Масло нагревают до температуры 40°C при непрерывном медленном перемешивании (30 оборотов в минуту). Затем масло охлаждают до температуры 19°C, снижая температуру с 40°C при использовании по наклонной в течение 2 часов. Вносят затравку, добавляя кристаллы темперированного стеарина, полученного при предшествующем фракционировании. Эти кристаллы стеарина получены при предшествующем фракционировании стерина с проведением темперирования или предварительной кристаллизации при температурах от около 20 до 24°C в течение 24 часов.
При достижении маслом температуры 19°C температуру поддерживают постоянно при непрерывном медленном перемешивании (10-30 оборотов в минуту) в течение 30 часов. Затем образовавшийся осадок белого стеарина фильтруют под вакуумом при использовании пластинчатого фильтра с рубашкой и тканного фильтра miracloth (Calbiochem). Осадок осушают в течение 2 дополнительных часов под вакуумом для удаления олеина, оставшегося в осадке. Полученный в результате стеарин имеет повышенное содержание динасыщенного TAG по сравнению с исходным маслом (таблица 8). Наблюдается эквивалентное повышение всех классов динасыщенных TAG (таблица 9).
Таблица 8 | ||
Композиция триацилглицеринов высокостеариновых высокоолеиновых масел (HStHO1) по сравнению с осадками, полученными из одного и того же масла сухим фракционированием при температуре 19°C (SD3).P-пальмитиновая кислота; St-стеариновая кислота; O-олеиновая кислота;L-линоленовая кислота; A-арахидоновая кислота; B-бегеновая кислота | ||
Содержание триацилглицеринов (%) | ||
Триацилглицерин | HStHO1 | SD3 |
POP | 0,4 | 0,5 |
POSt | 2,7 | 6,2 |
POO | 7,6 | 4,7 |
POL | 1,0 | 0,7 |
PLL | <0,1 | <0,1 |
StOSt | 4,4 | 24,2 |
StOO | 33,0 | 23,0 |
StLSt | 0,7 | 1,0 |
OOO | 31,9 | 20,8 |
StOL | 4,4 | 3,5 |
OOL | 5,2 | 3,3 |
OLL | 0,8 | 0,4 |
AOSt | 0,8 | 3,3 |
OOA | 2,9 | 1,9 |
OLA | <0,1 | <0,1 |
BOSt | 0,7 | 3,5 |
OOB | 3,7 | 2,9 |
Таблица 9 | ||
Классы композиции триацилглицеринов высокостеариновых высокоолеиновых масел (HStHO1) по сравнению с осадками, полученными из одного и того же масла сухим фракционированием (SD3).S-насыщенная жирная кислота; M-моноеновая жирная кислота;D - диеновая жирная кислота; U-ненасыщенная жирная кислота | ||
Содержание классов триацилглицеринов (%) | ||
Триацилглицерин | HStHO1 | SD3 |
SMS | 8,9 | 37,7 |
SMM | 47,2 | 32,5 |
SDS | 0,7 | 1,0 |
SDM | 5,4 | 4,2 |
SDD | <0,1 | <0,1 |
MMM | 31,9 | 20,8 |
MMD | 5,2 | 3,3 |
MDD | 0,8 | 0,4 |
SUS | 9,6 | 38,7 |
SUU | 52,6 | 36,7 |
UUU | 37,9 | 24,5 |
2. Сухое фракционирование высокостеаринового высокоолеинового подсолнечного масла в пилотной установке
Кристаллизатор или пилотную установку для кристаллизации от DesMet Ballestra заполняют 10 л высокостеаринового высокоолеинового масла. Масло нагревают до температуры 40°C при непрерывном медленном перемешивании (10 оборотов в минуту). При достижении маслом температуры 18°C вносят затравку, добавляя кристаллы темперированного стеарина, полученного при предшествующем фракционировании стеарина, и выдерживают при этой температуре в течение 30 часов.
Затем его подают в фильтр-пресс и подвергают термостатированию при температуре 18°C с нейлоновой или пластиковой фильтрационной мембраной с повышением давления внутри кристаллизатора до 2 бар (200кПа) при использовании сжатого воздуха. Как только пресс-фильтр заполняют кристаллами стеарина, соединение с кристаллизатором укупоривают и к осадку прикладывают давление, повышая его в пресс-фильтре, прилагая сначала давление сжатым воздухом до 5 бар (500 кПа) и затем вручную закачивая воду в пилотную установку до достижения в контуре давления до 30 бар (3000 кПа) в течение 2 часов, наконец давление сбрасывают и собирают с фильтра стеариновый осадок.
Результаты фракционирования приведены в таблицах 10 и 11. Они аналогичны таковым у лабораторных экспериментов и демонстрируют повышение в 4-5 раз содержания StOSt и динасыщенных триацилглицеринов, что делает жир ближе к кондитерским жирам, чем к исходному маслу.
Таблица 10 | ||
Композиция триацилглицеринов высокостеариновых высокоолеиновых масел (HStHO1) по сравнению с осадками, полученными из одного и того же масла сухим фракционированием при температуре 18°C в пилотной установке (SD4).P-пальмитиновая кислота; St-стеариновая кислота; O-олеиновая кислота;L-линоленовая кислота; A-арахидоновая кислота; B-бегеновая кислота | ||
Содержание триацилглицеринов (%) | ||
Триацилглицерин | HStHO1 | SD3 |
POP | 0,4 | 0,5 |
POSt | 2,7 | 6,3 |
POO | 7,6 | 5,5 |
POL | 1,0 | 0,8 |
PLL | <0,1 | <0,1 |
StOSt | 4,4 | 21,5 |
StOO | 33,0 | 23,7 |
StLSt | 0,7 | 0,8 |
OOO | 31,9 | 21,6 |
StOL | 4,4 | 3,4 |
OOL | 5,2 | 2,0 |
OLL | 0,8 | 2,5 |
AOSt | 0,8 | 3,2 |
OOA | 2,9 | 2,1 |
OLA | <0,1 | <0,1 |
BOSt | 0,7 | 3,3 |
OOB | 3,7 | 2,9 |
Таблица 11 | ||
Классы композиции триацилглицеринов высокостеариновых высокоолеиновых масел (HStHO1) по сравнению с осадками, полученными из одного и того же масла сухим фракционированием при температуре 18°C в пилотной установке (SD4).S-насыщенная жирная кислота; M-моноеновая жирная кислота;D - диеновая жирная кислота; U-ненасыщенная жирная кислота | ||
Содержание классов триацилглицеринов (%) | ||
Триацилглицерин | HStHO1 | SD3 |
SMS | 8,9 | 34,8 |
SMM | 47,2 | 34,2 |
SDS | 0,7 | 0,8 |
SDM | 5,4 | 4,2 |
SDD | <0,1 | <0,1 |
MMM | 31,9 | 21,6 |
MMD | 5,2 | 2,0 |
MDD | 0,8 | 2,5 |
SUS | 9,6 | 35,6 |
SUU | 52,6 | 38,4 |
UUU | 37,9 | 26,1 |
ПРИМЕР 3
1. Фракционирование растворителем высокостеаринового высокоолеинового подсолнечного масла
Фракционирование растворителем включа