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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von fettarmen
Brotaufstrichen und Brotaufstrichen des Typs Öl-in-Wasser-in-Öl, die aus einer
wäßrigen Phase und aus einer Fettphase bestehen.
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Herkömmlicherweise waren mehrere Verfahren zur Herstellung von Emulsionen
bekannt, bei denen Emulgiermittel der Flüssigkeit, die eine dispergierte Phase
bildet, und/oder der Flüssigkeit, die eine kontinuierliche Phase bildet,
zugegeben werden. In den früheren Verfahren werden ein Rührer, ein
Homogenisator, eine Kolloidmühle oder Ultraschallwellen verwendet, um die
zwei Phasen zu emulgieren.
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Für die durch diese Verfahren hergestellte Emulsion aus Lebensmitteln können
sich die zwei Phasen jedoch trennen. Entsprechend war es erforderlich, die
Emulsionspartikel feiner zu machen, mit anderen Worten Rühren oder
Homogenisierung für eine lange Zeitdauer oder bei hohen Drücken
durchzuführen, um eine solche Trennung zu verhindern.
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Auf der anderen Seite wurde ein von solchen Verfahren vollständig
verschiedenes Verfahren zur Herstellung von Emulsionen kürzlich in Japan
entwickelt (vorläufige Patentveröffentlichung Nr. 95433/90; hierin im weiteren
als frühere Erfindung bezeichnet). Das Verfahren gemäß dieser früheren
Erfindung ist gekennzeichnet durch Dispergieren der Flüssigkeit, um eine
dispergierte Phase zu bilden, in der anderen Flüssigkeit, um eine kontinuierliche
Phase zu bilden, durch eine mikroporöse Membran mit einem gleichmäßigen
Durchmesser der Mikroporen.
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Es wurde auch ein Verfahren vorgeschlagen, um die Filterwirksamkeit mittels
Behandlung einer porösen Membran mit einem anionischen Lipid zu verbessern
(vorläufige Patentveröffentlichung Nr. 271006186; ein Verfahren unter
Verwendung einer Ultrafiltrationsmembran). Durch dieses Verfahren wird eine
Ultrafiltrationsmembran durch Behandlung einer makromolekularen porösen
Membran mit einem anionischen Lipid erhalten, wobei zwei molekulare
Oberflächenschichten gebildet werden, wodurch eine verbesserte Anti-
Kontaminations-Ultrafiltermembran bereitgestellt wird, so daß emulgierte
Schneidöle, negativ geladene Emulsionen wirksam ermöglicht werden, ohne
ein Verschmutzen des Filters. Es wurde ersichtlich, daß mehrere Probleme bei
ihrer Durchführbarkeit und anderen Aspekten bestehen, wenn das Verfahren
gemäß der früheren Erfindung unter Verwendung einer mikroporösen Membran
für ein Herstellungsverfahren im großen Maßstab zur Herstellung von
Lebensmittel- und anderen Emulsionen verwendet wird. Namentlich wird,
wenn Emulsionen vom Typ Wasser-in-Öl (W/O) oder Emulsionen vom Typ Öl-
in-Wasser-in-Öl (O1/W/O2) durch das Verfahren gemäß der früheren Erfindung
hergestellt werden, eine hydrophobe poröse Membran verwendet. Solch eine
hydrophobe poröse Membran wird durch Einführen von hydrophoben
Kohlenwasserstoffgruppen auf die Oberfläche der mikroporösen Membran
unter Verwendung eines Silylierungsmittels oder durch andere hydrophobe
Behandlungen hergestellt. Die hydrophobe Behandlung weist jedoch die
folgenden Probleme auf:
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1. Probleme mit der Durchführbarkeit: Um die Membran für eine
Wiederverwendung zu regenerieren, muß eine vollständige
Reinigungsbehandlung oder eine weitere hydrophobe Behandlung wiederholt
werden.
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2. Hygienische Probleme durch die Verwendung von Silylierungsmitteln.
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Darüber hinaus bestehen, wenn eine Emulsion vom Typ W/O oder eine
Emulsion vom Typ O1/W/O2 mit einer solchen hydrophoben porösen Membran
hergestellt wird, äußerst ernste Hindernisse bei der praktischen Anwendung
eines solchen Verfahrens, d. h. die Flüssigkeit, die eine dispergierte Phase
bilden soll (wäßrige Phase oder Emulsion vom Typ O1/W) muß in eine
kontinuierliche Fettphase bei hohem Druck dispergiert werden und der pH
variiert aufgrund der Wanderung von Chemikalien (Silylierungsmittel), die für
die hydrophobe Behandlung der porösen Membran verwendet werden.
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Daneben bestehen herkömmliche Mittel zur Herstellung einer Emulsion vom
Typ Öl-in-Wasser (O/W) durch das Verfahren gemäß der früheren Erfindung in
der Verwendung einer hydrophilen porösen Membran, wobei hydrophile
Emulgiermittel der wäßrigen Phase, nicht der Fettphase zugegeben werden.
Die Emulsion vom O/W-Typ, die in großen Mengen durch eine solche frühere
Erfindung hergestellt werden, liefert jedoch große mittlere
Teilchendurchmesser und große Abweichungen in der Teilchengröße, wodurch
unstabile Emulsionen verursacht werden.
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Auf der anderen Seite enthält ein emulgierter fettarmer Brotaufstrich vom Typ
W/O weniger Öl und Fett und mehr Wasser als herkömmliche Margarine. Ein
Brotaufstrich vom Typ Öl-in-Wasser-in-Öl weist ein hervorragendes Aroma auf
(insbesondere darin, daß sich das Hauptaroma und der Nachgeschmack früher
entwickeln).
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Solch eine fettarme Emulsion vom Typ W/O enthält jedoch z. B. viel Wasser
und es ist folglich sehr schwierig, eine stabile Emulsion vom Typ W/O
bereitzustellen, was häufig in unstabilen emulgierten Zuständen resultiert. Aus
diesem Grund kann sich die wäßrige Phase während der Lagerung abtrennen
oder der Brotaufstrich kann während des Herstellungsverfahrens oder beim
Transport eine Phasenumkehr eingehen, was seinen Wert als Produkt
beträchtlich verringert. Darüber hinaus ist es schwierig, daß in einem
Brotaufstrich vom Typ O1/W/O2 eine Emulgierung durch das normale
Emulgierverfahren auftritt und es entsteht das Problem, daß die zwei Ölphasen
(O1 und O2) vermischt werden.
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Entsprechend wurden verschiedene Techniken herkömmlich entwickelt, um
einen Brotaufstrich vom Typ W/O oder O1/W/O2 mit hohem Wassergehalt
stabil zu halten. Die meisten dieser Techniken betreffen die Verbesserung der
Zusammensetzung des Brotaufstrichs, wobei tatsächlich wenige
technologische Entwicklungen hinsichtlich des Emulgierverfahrens gefunden
wurden. Die meisten Emulgierverfahren sind die normalen Verfahren (z. B.
Rühren mit einem Homomischer, Ultraschallverfahren usw.). Es gab im
wesentlichen wenige technologische Entwicklungen, die darauf abzielten, die
Stabilisierung eines Brotaufstrichs vom Typ W/O oder O1/W/O2 mit hohen
Wassergehalten mit Emulgierverfahren zu verknüpfen.
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Bekannt als Verbesserungen, die die Zusammensetzung eines Brotaufstrichs
vom Typ W/O oder O1/W/O2 betreffen, sind z. B. das Verfahren, mit dem
bewirkt wird, daß spezifische Mengen an Diglycerid, Treiglycerid und Lecithin
als Fettphasen-Bestandteile enthalten sind, das eine, mit dem bewirkt wird,
daß eine spezifische Menge an Protein oder makromolekularem Polysaccharid
als Stabilisator (oder als Gelbildner) enthalten ist oder das eine zur Zugabe
spezifischer Mengen von spezifischen Emulgiermitteln. Verfahren zur
Verbesserung der Fettphasen-Bestandteile umfassen solche, in denen Lecithin
in der Fettphase verwendet wird (Patentveröffentlichung Nr. 15804/80,
vorläufige Patentveröffentlichung Nr. 152445/83).
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Bei diesen herkömmlichen Verfahren ist es jedoch beispielsweise im Fall
dessen, bei dem die Fettphasen-Bestandteile spezifiziert werden, notwendig,
Umesterungen durchzuführen, um ein Diglycerid und ein Triglycerid
bereitzustellen, und ein Verfahren, bei dem Lecithin als Fettphase verwendet
wird, nutzt dessen hervorragende Emulgierfähigkeit, aber das daraus
resultierende Produkt hat den Nachteil, daß der Nachgeschmack aufgrund
unerwünschten Aromas verschlechtert wird. Und in beiden Verfahren sind die
Bestandteile eines Produkts begrenzt. Im Fall des Verfahrens unter Zugabe von
Protein und markomolekularem Polysaccharid zur Stabilisierung beeinflussen
sie nachteilig den Geschmack, und Pilze oder Keime wachsen leicht.
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Darüber hinaus wurde im Fall des Verfahrens unter Zugabe eines spezifischen
Typs an Emulgiermittel in einer spezifischen Menge eine Technologie
vorgeschlagen, mit der es gelang, die Emulgierstabilität und den
Nachgeschmack durch Verwendung eines spezifischen Typs von
Emulgiermittel oder eines solchen Mittels in einem spezifischen Gemisch zu
verbessern (Patentveröffentlichung Nr. 15682/79, Patentveröffentlichung Nr.
33294/80, vorläufige Patentveröffentlichung Nr. 74540/86). Wenn jedoch der
Typ und die Zusammensetzung des Emulgiermittels wie durch das obige
Verfahren eingeschränkt sind, sind die physikalischen Eigenschaften, der
Geschmack und das Aroma des Produkts begrenzt.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
eines stabilen fettarmen Brotaufstrichs und eines stabilen Brotaufstrichs vom
Typ Öl-in-Wasser-in-Öl bereitzustellen, das hinsichtlich der Bestandteile und
Arten von Fetten und Ölen (hierin im weiteren als Öle bezeichnet) und
Emulgiermittel nicht eingeschränkt ist, für das Stabilisatoren und Gelbildner
nicht immer benötigt werden und das kein Auslaufen oder keine Phasenumkehr
verursacht.
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Die vorliegende Erfindung stellt das folgende Verfahren zur Herstellung eines
fettarmen Brotaufstrichs und eines Brotaufstrichs des Typs Öl-in-Wasser-in-Öl
bereit.
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Ein Verfahren zur Herstellung eines fettarmen eßbaren Brotaufstrichs oder
eines eßbaren Brotaufstrichs vom Typ Öl-in-Wasser-in-Öl durch Bildung einer
Emulsion, schnelles Kühlen der Emulsion, um eine plastische Masse zu bilden,
und Kneten der Masse,
worin für einen fettarmen Brotaufstrich die Emulsion eine Emulsion vom Typ
Wasser-in-Öl ist, erhalten durch Zerstreuen einer wäßrigen Phase in einer
Fettphase, und worin für einen Brotaufstrich vom Typ Öl-in-Wasser-in-Öl die
Emulsion eine Emulsion vom Typ Öl-in-Wasser-in-Öl ist, erhalten durch
Zerstreuen einer Emulsion vom Typ Öl-in-Wasser in einer Fettphase, welches
dadurch gekennzeichnet ist, daß die Emulsion erhalten wird, indem das
Zerstreuen der wäßrigen Phase oder der Öl-in-Wasser-Emulsion in der
Fettphase durch eine hydrophile mikroporöse Membran bewirkt wird, die zuvor
mit der Fettphase behandelt wurde.
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Fig. 1 ist eine schematische Zeichnung eines Beispiels der Vorrichtung zur
Ausführung der vorliegenden Erfindung.
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Auf den folgenden Seiten werden genauere Beschreibungen des zuvor
genannten Verfahrens angegeben.
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Für die in diesen Verfahren verwendeten hydrophilen porösen Membranen
können nicht nur die bekannten, sondern auch willkürlich ausgewählte
verwendet werden, einschließlich glasartiger mikroporöser Membranen,
hergestellt gemäß dem Verfahren, wie es im Beispiel 1 des japanischen Patents
Nr. 1, 518,989 beschrieben ist, oder der porösen Membran, die kommerziell als
Marke von MPG erhältlich ist (verkauft von Ise Chemical Industry Co. [Japan]).
Diese porösen Membranen können so hergestellt werden, daß sie einen
vorgegebenen Porendurchmesser zwischen 0,05 und 20 um aufweisen. Poröse
Membranen mit gewünschten Porendurchmessern können abhängig von den
beabsichtigten Emulsionen verwendet werden. In diesen Verfahren dieser
Erfindung ist es nicht immer notwendig, daß die Porendurchmesser
gleichmäßig sein müssen.
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Hinsichtlich der Öle für die Fettphasen (O oder O1 und O2) können chemisch
behandelte Öle oder tierische oder Pflanzenöle allein oder in Kombination
verwendet werden, die willkürlich gemäß dem Ziel einer bestimmten Emulsion
ausgewählt werden können. Zu diesen Fettphasen werden mindestens 0,05
% (nach Gewicht: das gleiche gilt weiterhin, falls nicht anders angegeben) und
bevorzugt 0,5 bis 3% eines oder eines Gemisches von mehr als zwei der
hydrophoben Emulgiermittel, z. B. kommerziell erhältliche Sorbitanester von
Fettsäuren, Mono- und Diglyceride und Saccharoseester von Fettsäuren
zugegeben und gleichmäßig vermischt. Die Fettphase kann gegebenenfalls
pasteurisiert oder sterilisiert werden.
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Die wäßrige Phase kann durch geeignete übliche Verfahren hergestellt werden,
abhängig von den Zielen der hergestellten Emulsionen, z. B. Wasser selbst,
wäßrige Lösungen, in denen verschiedene Komponenten von Salz,
Natriumkaseinat, Kaseinhydrolysate, Gelatine oder ein anderes Protein, Stärke,
Dextrin, Pflanzengum und andere makromolekulare Polysaccharide gelöst sind,
Magermilch, Molke oder andere Substanzen. Sie kann gegebenenfalls
pasteurisiert oder sterilisiert werden. Zur wäßrigen Phase werden mindestens
0,01%, bevorzugt 0,1 bis 0,5% von einem oder Gemischen von mehr als
zwei der hydrophilen Emulgiermittel, z. B. kommerziell erhältliche
Saccharoseester von Fettsäuren oder Polyglycerinester einer Fettsäure
zugegeben, und sie können vor einer solchen Pasteurisierung oder
Sterilisierung gleichmäßig vermischt werden.
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Das Verhältnis der Fettphase zur wäßrigen Phase des Endprodukts kann auf
einen geeigneten Wert abhängig von den Zwecken der herzustellenden
Emulsionen eingestellt werden.
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Eine Emulsion vom Typ W/O und eine Emulsion vom Typ O1/W/O2 zur
Verwendung bei der Herstellung von Brotaufstrichen gemäß der Erfindung
kann hergestellt werden, ohne daß die Öl- und Fettarten begrenzt sind oder
Additive außer Emulgiermitteln zugegeben werden. Darüber hinaus kann die
wäßrige Phase in der Fettphase stabil bis zu einem, mit den herkömmlichen
Verfahren unerreichbaren, hohen Verhältnis von mehr als 50% des
Endprodukts dispergiert werden.
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Anschließend werden genaue Beschreibungen für ein Beispiel zur Herstellung
einer W/O-Emulsion unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung (Fig. 1)
angegeben.
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In einem Zirkulationsbad (1) wird eine bestimmte Menge einer gegebenenfalls
pasteurisierten oder sterilisierten Fettphase gelagert. Die Fettphase wird
zunächst mit einer Pumpe (2) durch eine Rohrleitung (3) ins Innere eines
porösen Membran-Moduls (5) tranferriert, das mit einer hydrophilen porösen
Membran (4) ausgestattet ist, wobei die hydrophile poröse Membran (4) in
einem Zustand ist, in dem es mit der Fettphase vorbehandelt ist. Dann startet
die Emulgierung von diesem Zustand. In anderen Worten, die Fettphase in dem
Zirkulationsbad (1) wird mit der Pumpe (2) durch die Rohrleitung (3) zum
Zentrum der hydrophilen porösen Membran (4) transferriert, die zuvor mit der
Fettphase behandelt wurde, mit den Mikropartikeln der wäßrigen Phase, die
durch die hydrophile poröse Membran (4) gelangen, dispergiert und kehrt dann
durch die Rohrleitung (6) zum Zirkulationsbad (1) zurück. Die
Zirkulationsströmungsgeschwindigkeit innerhalb der hydrophilen porösen
Membran (4) der Fettphase beträgt 0,4 bis 5 m/sec und kann üblicherweise
willkürlich innerhalb des Bereichs von 0,8 bis 2 m/sec ausgewählt werden.
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In einem Druckgefäß (7) wird auf der anderen Seite eine bestimmte Menge
einer gegebenenfalls pasteurisierten oder sterilisierten wäßrigen Phase
gelagert. Die wäßrige Phase wird mit einem Inertgas unter einen bestimmten
Druck gesetzt, das mit einem Ventil (8) eingestellt und durch eine Rohrleitung
(9) eingeführt wird oder mit einer Druckpumpe, wird durch ein Ventil (10)
geleitet und durch eine Rohrleitung (11) einem porösen Membranmodul (5)
zugeführt und wird in die Fettphase durch Mikroporen der hydrophilen porösen
Membran (4) dispergiert. Auch wenn der Druck der wäßrigen Phase von der
Art der verwendeten wäßrigen Lösung abhängt, insbesondere von der Art und
dem Gehalt an Stabilisatoren und Gelbildnern, der Art und der Menge an
Emulgiermitteln und der Emulgiertemperatur, ist ein geringerer Druck
ausreichend verglichen damit, wenn eine hydrophobe poröse Membran gemäß
dem herkömmlichen Verfahren verwendet wird (weniger als 1/2, wenn eine
hydrophobe Membran verwendet wird). Die Temperaturen der Dispersion
können im Bereich von 0 bis 80ºC liegen.
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Die vorige Zirkulation fährt fort, bis im wesentlichen die ganze wäßrige Phase
in die Fettphase dispergiert ist. Nach der Vervollständigung der Emulgierung
wird die Emulsion vom Typ Wasser-in-Öl durch eine Rohrleitung (12) dem
nachfolgenden Verfahren zugeführt. Die erhaltene Emulsion kann
gegebenenfalls durch das herkömmliche Verfahren pasteurisiert oder sterilisiert
werden.
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Durch die obigen Verfahren können hygienische und stabile Emulsionen vom
Typ W/O erhalten werden. Durch Verwendung von Emulsionen des Typs O/W
anstelle der wäßrigen Phase als dispergierte Phase können mit dem gleichen
Verfahren Emulsionen vom Typ O1/W/O2 erhalten werden.
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Wie oben erwähnt, können, wenn hydrophile poröse Membranen verwendet
werden, keine Änderungen im pH-Zustand der erhaltenen Emulsion erkannt
werden. Zusätzlich kann eine äquivalente oder höhere Wirksamkeit der
Herstellung einer Emulsion bei geringerem Druck erreicht werden als mit dem
Verfahren unter Verwendung einer herkömmlichen hydrophoben porösen
Membran (frühere Erfindung). Die Verwendung einer hydrophilen porösen
Membran erfordert keine schwierigen Vorgänge, wie etwa eine vollständige
Reinigung der Membran und hydrophobe Behandlung zur Regenerierung, die
erforderlich sind, wenn das herkömmliche Verfahren verwendet wird, und
ermöglicht eine Emulgierung bei einem geringeren Druck durch eine
Vorbehandlung der Membran mit den für die kontinuierliche Phase zu
verwendenden Ölen, wodurch eine gute Durchführbarkeit bereitgestellt wird.
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Das Folgende ist das Ergebnis von Vergleichen der stabilen W/O-Emulsionen,
hergestellt zur Verwendung bei der Herstellung von Brotaufstrichen unter
Verwendung einer mikroporösen Membran gemäß der Erfindung, verglichen
mit den herkömmlichen Verfahren.
1) Herstellung der Proben
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Zehn Arten von Proben, Probe Nr. 1 bis 10, wurden unter den in Tabelle 1A
und 1B gezeigten Bedingungen hergestellt. Probe Nr. 1 wurde mit dem
herkömmlichen Verfahren für 5 Minuten mit dem Rührer bei 360 U/min
emulgiert.
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Die Proben Nr. 2 bis 4 waren Proben, die durch die herkömmlichen Membranen
mit Mirkoporen (hydrophobe poröse Membranen) emulgiert wurden.
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Probe Nr. 5 wurde, als Kontrollprobe, ohne Vorbehandeln der hydrophilen
Membranen mit der Fettphase emulgiert. Probe Nr. 6 wurde, als Kontrollprobe,
mit der hydrophilen Membran, vorbehandelt mit der Fettphase beim gleichen
Emulgierdruck wie eine hydrophobe Membran emulgiert. Proben Nr. 7 bis 10
zeigen das Verfahren, in dem eine hydrophile Membran verwendet wurde.
2. Experimentelle Verfahren
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Die verschiedenen Proben wurden hinsichtlich Teilchendurchmesserverteilung
mit einem zentrifugalen Teilchengrößen-Verteilungsanalysator (CAPA500 von
HORIBA Co. Ltd. [Japan]) zur Bestimmung der mittleren Teilchendurchmesser
(D) gemessen. Für die emulgierten Proben wurde das Anstiegsverhältnis (A)
des mittleren Teilchendurchmessers durch die folgende Gleichung berechnet
und als Indikator der Stabilität der Proben verwendet.
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Anstiegsverhältnis A (%) = 100 · (D1 - D0) / D0
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worin D0 der mittlere Teilchendurchmesser der Emulsion unmittelbar nach der
Herstellung ist, D1 der mittlere Teilchendurchmesser der Emulsion ist, die bei
Raumtemperatur für einen Tag nach der Herstellung stehengelassen wurde.
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Dies bedeutet, daß eine Emulsion, deren A 0 ist, in einem vollständig stabilen
und idealen Zustand (der tatsächlich nicht existiert) vorliegt und daß je stabiler
die Emulsionen sind, desto näher A an 0 geht.
3. Ergebnisse
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Die Ergebnisse der Untersuchung sind wie in Tabelle 1A und 1B angezeigt
gezeigt.
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Wie aus einem Vergleich zwischen Proben 8 und 2, 5, zwischen Proben 2 und
6, zwischen Proben 3 und 7 und zwischen Proben 4 und 8 ersichtlich wird,
wurde bestätigt, daß, wenn die verwendete Membran hydrophil ist und sie
zuvor mit einer Fettphase behandelt wird, eine bei geringerem Druck
emulgierte W/O-Emulsion (weniger als 1/2, wenn eine hydrophobe Membran
verwendet wird) genauso stabil ist wie oder stabiler ist als der gleiche
Emulsionstyp, hergestellt durch eine hydrophobe Membran, die unter der
gleichen Bedingung verwendet wurde, außer daß die hydrophile Membran
zuvor mit einer Fettphase behandelt wurde. Insbesondere erwiesen sich die
durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellten Proben als viel
stabiler als Probe 1, die mit dem Rührer (herkömmliches Verfahren) hergestellt
wurde.
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Darüber hinaus wurde gefunden, daß, wenn Proben 2 und 9 hinsichtlich der
Fähigkeit, emulgiert zu werden, verglichen wurden, beide eine MPG-Membran
mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Länge von 240 mm
verwendeten und die Fähigkeit boten, mit einer Geschwindigkeit von 5 kg/h
emulgiert zu werden, daß aber die Fähigkeit, durch die hydrophile Membran
emulgiert zu werden, bei geringerem Druck genauso gut ist wie durch die
hydrophobe Membran. Praktisch gleiche Ergebnisse wurden für die Proben
erhalten, die durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung unter
verschiedenen Bedingungen hergestellt wurden.
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Zusätzlich wurden stabile Emulsionen vom Typ O1/W/O2 zur Verwendung bei
der Herstellung von Brotaufstrichen unter Verwendung einer mikroporösen
Membran gemäß der Erfindung mit dem herkömmlichen Verfahren verglichen.
1) Herstellung von Proben
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Zehn Arten von Proben, Proben Nr. 1 bis 10, wurden unter den wie in Tabelle
2A und 2B gezeigten Bedingungen hergestellt. Die Herstellungsvorgehensweise
für jede der Proben ist identisch zu der für die Untersuchung der zuvor
genannten Emulsionen vom Typ W/O.
2) Experimentelle Verfahren
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Die verschiedenen Proben wurden hinsichtlich des emulgierten Zustands und
der Stabilität durch die folgenden Beurteilungsverfahren beurteilt.
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(1) Beurteilung des emulgierten Zustands: Die emulgierten Proben
wurden in einen Meßzylinder kurz nach der Emulgierung gegeben
und hinsichtlich ihres emulgierten Zustands mit bloßen Augen
und mit einem Mikroskop beobachtet.
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Die Beurteilungskriterien werden unten angegeben.
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A: emulgiert;
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B: teilweise unemulgiert geblieben, eine wäßrige Phase
bildend;
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C: nicht emulgiert
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(2) Beurteilung der Stabilität: Die emulgierten Proben, die bei 5ºC für
1 Woche im Meßzylinder nach der Beobachtung von (1)
stehengelassen wurden, wurden hinsichtlich ihres emulgierten
Zustands mit dem bloßen Auge beobachtet und mit einem
Mikroskop überprüft, um festzustellen, ob die Emulsion vom Typ
Öl-in-Wasser-in-Öl (O1/W/O2) aufgebrochen worden ist.
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Die Beurteilungskriterien werden unten gezeigt.
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a. Stabil
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b. Der emulgierte Anteil ist stabil.
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c. Demulgierung und Synärese werden verursacht.
3) Ergebnisse
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Die Ergebnisse der Untersuchung sind in Tabelle 2A und 2B gezeigt.
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Wie in diesen Tabellen bemerkt, wurde bestätigt, daß eine stabile Emulsion
vom Typ O1/W/O2 hergestellt werden kann.
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Eine weitere Untersuchung wurde durchgeführt hinsichtlich der Wirkung einer
hydrophilen porösen Membran und einer hydrophoben porösen Membran auf
den pH-Zustand des Produkts, wie folgt:
1) Experimentelle Verfahren
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140 ml gereinigtes Wasser wurden in einen Zylinder gegeben, wobei
verschiedene MPG-Membranen (mit einem Durchmesser von 10 mm und einer
Länge von 240 mm) bei Raumtemperatur für 24 Stunden eingetaucht wurden.
Die pH-Werte des Eintauchwassers vor und nach dem Eintauchen wurden mit
einem pH-Meter gemessen.
2) Ergebnisse
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Die Ergebnisse dieser Untersuchung waren wie unten angegeben.
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Wie oben angegeben, kann bei der hydrophilen Membran keine Veränderung
des pH-Zustands erkannt werden.
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Das Verfahren zur Herstellung eines fettarmen Brotaufstrichs und eines
Brotaufstrichs des Typs Öl-in-Wasser-in-Öl ist gekennzeichnet durch schnelles
Kühlen und Kneten ohne Phasenumkehr, wobei die Emulsion vom Typ W/O
oder vom Typ O1/W/O2 hauptsächlich aus plastischen Ölen, einer wäßrigen
Lösung und Emulgiermitteln besteht und durch eine mikroporöse Membran
hergestellt wird, die Mikroporen aufweist, unter Verwendung von keinen
bestimmten Ölbestandteilen und Emulgiermitteln.
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Es gibt keine Begrenzung hinsichtlich der Öle, die die Fettphasen in diesen
Brotaufstrichen gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen, hinsichtlich
Beschaffenheit und Typ. Z. B. umfassen sie Rapsöl, Sojabohnenöl, Palmöl,
Palmkernöl, Maisöl, Safloröl, Sonnenblumenöl, Baumwollsamenöl, Kokosnußöl,
Milchfett, Fischöl, Rinderöl, Schweineöl und andere inhaltsreiche Arten von
tierischen und pflanzlichen Ölen und auch verarbeitetes Öl und Fett, das einer
Hydrogenierung, einer Umesterung, einer Fraktionierung oder anderen
Behandlungen ausgesetzt wurde. Sie können allein oder in Kombination
verwendet werden. Im Fall eines Brotaufstrichs vom Typ Öl-in-Wasser-in-Öl
(O1/W/O2) können verschiedene Ölarten als O1 und O2 verwendet werden.
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Im Fall eines fettarmen Brotaufstrichs stellt der Anteil der Fettphase 50% und
weniger, insbesondere 20 bis 50% des Endprodukts dar, und in einem
Brotaufstrich vom Typ Öl-in-Wasser-in-Öl stellt er 25% und mehr (der Anteil
an O2 ist bevorzugt 20% und mehr), bevorzugt 25 bis 75% des Endprodukts
dar.
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Als wäßrige Phasen für die Brotaufstriche können Wasser selbst, dem nichts
zugegeben ist, oder Substanzen, erhalten durch Auflösen und Dispergieren von
Stärke, Prozeßstärke, Protein, Zuckern, von Mikroorganismen stammendem
Polysaccharid, Gewürzen, Salz und Milchprodukten in Wasser willkürlich
verwendet werden. Die Konzentration der Gesamtmenge an Stabilisator und
Gelbildner in der wäßrigen Phase liegt zwischen 0 und 15%.
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Hinsichtlich der Arten der Emulgiermittel, die die Brotaufstriche der
vorliegenden Erfindung beinhalten, sind keine speziellen Begrenzungen
auferlegt, außer daß sie eßbar sein müssen. Sie umfassen Saccharoseester von
Fettsäuren, Sorbitanester von Fettsäuren, Mono- und Diglycerize (einschließlich
Polyglycerinester von Fettsäuren), Polyglycerinester von kondensierter
Recinoleinsäure und Polyglycerinester von kondensierter 12-
Hydroxystearinsäure. Diese können allein oder in Kombination oder in einem
sie enthaltenden Gemisch in einer Menge von 0,01 bis 5% hinsichtlich der
Brotaufstriche verwendet werden.
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Die für das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendete poröse Membran
mit Mikroporengrößen ist öffentlich bekannt, umfassend eine Membran aus
Aluminiumoxidkeramiken, eine glasartige mikroporöse Membran (hergestellt
durch das Verfahren, wie im japanischen Patent Nr. 1,518,989 beschrieben)
und eine kommerziell erhältliche MPG-Membran (für MICROPOROUS GLASS;
Marke; hergestellt von Ise Chemical Industry Co. [JAPAN]). Diese Membranen
können auf einen vorgegebenen Porendurchmesser hergestellt werden, der
üblicherweise im Bereich von 0,05 bis 20 um liegt und sie können willkürlich
verwendet werden, abhängig von der zu erhaltenden Emulsion. In der
vorliegenden Erfindung ist es nicht immer notwendig, daß die
Porendurchmesser gleichmäßig sind.
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Es sind keine speziellen Begrenzungen auf die für das Verfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung zu verwendenden Einheiten zum schnellen Kühlen und
Kneten auferlegt. Jede der bekannten Einheiten zum schnellen Kühlen und
Kneten (Votator, Perfektor, Kombinator und dgl.) kann verwendet werden.
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Wenn z. B. ein fettarmer Brotaufstrich durch das Verfahren gemäß der
vorliegenden Erfindung hergestellt wird, wird zunächst eine Emulsion vom Typ
W/O gemäß der schematischen Zeichnung des Verfahrens, wie in Fig. 1
veranschaulicht, hergestellt. Im Fall der Verwendung einer hydrophilen porösen
Membran (4) beginnt die Emulgierung, nachdem die hydrophile poröse
Membran (4) zuvor mit einer Fettphase behandelt wurde. Wenn eine
hydrophobe Membran (4) verwendet wird, wird auf der anderen Seite die
Emulgierung durch das herkömmliche Verfahren durchgeführt.
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Durch schnelles Kühlen der so erhaltenen stabilen Emulsion vom Typ W/O bei
einer Kühltemperatur von 5 bis 20ºC mit einer Einheit zum schnellen Kühlen
und einer Kneteinheit, kann ein fettarmer Brotaufstrich vom Typ W/O
hergestellt werden, der nach Lagerung stabil bleibt und einen geschmeidigen
Geschmack bereitstellt. Ein Brotaufstrich vom Typ O1/W/O2 kann in dem
gleichen Verfahren wie zuvor genannt hergestellt werden, indem eine Emulsion
vom Typ O1/W als dispergierte Phase verwendet wird.
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Die Ergebnisse der Untersuchung, die durchgeführt wurde, um den Umfang
des besten Verhältnisses der Fettphase zum Endprodukt in einem fettarmen
Brotaufstrich des Typs W/O gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung
zu bestimmen, werden unten gezeigt.
1) Herstellung von Proben
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Unter Verwendung von hydrophilen Membranen wurden drei Arten von
Proben, die von Probe Nr. 1 bis 3 reichten, unter den Bedingungen, wie in
Tabelle 5 beschrieben, hergestellt und wurden mit einer Einheit zum schnellen
Kühlen/Kneten (Pilot Kombinator: hergestellt von Schuröder, [Deutschland])
schnell auf 5ºC gekühlt und geknetet, um drei Arten von Brotaufstrichproben
zu ergeben.
2) Experimentelle Verfahren
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Die verschiedenen Brotaufstrichproben wurden hinsichtlich Stabilität
untersucht, indem sie bei 5ºC über Nacht gelagert wurden und bei 2500 für
7 Tage stehengelassen wurden, und hinsichtlich ihres Oberflächenzustandes
und des Zustandes der wäßrigen Phasenabtrennung mit den Vorgehensweisen,
wie unten beschrieben. Darüber hinaus wurden sie hinsichtlich Geschmack mit
der Vorgehensweise, wie unten beschrieben, untersucht.
(1) Oberflächenzustand
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Die verschiedenen Brotaufstrichproben wurden bei -25ºC oder 5ºC über
Nacht unmittelbar nach der Herstellung gelagert und bei 25ºC für 7 Tage
stehengelassen und sie wurden gemäß den folgenden Kriterien beurteilt,
während die Oberflächenzustände und die Abtrennzustände der wäßrigen Phase
beobachtet wurden.
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A: Der Oberflächenzustand der Brotaufstrichprobe ist glatt und es
wird keine Abtrennung der wäßrigen Phase gefunden.
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B: Der Oberflächenzustand der Brotaufstrichprobe ist ein wenig rauh
und manchmal können Wassertropfen gefunden werden.
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C: Der Oberflächenzustand der Brotaufstrichprobe ist ein wenig rauh
und Wassertropfen können immer gefunden werden.
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D: Der Oberflächenzustand der Brotaufstrichprobe ist rauh und es
kann die Abtrennung der wäßrigen Phase gefunden werden.
2. Sensorische Prüfungen
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Die verschiedenen Brotaufstrichproben wurden bei 5ºC über Nacht gelagert
und einer sensorischen Prüfung durch ein Panel von 40 Personen (20 Männern
und 20 Frauen) unterzogen und gemäß den folgenden Kriterien beurteilt.
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a: glatt
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b: rauh
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c: im Mund leicht schmelzbar
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d: im Mund schlecht schmelzbar
3) Ergebnisse
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Die Ergebnisse der Untersuchung sind in Tabelle 5 gezeigt. Die Stabilität der
Proben Nr. 1 und 2 ist der von Probe Nr. 3 überlegen, was anzeigt, daß das
wünschenswerte Verhältnis der Fettphase zum Endprodukt 20% oder mehr
beträgt. Es ist bekannt, daß, wenn das Verhältnis der Fettphase zum
Endprodukt mehr als 50% beträgt, stabile Brotaufstriche mit einem besseren
Geschmack erhalten werden können, selbst durch das herkömmliche
Verfahren.
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Dann werden Beschreibungen gemacht hinsichtlich der Untersuchung für die
Stabilität eines Brotaufstrichs des Typs O1/W/O2 durch verschiedene
Emulgierverfahren.
1) Herstellung der Proben
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Gemäß dem Verfahren, der Bedingung und der Zusammensetzung wie in
Tabelle 6 beschrieben, wurden vier Arten von emulgierten Proben, die von
Probe Nr. 1 bis 4 reichten, hergestellt und einem schnellen Kühlen auf 5ºC
unter Verwendung einer Vorrichtung zum schnellen Kühlen und Kneten (Pilot
Kombinator: hergestellt von Schröder, [Deutschland]) und Kneten unterworfen,
um vier Arten von Brotaufstrichen herzustellen.
-
Probe Nr. 1: Brotaufstrichprobe, hergestellt durch Zugabe einer Emulsion vom
Typ Öl-in-Wasser (O1/W) zur Fettphase (O2) durch das herkömmliche
Verfahren, wobei sie einer 30-minütigen Emulgierung bei 360 U/min mit
einem Rührer und einem schnellen Kühlen und Kneten unterzogen
wurde.
-
Probe Nr. 2: Brotaufstrichprobe, hergestellt durch Zugabe einer Emulsion vom
Typ Öl-in-Wasser (O1/W) zu O2 durch das herkömmliche Verfahren,
wobei sie einer 5-minütigen Emulgierung bei 10.000 U/min mit einem
Homomischer und dann schnellem Kühlen und Kneten unterzogen
wurde.
-
Probe Nr. 3: Brotaufstrichprobe, hergestellt durch Emulgieren einer O1/W-
Emulsion mit O2 unter Verwendung einer hydrophilen mikroporösen
Membran mit einem durchschnittlichen Porendurchmesser von 3,0 um,
wobei sie einem schnellen Kühlen und Kneten unterzogen wurde.
-
Probe Nr. 4: Brotaufstrichprobe, hergestellt durch Emulgieren einer O1/W-
Emulsion mit O2 unter Verwendung einer hydrophoben mikroporösen
Membran mit einem mittleren Porendurchmesser von 5,0 um, wobei sie
einem schnellen Kühlen und Kneten unterzogen wurde.
2) Experimentelle Verfahren
(1) Oberflächenzustand
-
Die verschiedenen Brotaufstrichproben wurden bei 5ºC über Nacht gelagert,
bei 25ºC für 7 Tage stehengelassen, hinsichtlich der Oberflächenzustände und
des Abtrennzustandes der wäßrigen Phase davon überwacht und gemäß den
folgenden Kriterien beurteilt..
-
A: Der Oberflächenzustand der Brotaufstrichprobe ist glatt und keine
Abtrennung der wäßrigen Phase kann gefunden werden.
-
B: Der Oberflächenzustand der Brotaufstrichprobe ist ein wenig rauh
und manchmal können Wassertropfen gefunden werden.
-
C: Der Oberflächenzustand der Brotaufstrichprobe ist rauh und es
kann einige Wasserabtrennung gefunden werden.
(2) Stabilität eines Brotaufstrichs vom Typ O1/W/O2
-
Die verschiedenen Brotaufstrichproben wurden bei 5ºC über Nacht gelagert
und mit einem Phasenkontrastmikroskop (Vergrößerung 200-fach) beobachtet,
um den Mengenanteil von emulgierten Partikeln des Typs O1/W und
emulgierten Partikeln vom Wassertyp in O2 innerhalb eines spezifizierten
Sichtbereichs (300 um · 300 um) zu bestimmen. Es kann bewertet werden,
daß je höher der Anteil an emulgierten Partikeln vom Typ O1/W ist, desto
stabiler ist der emulgierte Zustand vom Typ O1/W/O2.
-
X: Der Anteil an emulgierten Partikeln vom Typ O1/W in O2 ist 70
% und mehr und der O1/W/O2-Zustand ist stabil.
-
Y: Das Verhältnis der emulgierten Partikel vom Typ O1/W in O2 ist
kleiner als 70% und der O1/W/O2-Zustand ist unstabil.
3) Sensorische Prüfung
-
Die verschiedenen Brotaufstrichproben wurden bei 5% über Nacht gelagert
und einer sensorischen Prüfung über den Geschmack davon durch ein Panel
von Männern und Frauen, jeweils 20, unterzogen und gemäß den folgenden
Kriterien beurteilt.
-
a: glatt.
-
b: rauh.
-
c: im Mund leicht schmelzbar.
-
d: im Mund schlecht schmelzbar.
-
e: das Hauptaroma und der Nachgeschmack sind stark.
-
f: das Hauptaroma und der Nachgeschmack sind schwach.
-
4) Emulgierte Partikel vom Typ O1/W in O2 innerhalb eines bestimmten
Sichtbereichs wurden mit einem Phasenkontrastmikroskop (200-fache
Vergrößerung) bestätigt und der mittlere Teilchendurchmesser wurde durch
Bestimmen der Durchmesser der Partikel vom Typ O1/W berechnet.
(3) Ergebnisse
-
Die Ergebnisse der Untersuchung sind in Tabelle 6 angezeigt. Probe Nr. 2 war
einer Phasenumkehrung während der Herstellung ausgesetzt, was die
Testdurchführung unmöglich machte. Die mittleren Teilchendurchmesser der
Emulsionen von Probe Nr. 3 und Nr. 4 waren so klein wie etwa 1/5 und 1/2
dessen von Probe Nr. 1, was anzeigt, daß erstere stabiler waren und einen
geschmeidigeren Geschmack boten. Tatsächlich waren die Stabilitäten von
Proben Nr. 3 und 4 hervorragender als die von Probe Nr. 1. Der Geschmack
der Proben Nr. 3 und 4 war bemerkenswert hervorragender als der von Probe
Nr. 1. Entsprechend wurde erkannt, daß die Proben Nr. 3 und 4 viel bessere
Produkte sind als Proben Nr. 1 und 2. Im wesentlichen ähnliche Ergebnisse
wurden erhalten, selbst wenn die Prüfungen unter verschiedenen Bedingungen
und mit verschiedenen Zusammensetzungen durchgeführt wurden.
-
Als nächstes werden die Ergebnisse der Untersuchung unten gezeigt, die
durchgeführt wurde, um den Umfang des optimalen Verhältnisses von
Fettphasen (O1 und O2) zum Endprodukt in einem Brotaufstrich vom Typ Öl-
in-Wasser-in-Öl zu bestimmen:
1) Herstellung der Proben:
-
Unter Verwendung von hydrophilen Membranen wurde eine Emulsion vom Typ
O1/W in eine O2-Phase durch eine Membran gemäß den
Probenherstellungsverfahren von Probe Nr. 3 und 4 in der obigen
Untersuchung dispergiert und verschiedene emulgierte Proben wurden
hergestellt. Sie wurden einem schnellen Kühlen bei 5ºC und einem Kneten
unter Verwendung einer Vorrichtung zum schnellen Kühlen und Kneten
unterzogen (Pilot Kombinator, herstellt von Schuröder, [Deutschland]),
wodurch drei Arten von Brotaufstrichproben hergestellt wurden.
2) Experimentelle Verfahren
-
Die verschiedenen Brotaufstrichproben wurden hinsichtlich des
Oberflächenzustands, des Abtrennzustands der wäßrigen Phase und des
Geschmacks davon durch die gleiche Vorgehensweise wie in der obigen
Untersuchung untersucht.
3) Ergebnisse
-
Die Ergebnisse der Untersuchung sind in Tabelle 7 gezeigt. Die Stabilität der
Proben Nr. 5 und 6 war hervorragender als die von Probe Nr. 7, was anzeigt,
daß ein bevorzugtes Verhältnis von Fettphase zu Endprodukt 25% und mehr
beträgt. Wenn der Fettphasenanteil von der O2-Phase weniger als 20% ist,
trat keine Emulgierung auf, wodurch kein Brotaufstrich gebildet wurde. Auch
wenn die Untersuchung mit der O2-Phase in einem wünschenswerten Anteil
von Fettphase von 20% und mehr und Variieren des Anteils der O1-Phase
durchgeführt wurde, wurde bestätigt, daß, wenn die Gesamtheit der O1-Phase
und der O2-Phase 25% und mehr war, die Stabilität sichergestellt werden
konnte.
-
Schließlich werden die Ergebnisse der Untersuchung unten gezeigt, die
durchgeführt wurde, um den Umfang des optimalen Anteils von Stabilisatoren
und Gelbildnern in wäßrigen Phasen eines fettarmen Brotaufstrichs vom Typ
W/O gemäß der vorliegenden Erfindung zu bestimmen.
1) Herstellung der Proben
-
Unter Verwendung von hydrophilen Membranen wurden elf Arten von Proben,
die von Probe Nr. 1 bis 11 reichten, unter den Bedingungen, wie in Tabelle 8
beschrieben, hergestellt und wurden schnell auf 5ºC gekühlt und geknetet mit
einer Einheit zum schnellen Kühlen/Kneten (Pilot Kombinator: hergestellt von
Schuröder, [Deutschland]), um elf Arten von Brotaufstrichproben zu ergeben.
2) Experimentelle Verfahren
-
Die Untersuchung wurde unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie im
obigen Test durchgeführt.
3) Ergebnisse
-
Die Ergebnisse dieser Untersuchung sind in Tabelle 8 gezeigt.
-
Die Testergebnisse, die die Stabilität und den Geschmack von Probe Nr. 1 in
Tabelle 8 und Probe Nr. 2 in Tabelle 5 zeigen, welche im Anteil der Fettphasen
geringer ist als Proben Nr. 1 bis 11, zeigen an, daß stabile fettarme
Brotaufstriche mit hervorragendem Geschmack ohne Zugabe von Stabilisatoren
und Gelbildnern zur wäßrigen Phase erhalten werden können (selbst wenn die
Konzentrationen an Stabilisatoren und Gelbildnern in der wäßrigen Phase null
sind).
-
Die Ergebnisse, die die Stabilität und den Geschmack der Brotaufstriche von
Beispiel Nr. 2 bis 6 zeigen, zeigen an, daß diese Wirkungen nicht durch Arten
von Stabilisatoren und Gelbildnern beeinflußt werden. Entsprechend wurden
in den Untersuchungen, die entworfen waren, um wünschenswerte Anteile
von Stabilisatoren und Gelbildnern in der wäßrigen Phase zu bestimmen
(Proben Nr. 7 bis 11), Kasein und Xanthangum verwendet.
-
Der Geschmack der Proben Nr. 7 bis 9 war besser als der der Proben Nr. 10
und 11, was anzeigt, daß der wünschenswerte Anteil von Stabilisatoren und
Gelbildnern in der wäßrigen Phase 15% und weniger ist. Für Proben Nr. 8 und
11 wurde der gleiche Anteil von Kasein und Xanthangum für die Untersuchung
zugegeben.
-
Praktisch die gleichen Ergebnisse wie oben erwähnt wurden mit dem
Brotaufstrich des Typs Öl-in-Wasser und Öl-in-Wasser-in-Öl erhalten, der durch
das Verfahren der vorliegenden Erfindung unter verschiedenen Bedingungen
hergestellt wurde.
-
Die durch die vorliegende Erfindung erzielten Wirkungen sind wie folgt:
-
(1) Stabile und hygienische Emulsionen des Typs W/O, des Typs O1/W/O2
und des Typs O/W zur Verwendung bei der Herstellung von Brotaufstrichen
unter Verwendung von mikroporösen Membranen können in einer einfachen
Vorgehensweise und bei geringeren Kosten hergestellt werden.
-
(2) In einem Herstellungsverfahren eines fettarmen Brotaufstrichs des Typs
W/O und eines Brotaufstrichs des Typs O1/W/O2 ist es möglich, den Anteil
der Fettphase in den Gesamtzusammensetzungen auf 20% für den
Brotaufstrich des Typs W/O und 25% für den Brotaufstrich des Typs
O1/W/O2 ohne die Verwendung von Stabilisatoren und Gelbildnern als
essentielle Bestandteile zu verringern. Trotzdem können stabile Brotaufstriche
erhalten werden.
-
Da es keine Begrenzungen hinsichtlich der Öle, der Zusammensetzung und der
Art des Emulgiermittels gibt und weder Stabilisatoren noch Gelbildner
essentielle Bestandteile sind, können Brotaufstriche erhalten werden, die keine
Beschränkungen hinsichtlich der Zusammensetzungen auferlegt haben und ein
gutes Aroma aufweisen.
-
Spezifische Beschreibungen werden hinsichtlich der vorliegenden Erfindung
durch veranschaulichende Beispiele gemacht. Die vorliegende Erfindung ist
jedoch nicht auf die folgenden Präparationen und Beispiele begrenzt.
Beispiel 1
Herstellung einer Emulsion des Typs W/O zur Verwendung bei der Herstellung
von Brotaufstrichen unter Verwendung von mikroporösen Membranen
-
Polyglycerinester von kondensierter Recinofeinsäure (hergestelltvon Sakomoto
Pharmaceutical Industry Co. [JAPAN]) wurde mit einer Rate von 2,0% zu 5,0
kg kommerziell erhältlichem Maisöl (hergestellt von Taiyo Fats and Oils Co.
[JAPAN]) zugegeben und gleichmäßig vermischt, um die Fettphase
herzustellen. Für die wäßrige Phase wurden 5,0 kg Wasser mit keinen
Additiven darin hergestellt. In einer schematischen Zeichnung, die das
Verfahren als Fig. 1 veranschaulicht, unter Verwendung eines MPG-Moduls
montiert mit einer hydrophilen Membran mit einem Porendurchmesser von 0,5
pm (hergestellte von Ise Chemical Industry Co. [JAPAN]) wird, nachdem die
Innenseite des MPG zuvor mit der Fettphase behandelt wurde, die wäßrige
Phase in einem Druckgefäß auf 0,03 kg/cm² mit einer Druckpumpe unter
Druck gesetzt und in die Fettphase dispergiert, die mit einer
Fließgeschwindigkeit von 1 m/sec bei Raumtemperatur zirkuliert, um etwa 9,7
kg einer Wasser-in-Öl-Emulsion zu ergeben.
-
Messungen der erhaltenen Wasser-in-Öl-Emulsion hinsichtlich des mittleren
Teilchendurchmessers unmittelbar nach der Emulgierung davon und einen Tag,
nachdem sie bei Raumtemperatur nach der Emulgierung stehengelassen wurde,
zeigten eine Anstiegsrate von 10,5% des mittleren Teilchendurchmessers und
daß die Emulsion äußerst stabil war.
Beispiel 2
Herstellung einer weiteren Emulsion des Typs W/O zur Verwendung bei der
Herstellung von Brotaufstrichen
-
Drei Kilogramm von kommerziell erhältlichem Sojabohnenöl bzw. Rapsöl (beide
von Taiyo Fats and Oils Co. [JAPAN]) wurden vermischt und Saccharoseester
von Fettsäuren (von Daiichi Kogyo Pharmaceutical Co. [JAPAN]) und
Polyglycerinester von kondensierter Recinoleinsäure (von Sakamoto
Pharmaceutical Industry Co. [JAPAN]) wurden diesem Gemisch mit einer Rate
von 0,5% bzw. 1,5% zugegeben und gleichmäßig gemischt, um die
Fettphase herzustellen. Salz wurde zugegeben und bei einer Rate von 1,6%
zu 9 kg Wasser gelöst, um die wäßrige Phase herzustellen. In Fig. 1 unter
Verwendung eines MPG-Moduls, montiert mit einer hydrophilen Membran mit
einem Porendurchmesser von 3,0 um (hergestellt von Ise Chemical Industry
Co.) wurde, nachdem die Innenseite des MPG zuvor mit der Fettphase
behandelt worden war, die wäßrige Phase in einem Druckgefäß auf 0,01
kg/cm² mit Stickstoffgas unter Druck gesetzt und in die Fettphase bei 60ºC
dispergiert, die mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 1,5 m/sec zirkulierte,
um etwa 14,8 kg einer Wasser-in-Öl-Emulsion zu ergeben.
-
Messungen der erhaltenen Wasser-in-Öl-Emulsionen mit der gleichen
Vorgehensweise wie in Beispiel 1 zeigten eine Anstiegsrate von 11,1% des
mittleren Teilchendurchmessers und daß die Emulsion äußerst stabil war.
Beispiel 3
Herstellung einer Emulsion des Typs O1/W/O2 zur Verwendung bei der
Herstellung von Brotaufstrichen
-
Polyglycerinester von kondensierter Recinoleinsäure (von Sakamoto
Pharmaceutical Industry Co. [JAPAN]) wurde mit einer Rate von 2,0% zu 5,0
kg kommerziell erhältlichem Maisöl (von Taiyo Fats and Oils Co. [JAPAN])
zugegeben und gleichmäßig vermischt, um die Fettphase (O2) herzustellen.
Das durch Zugabe von Sorbitanestern von Fettsäuren (von Kao Co. [JAPAN])
bei einer Rate von 2,0% zu 0,5 kg kommerziell erhältlichem Maisöl (von Taiyo
Fats and Oils Co. [JAPAN]) erhaltene Gemisch und das durch Zugabe von
Saccharoseestern von Fettsäuren (von Daiichi Kogyo Pharmaceutical Co.
[JAPAN]) bei einer Rate von 0,3% zu 4,5 kg Wasser erhaltene, wurden
gleichmäßig gemischt und auf 60ºC erwärmt, dann wurde ein Homogenisator
(Manton-Gaulin, [Deutschland]) verwendet, um 5,0 kg einer Emulsion des Typs
Öl-in-Wasser (O1/W) herzustellen, behandelt bei einem Emulgierdruck von 170
kg/cm². In Fig. 1 unter Verwendung eines MPG-Moduls, montiert mit einer
hydrophilen Membran mit einem Porendurchmesser von 4,2 um (hergestellt
von Ise Chemical Industry Co.) wurde, nachdem die Innenseite des MPG zuvor
mit der Fettphase (O2) behandelt worden war, die Emulsion des Typs Öl-in-
Wasser (O1/W) in einem Druckgefäß auf 0,04 kg/cm² mit einer Druckpumpe
unter Druck gesetzt und bei Raumtemperatur in die Fettphase (O2) dispergiert,
die bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 1 m/sec zirkulierte, um etwa 9,7
kg einer Emulsion des Typs Öl-in-Wasser-in-Öl (O1/W/O2) zu ergeben.
-
Die Beurteilung der Emulsion des Typs Öl-in-Wasser-in-Öl (O1/W/O2),
basierend auf ähnlichen Beurteilungskriterien wie in den vorhergehenden
Untersuchungen hinsichtlich des emulgierten Zustandes und der Stabilität
zeigten an, daß der emulgierte Zustand gut war und die Emulsion äußerst
stabil war.
Beispiel 4
Herstellung einer weiteren Emulsion des Typs O1/W/O2 zur Verwendung bei
der Herstellung von Brotaufstrichen
-
Drei Kilogramm eines kommerziell erhältlichen Sojabohnenöls bzw. Rapsöls
(beide von Taiyo Fats and Oils Co. [JAPAN]) wurden gemischt und
Saccharoseester von Fettsäuren (von Daiichi Kogyo Pharmaceutical Co.
[JAPAN]) und Polyglycerinester von kondensierter Recinoleinsäure (von
Sakamoto Pharmaceutical Industry Co. [JAPAN]) wurden bei einer Rate von
0,5% bzw. 1,5% zu diesem Gemisch zugegeben und gleichmäßig gemischt,
um die Fettphasen (O2) herzustellen. Das durch Mischen von kommerziell
erhältlichem Sojabohnenöl und Rapsöl (beide von Taiyo Fats and Oils Co.
[JAPAN]), jeweils 0,25 kg, Zugabe von Saccharoseestern von Fettsäuren (von
Daiichi Kogyo Pharmaceutical Co.) und eines Polyglycerinesters von
kondensierter Recinoleinsäure (von Sakamoto Pharmaceutical Industry Co.) bei
einer Rate von 0,5% bzw. 1,5% zu dem Sojabohnenöl/Rapsöl-Gemisch
erhaltene Gemisch und das durch Zugabe von Saccharoseestern von
Fettsäuren (von Daiichi Kogyo Pharmaceutical Co.) und Salz bei einer Rate von
0,2% bzw. 1,6% zu 8,5 kg Wasser erhaltene wurden gleichmäßig gemischt
und auf 60ºC erwärmt, dann wurde ein Hochdruckhomogenisator (von
Manton-Gaulin [Deutschland]) verwendet, um 9,0 kg einer Emulsion des Typs
Öl-in-Wasser (O1/W) herzustellen, behandelt bei einem Emulgierdruck von 500
kg/cm². In Fig. 1 unter Verwendung eines MPG-Moduls, montiert mit einer
hydrophilen Membran mit einem Porendurchmesser von 3,0 um (hergestellt
von Ise Chemical Industry Co.) wurde, nachdem die Innenseite des MPG zuvor
mit der Fettphase (O2) behandelt wurde, die Emulsion des Typs Öl-in-Wasser
(O1/W) in einem Druckgefäß auf 0,02 kg/cm² mit Stickstoffgas unter Druck
gesetzt und in die Fettphase (O2) bei 60ºC dispergiert, die mit einer
Strömungsgeschwindigkeit von 1,5 m/sec zirkulierte, um etwa 14,8 kg einer
Emulsion des Typs Öl-in-Wasser-in-Öl (O1/W/O2) zu ergeben.
-
Eine Untersuchung der Emulsion des Typs Öl-in-Wasser-in-Öl (O1/W/O2) unter
den gleichen Vorgehensweisen wie in Beispiel 3 zeigte an, daß der emulgierte
Zustand gut war und daß die Emulsion äußerst stabil war.
Vergleichsbeispiel 5
Herstellung einer Emulsion des Typs O/W zur Verwendung bei der Herstellung
von Brotaufstrichen
-
Saccharoseester von Fettsäuren (von Daiichi Kogyo Pharmaceutical Co.)
wurden mit einer Rate von 0,3% zu 2 kg Wasser zugegeben und unter
Erwärmen gelöst, um eine wäßrige Phase herzustellen. Sorbitanester von
Fettsäuren (von Kao Co., HLB 4.3) wurden mit einer Rate von 0,5% zu 0,4
kg kommerziell erhältlichem Maisöl (von Taiyo Fats and Oils Co.) zugegeben
und gleichmäßig vermischt, um die Fettphase herzustellen. In Fig. 1 unter
Verwendung eines porösen Membranmoduls, montiert mit einer hydrophilen
porösen Membran mit einem Porendurchmesser von 0,7 um (hergestellt von
Ise Chemical Industry Co.) wurde die Fettphase in einem Druckgefäß auf 1
kg/cm² mit Stickstoffgas unter Druck gesetzt und bei Raumtemperatur in die
wäßrige Phase dispergiert, die mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 2
m/sec zirkulierte, um etwa 2,3 kg einer Öl-in-Wasser-Emulsion zu ergeben.
Messungen der erhaltenen Öl-in-Wasser-Emulsion hinsichtlich ihrer
Teilchendurchmesserverteilung, um den mittleren Teilchendurchmesser und die
Abweichung (a) zu bestimmen, zeigten an, daß der mittlere
Teilchendurchmesser 2,8 um betrug und die Abweichung (a) 0,92 war. Dies
bedeutet, daß die Teilchen äußerst gleichmäßig waren.
Vergleichsbeispiel 6
Herstellung einer weiteren Emulsion des Typs O/W zur Verwendung bei der
Herstellung von Brotaufstrichen
-
Saccharoseester von Fettsäuren (von Daiichi Kogyo Pharmaceutical Co.; HLB
15) wurden bei einer Rate von 0,2% zu 4 kg Magermilch zugegeben und
unter Erwärmen gelöst, um eine wäßrige Phase herzustellen. Sorbitanester von
Fettsäuren (von Kao Co.; HLB 4.3) wurden bei einer Rate von 2,9% zu 0,8
kg kommerziell erhältlichem Maisöl (von Taiyo Fats and Oils Co.) zugegeben
und gleichmäßig gemischt, um eine Fettphase herzustellen. In Fig. 1 unter
Verwendung eines porösen Membranmoduls, montiert mit einer hydrophilen
porösen Membran mit einem Porendurchmesser von 0,5 um (hergestellt von
Ise Chemical Industry Co.) wurde die Fettphase in einem Druckgefäß auf 0,9
kg/cm² mit Stickstoffgas unter Druck gesetzt und bei Raumtemperatur in die
wäßrige Phase dispergiert, die bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 1
m/sec zirkulierte, um etwa 4,5 kg einer Öl-in-Wasser-Emulsion zu ergeben.
-
Messungen der erhaltenen Öl-in-Wasser-Emulsionen unter den gleichen
Vorgehensweisen wie in Beispiel 5 zeigten an, daß der mittlere
Teilchendurchmesser 1,8 um betrug und die Abweichung (a) 0,92 betrug. Dies
bedeutet, daß die Teilchen äußerst gleichmäßig waren.
Vergleichsbeispiel 7
Herstellung einer weiteren Emulsion des Typs O/W zur Verwendung bei der
Herstellung von Brotaufstrichen
-
Saccharoseester von Fettsäuren (von Daiichi Kogyo Pharmaceutical Co.; HLB
15) wurden bei einer Rate von 0,1% zu 4 kg Magermilch zugegeben und
unter Erwärmen gelöst, um eine wäßrige Phase herzustellen. Mono- und
Diglycerize (von Kao Co.; HLB 3,8) und Sorbitanester von Fettsäuren (von Kao
Co.; HLB 4,3) wurden bei einer Rate von 1,0% bzw. 2,0% zu 0,8 kg
kommerziell erhältlichem Butteröl (hergestellt in Neuseeland) zugegeben und
gleichmäßig gemischt, um eine Fettphase herzustellen. In Fig. 1 unter
Verwendung eines porösen Membranmoduls, montiert mit einer hydrophilen
porösen Membran mit einem Porendurchemesser von 0,5 um (hergestellt von
Ise Chemical Industry Co.) wurde eine Fettphase in einem Druckgefäß auf 0,3
kg/cm² mit einer Druckpumpe unter Druck gesetzt und bei 60ºC in der
wäßrigen Phase dispergiert, die bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,8
m/sec zirkulierte, um etwa 4,5 kg einer Öl-in-Wasser-Emulsion zu ergeben.
-
Messungen der erhaltenen Öl-in-Wasser-Emulsion unter der gleichen
Vorgehensweise wie in Beispiel 5 zeigten an, daß der mittlere
Teilchendurchmesser 2,1 um betrug und die Dispersion (a) 0,85 war. Dies
bedeutet, daß die Teilchen äußerst gleichmäßig waren.
Beispiel 8
Herstellung eines fettarmen Brotaufstriches
-
Ein halbes Kilogramm kommerziell erhältliches Sojabohnenöl und die gleiche
Menge eines kommerziell erhältlichen Palmöls (beide von Taiyo Fats and Oils
Co. [JAPAN]) wurden vermischt und ein Polyglycerinester von kondensierter
Recinoleinsäure (von Sakamoto Pharmaceutical Industry Co.) wurde bei einer
Rate von 2,0% diesem Gemisch zugegeben und gleichmäßig vermischt, um
eine Fettphase herzustellen. Salz wurde bei einer Rate von 1,6% zu 12,0 kg
Wasser zugegeben und gelöst, um eine wäßrige Phase herzustellen. Die
wäßrige Phase wurde in die Fettphase unter Verwendung eines porösen
Membranmoduls, montiert mit einer hydrophilen Membran mit einem
Porendurchemesser von 0,5 um (von Ise Chemical Industry Co.) dispergiert
und emulgiert, um etwa 14,8 kg einer Emulsion des Typs W/O zu ergeben.
Dann wurde diese Emulsion erwärmt und bei 85ºC für 10 Minuten
pasteurisiert und schnell auf 20% gekühlt und geknetet mit einer Einheit zum
schnellen Kühlen und Kneten (Pilot Kombinator, Schuröder, [Deutschland]),
was etwa 14,5 kg fettarmen Brotaufstrich ergab.
-
Eine Untersuchung dieses fettarmen Brotaufstrichs unter der gleichen
Vorgehensweise wie im vorangehenden Test für die Stabilität von
Brotaufstrichen zeigte an, daß er stabil war und frei von einer Abtrennung der
wäßrigen Phase, daß er geschmeidig schmeckte und im Mund leicht
schmelzbar war.
Vergleichsbeispiel 9
Herstellung eines weiteren fettarmen Brotaufstrichs
-
Zwei Kilogramm eines kommerziell erhältlichen Sojabohnenöls und die gleiche
Menge eines kommerziell erhältlichen Maisöls (beide von Taijo Fats and Oils
Co. [JAPAN]) wurden vermischt und Saccharoseester von Fettsäuren (von
Daiichi Kogyo Pharmaceutical Co.) und ein Polyglycerinester von kondensierter
Recinoleinsäure (von Sakamoto Pharmaceutical Industry Co.) wurden bei einer
Rate von 0,5% bzw. 1,5% diesem Gemisch zugegeben und gleichmäßig
vermischt, um eine Fettphase herzustellen. Salz und Xanthan-Gum wurden bei
einer Rate von 1,6% bzw. 0,2% zu 10,0 kg Wasser zugegeben und gelöst,
um eine wäßrige Phase herzustellen. Die wäßrige Phase wurde in der
Fettphase unter Verwendung eines porösen Membranmoduls, montiert mit
einer hydrophilen Membran mit einem Porendurchmesser von 7,8 um (von Ise
Chemical Industry Co.) dispergiert und emulgiert, um etwa 13,8 kg einer
Emulsion des Typs W/O zu ergeben. Dann wurde diese Emulsion erwärmt und
bei 85ºC für 10 Minuten pasteurisiert und schnell auf 10ºC abgekühlt und
geknetet mit einer Einheit zum schnellen Kühlen und Kneten (Pilot Combinator,
Schuröder [Deutschland]), was etwa 13,5 kg eines fettarmen Brotaufstrichs
ergab.
-
Eine Untersuchung dieses fettarmen Brotaufstrichs mit der gleichen
Vorgehensweise wie in Beispiel 8 zeigte an, daß er stabil war und frei von
einer Abtrennung der wäßrigen Phase, daß er geschmeidig schmeckte und im
Mund äußerst leicht schmelzbar war.
Vergleichsbeispiel 10
Herstellung eines Brotaufstrichs des Typs Öl-in-Wasser-in-Öl
-
Jeweils ein halbes Kilogramm von kommerziell erhältlichem Sojabohnenöl und
die gleiche Menge von kommerziell erhältlichem Palmöl (Taiyo Fats and Oils
Co. [JAPAN]) wurden vermischt und ein Polyglycerinester von kondensierter
Recinoleinsäure (von Sakamoto Pharmaceutical Industry Co.) wurde bei einer
Rate von 2,0% diesem Gemisch zugegeben und gleichmäßig vermischt, um
eine äußerste Fettphase (O2) herzustellen. Das durch Vermischen von jeweils
0,5 kg Sojabohnenöl und Palmöl (Taiyo Fats and Oils Co. [JAPAN]), Zugabe
von
Sorbitanestern von Fettsäuren (von Kao Co.) bei einer Rate von 2,0% zu
dem Sojabohnenöl/Palmöl-Gemisch erhaltene Gemisch und das durch Zugabe
von Saccharoseestern von Fettsäuren (Daiich Kogyo Pharmaceutical Co.) und
Salz bei einer Rate von 0,3% bzw. 1,5% zu 11,0 kg Wasser erhaltene,
wurden gleichmäßig vermischt und auf 60ºC erwärmt. Das so erhaltene
Gemisch wurde homogenisiert und bei einem Emulgierdruck von 170 kg/cm²
durch einen Homogenisator (Manton-Gaulin [Deutschland]) behandelt, um 12,0
kg einer Emulsion des Typs Öl-in-Wasser herzustellen. Diese Emulsion des
Typs O1/W wurde in die äußerste Fettphase (O2) unter Verwendung eines
porösen Membranmoduls, montiert mit einer hydrophilen Membran mit einem
Porendurchmesser von 5,0 um (von Ise Chemical Industry Co.) dispergiert und
emulgiert, um etwa 14,8 kg einer Emulsion des Typs O1/W/O2 zu ergeben.
Dann wurde diese Emulsion erwärmt und bei 85ºC für 10 Minuten
pasteurisiert und schnell auf 20ºC abgekühlt und geknetet mit einer Einheit
zum schnellen Kühlen und Kneten (Pilot Combinator, Schuröder,
[Deutschland]), was etwa 14,5 kg eines Brotaufstrichs des Typs Öl-in-Wasser-
in-Öl ergab.
-
Eine Untersuchung dieses Brotaufstrichs mit derselben Vorgehensweise wie
in Beispiel 8 zeigte an, daß er stabil war und frei von einer Abtrennung der
Wasserphase, daß er geschmeidig schmeckte und daß er im Mund leicht
schmelzbar war und einen stark cremigen Geschmack bot.
Vergleichsbeispiel 11
Herstellung eines weiteren Brotaufstrichs des Typs Öl-in-Wasser-in-Öl
-
Jeweils zwei Kilogramm von kommerziell erhältlichem Sojabohnenöl und
Maisöl (Taiyo Fats and Oils Co.) wurden vermischt und Saccharoseester von
Fettsäuren (Daiich Kogyo Pharmaceutical Co.) und ein Polyglycerinester von
kondensierter Recinoleinsäure (Sakamoto Pharmaceutical Industry Co.) wurden
bei einer Rate von 0,5% bzw. 1,5% dem Gemisch zugegeben und
gleichmäßig vermischt, um eine äußerste Fettphase (O2) herzustellen. Das
durch Vermischen von jeweils 0,5 kg Sojabohnenöl und Maisöl (Taiyo Fats and
Oils Co.), Zugabe von Saccharoseestern von Fettsäuren und einem
Polyglycerinester von kondensierter Recinoleinsäure (Daiichi Kogyo
Pharmaceutical Co.) bei einer Rate von 0,5% bzw. 1,5% zu dem
Sojabohnenöl/Maisöl-Gemisch erhaltene Gemisch und das durch Vermischen
eines Saccharoseesters von Fettsäuren (Daiich Kogyo Pharmaceutical Co.),
Natriumkaseinat und Salz bei einer Rate von 0,3%, 0,5% bzw. 1,5% zu 9,0
kg Wasser erhaltene, wurden gleichmäßig vermischt und auf 60ºC erwärmt.
Das so erhaltene Gemisch wurde homogenisiert und bei einem Emulgierdruck
von 500 kg/cm² mit einem Hochdruckhomogenisator (Manton-Gaulin
[Deutschland]) behandelt, um 10,0 kg einer Emulsion des Typs Öl-in-Wasser
herzustellen. Diese Emulsion des Typs O1/W wurde dann in die äußerste
Fettphase (O2) unter Verwendung eines porösen Membranmoduls, montiert
mit einer hydrophoben Membran (von Ise Chemical Industry Co.) mit einem
Porendurchmesser von 7,8 um dispergiert und emulgiert, um etwa 13,8 kg
einer Emulsion des Typs O1/W/O2 zu ergeben. Dann wurde diese Emulsion
erwärmt und bei 85ºC für 10 Minuten pasteurisiert und schnell auf 20ºC
gekühlt und geknetet mit einer Einheit zum schnellen Kühlen und Kneten (Pilot
Kombinator, Schuröder [Deutschland]), was etwa 13,5 kg eines Brotaufstrichs
des Typs Öl-in-Wasser-in-Öl ergab.
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Eine Untersuchung dieses Brotaufstrichs mit derselben Vorgehensweise wie
im Beispiel 8 zeigte an, daß er stabil war und frei von einer Abtrennung der
Wasserphase, daß er geschmeidig schmeckte und im Mund leicht schmelzbar
war und einen stark cremigen Geschmack bot.
Tabelle 1A
Tabelle 1B
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Bemerkung
1: Fettphase: ein Gemisch, in dem Rapsöl und Sojabohnenöl in der gleichen Menge gemischt sind.
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Bemerkung 2: Emulgiermittel: ein Gemisch, in dem Fettsäure-Saccharoseester und Polyglycerinester von kondensierter
Recinoleinsäure in der gleichen Menge gemischt sind.
Tabelle 2A
Tabelle 2B
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Bemerkung 1: Fettphasen (O1 und O2): Maisöl
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Bemerkung 2: Emulgiermittel: ein Gemisch, in dem Saccharoseester von Fettsäuren und ein Polyglycerinester von
kondensierter Recinoleinsäure in der gleichen Menge vermischt sind
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Bemerkung 3: Emulgiermittel: Saccharoseester von Fettsäuren
Tabelle 5
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Bemerkung 1: Enthält 2,0% Polyglycerinester von kondensierter Recinoleinsäure und 0,01% β-Karotin in der
Fettphase
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Bemerkung 2: Enthält 1,5% Salz in
der wäßrigen Phase
Tabelle 6A
Tabelle 6B
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Bemerkung 1: Enthält 2,0% Polyglycerinester von kondensierter Recinoleinsäure in der O1- und O2-Phase.
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Bemerkung 2: Enthält 1,5% Salz und 0,3% Saccharoseester von Fettsäuren in der W-Phase
Tabelle 7
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Bemerkung 1: Enthält 2,0% Polyglycerinester von kondensierter Recinoleinsäure in der O1- und O2-Phase.
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Bemerkung 2: Enthält 1,5% Salz und 0,3% Saccharoseester von Fettsäuren in der W-Phase
Tabelle 8
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Bemerkung 1: Enthält 2,0% Polyglycerinester von kondensierter Recinoleinsäure und 0,01% β-Karotin in der
Fettphase
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Bemerkung 2: Enthält 1,5% Salz in der wäßrigen Phase
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Bemerkung 3: Ge bedeutet Gelatine, Ca Casein, G Guargum und X Xanthan-Gum.