JP2018504131A - 高安定性含気水中油型エマルジョン - Google Patents

高安定性含気水中油型エマルジョン Download PDF

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Abstract

本発明は、フォーム状エマルジョンが生成されるよう含気させることができる、水中油型(O/W)エマルジョンに関する。本発明のO/Wエマルジョンは:水20〜45wt.%;油4〜40wt.%;アルファ−シクロデキストリン、ベータ−シクロデキストリン、及びこれらの組合せから選択されるシクロデキストリン3〜12wt.%;単糖、二糖、非環状オリゴ糖、糖アルコール、及びこれらの組合せから選択される糖20〜60wt.%;その他の食用成分0〜30wt.%からなり、このエマルジョンは、水の重量に対して少なくとも80%の糖を含有する。本発明のO/Wエマルジョンは、非常に堅固で優れた形状保持特性を有するフォーム状エマルジョンを形成することが可能である。これらのフォーム状エマルジョンは、優れた安定性を示すという利点をさらに提供する。【選択図】なし

Description

[発明の技術分野]
本発明は、高安定性含気水中油型(O/W)エマルジョンに関する。より詳細には、本発明は、例えばトッピング又はフィリングとして適用することができる含気O/Wエマルジョンを提供する。
本発明による含気エマルジョンは:
水 20〜45wt.%;
油 4〜40wt.%;
アルファ−シクロデキストリン、ベータ−シクロデキストリン、及びこれらの組合せから選択されるシクロデキストリン 3〜12wt.%;
単糖、二糖、非環状オリゴ糖、糖アルコール、及びこれらの組合せから選択される糖 20〜60wt.%;
その他の食用成分 0〜30wt.%
からなり、上記エマルジョンは、水の重量に対して少なくとも80%の糖を含有する。
本発明の含気エマルジョンは、周囲条件下で非常に安定であり、高温に耐えることができる。
本発明はさらに、ホイップするか又はその他の手法で含気させて高安定性フォームを得ることができる、含気可能なO/Wエマルジョンに関する。さらに、このような含気可能なO/Wエマルジョンの製造方法を提供する。
[発明の背景]
含気O/Wエマルジョンは、様々な種類のケーキ及びパイ、並びに様々なその他の食物用のトッピング及びフィリングとして一般に使用される。含気O/Wエマルジョンは、通常、流体特性を有する含気可能なO/Wエマルジョンに空気又はその他の気体を導入することによって調製される。含気可能なO/Wエマルジョンは、典型的には、水、液体油、固体脂肪、砂糖、及びタンパク質を含む。空気/気体は、典型的には、非常に微細な気泡の分散体が生成される手法で、エマルジョンに機械的に混合される(例えば、ホイップされる)。これらの泡は、含気によってO/Wエマルジョンから嵩高のフォームを形成させるために、さらにフォームが潰れないようにするために、安定化させなければならない。
空気/気体の含気及び導入は、最初にO/Wエマルジョンを不安定化させるが、その理由は、撹拌によって脂肪球の合体が進むからである。クリームの含気によって、連続水性相、分散した気泡、及び部分的に合体した脂肪球を含むフォームが得られる。含気クリームでは、脂肪結晶により一緒に保持される部分的に合体した脂肪球によって、空気−水の界面が安定化する。
クリームの含気中、脂肪球の部分的な合体及び脂肪結晶との会合により、強固な網状構造が得られ、この網状構造の内部には気泡並びに液体(水相及び油相)が捕捉される。この網状構造は、脂肪球から、もはや構造構築することができず且つフォームを潰すと考えられるより大きい脂肪球へのさらなる合体も、防止する。脂肪結晶は、エマルジョン中の脂肪球の周りの界面層を破壊し且つこの界面層に浸透し、脂肪球を一緒に凝集させて網状構造にする。
含気中及び含気後の脂肪球の合体は、O/Wエマルジョン中の乳化剤の種類及び量に影響を受ける。例えばタンパク質は、脂肪球の周りに層を形成することによって、脂肪球の合体し易さを低減させることができ、その結果、反発力と、脂肪結晶による脂肪球への耐浸透性とを増加させる。
多くの含気可能なO/Wエマルジョンでは、固体脂肪の存在は、含気エマルジョンの安定化に極めて重要な因子である。このことは、ホイップクリームなどの固体脂肪により安定化された含気エマルジョンが、内部に含有される固体脂肪が温度の上昇により融解すると素早く潰れることから明らかである。
非乳製トッピングは、乳製トッピングの代わりに広く使用される代用物である。業界のパン製造業者及び菓子製造業者は、これら非乳製代替物が優れた安定性を持ち、デコレーション、カバーリング、及びフィリングに理想的なものになるという理由でこれら非乳製代替物を使用している。
国際公開第98/31236号には、温度安定性とするのに有効な量の非トロピカルラウリン油を含む、非乳製ホイップトッピングについて記載されている。この特許の実施例には、主成分として水(52.18wt.%)、油(23.24wt.%)、高果糖コーンシロップ(24.18wt.%)、及びヒドロキシプロピルメチルセルロース0.30wt.%を含有するホイップトッピングについて記載されている。
国際公開第2002/019840号には、高い温度安定性及び良好な感覚受容性を有する非乳製ホイップトッピングについて記載されている。これらのホイップトッピングは、主成分として水(20.3wt.%)、油(24.2wt.%)、高果糖コーンシロップ(52.0wt.%)、及びカゼイン酸ナトリウム(1.25wt.%)を含有する。
シクロデキストリンは、酵素変換を用いてデンプンから生成された環状オリゴ糖のファミリーである。シクロデキストリンは、アミロース(デンプンの断片)の場合のように、5個以上のα−(1,4)結合D−グルコピラノシド単位で構成される。典型的なシクロデキストリンは、環内に6〜8単位の範囲のいくつかのグルコースモノマーを含有して円錐形状を形成している:
α(アルファ)−シクロデキストリン:6員糖環分子
β(ベータ)−シクロデキストリン:7員糖環分子
γ(ガンマ)−シクロデキストリン:8員糖環分子
シクロデキストリンは疎水性の内側と親水性の外側とを有するので、疎水性化合物と複合体を形成することができる。したがってそのような化合物の溶解性及びバイオアベイラビリティーを高めることができる。このことは、疎水性化合物が送達されることになる医薬品並びに栄養補助食品の用途で非常に関心が持たれている。アルファ−、ベータ−、及びガンマ−シクロデキストリンは、全て、FDAによって安全であることが認められている。
含気水中油型エマルジョンでのシクロデキストリンの適用は、特許公報に記載されている。
米国特許出願公開第2007/0003681号には、タンパク質、油、及びシクロデキストリンを含有する含気食品組成物について記載されている。シクロデキストリンは、シクロデキストリンを含まない油含有食品に比べ、液体油の存在下で、より安定でより大きなオーバーランの、タンパク質で安定化されたフォームを発生させることができると述べられている。この特許の実施例には、スキムミルク(56.1wt.%)、キャノーラ油(19.6wt.%)、砂糖(17.4wt.%)、アルファシクロデキストリン(6.5wt.%)、及びバニラエキス(0.4wt.%)を含有するアイスクリームについて記載されている。
米国特許出願公開第2008/0069924号には、アルファ−シクロデキストリン−気体クラスレートを含む、気体化食品について記載されている。この米国特許出願で述べられた食品は、ドライミックス、液体溶液、ドウ、バター、ベークド製品、すぐ食べられる製品、加熱すれば食べられる食品、液体濃縮物、飲料、冷凍飲料、及び冷凍製品である。
国際公開第2013/075939号には、シクロデキストリンを含有する、含気炭水化物に富む食品組成物について記載されている。実施例1〜8には、アップルソース、アルファ−シクロデキストリン(7又は10wt.%)、植物油(10wt.%)を含有する、ホイップアップルソースについて記載されている。実施例32及び33には、チョコレートシロップ、大豆油(10wt.%)、及びアルファ−シクロデキストリン(7.0wt.%)を含有するホイップチョコレートシロップについて記載されている。
既に説明したように、非乳製ホイップトッピングは、それらの乳製の対応物よりも安定であるが、市場で現在入手可能なものよりも安定なホイップトッピングが求められている。特に、品質を著しく失うことなく周囲又は冷蔵条件下で数日間保存することができる、ホイップトッピングが求められている。
[発明の概要]
本発明者らは、周囲条件下で高安定性であり高温で潰れないフォーム状エマルジョン、例えばトッピング又はフィリングが生成されるように含気させることができる、水中油型エマルジョンを開発した。
本発明のO/Wエマルジョン(含気しているもの又は含気していないもの)は:
水 20〜45wt.%;
油 4〜40wt.%;
アルファ−シクロデキストリン、ベータ−シクロデキストリン、及びこれらの組合せから選択されるシクロデキストリン 3〜12wt.%;
単糖、二糖、非環状オリゴ糖、糖アルコール、及びこれらの組合せから選択される糖 20〜60wt.%;
その他の食用成分 0〜30wt.%
からなり、上記エマルジョンは、水の重量に対して少なくとも80%の糖を含有する。
本発明者らは理論に拘泥することを望むものではないが、本発明のO/Wエマルジョン中のシクロデキストリンは油−水の界面で蓄積されると考えられ、この界面では、シクロデキストリンの疎水性の内側が、油相を構成するグリセリドの脂肪酸残基と合わさる。この相互作用は、構造化剤として働くシクロデキストリン−油の包接化合物の形成を引き起こし、通常のホイップトッピング中の結晶質脂肪と同様の役割を果たす。水性相の非常に高い糖含量は、シクロデキストリン−油の相互作用を促進させ、それによって、この相互作用の結果として形成された構造化網状構造の合成を強化すると考えられる。
本発明のO/Wエマルジョンは、非常に堅固で優れた形状保持特性を有するホイップトッピングを形成することが可能である。味及びテクスチャに関し、これらのホイップトッピングは、既存の非乳製ホイップトッピングと少なくとも同程度に良好である。本発明のO/Wエマルジョンの含気によって生成されたホイップトッピングは、安定性、特に周囲環境での安定性に関して既存のホイップトッピングよりも明らかに優れている。
本発明は、数日間周囲条件下で保存安定性のある、含気エマルジョンの調製を可能とする。これらの含気エマルジョンの形状及びテクスチャ特性(例えば、堅さ、粘度)は、保存中にほとんど変化しない。エマルジョンは、典型的には非常に低い水分活性を有するので、数日間周囲条件下で保持されるよう十分に微生物に対して安定である。
意外にも、本発明の含気エマルジョンは、不安定化することなく32℃(90°F)又はさらに高い温度まで加熱できることを見出した。含気エマルジョンは、冷蔵条件下でも安定であり、冷凍/解凍安定性を有する。含気エマルジョンは、6カ月間−23℃(−9°F)で保存され得る。本発明者らは、21℃(70°F)で解凍すると、含気エマルジョンが周囲温度で少なくとも7日間又は冷蔵温度(4℃/39°F)で少なくとも14日間、非常に良好なアイシング性能及び安定性を示すことを見出した。
このように、本発明の含気O/Wエマルジョンは、全ての種類の食物、特に周囲条件下で保存安定性である必要がある食物又は例えば消費用に加工するときに高温に曝される食物に、トッピング又はフィリングとして適切に使用することができる。
本発明は、前述のO/Wエマルジョンを調製する方法であって、油及びシクロデキストリンを混合して油とシクロデキストリンの混合物を調製し、その後、この混合物を1種又は複数の水連続成分と混合するステップを含む方法も提供する。
[発明の詳細な説明]
したがって本発明の第1の態様は、連続水性相及び分散油相を含む、含気しているか又は含気していない水中油型エマルジョンであって:
水 20〜45wt.%;
油 4〜40wt.%;
アルファ−シクロデキストリン、ベータ−シクロデキストリン、及びこれらの組合せから選択されるシクロデキストリン 3〜12wt.%;
単糖、二糖、非環状オリゴ糖、糖アルコール、及びこれらの組合せから選択される糖 20〜60wt.%;
その他の食用成分 0〜30wt.%
からなり、水の重量に対して少なくとも80%の糖を含有するエマルジョンに関する。
本明細書で使用される「脂肪」及び「油」という用語は、他に指示しない限り、トリグリセリド、ジグリセリド、モノグリセリド、脂肪酸、ホスホグリセリド、及びこれらの組合せから選択される脂質を指す。
本明細書で使用される「アルファシクロデキストリン」という用語は、α−1,4結合を介して末端同士が共有結合された、6個のグルコース単位の環状オリゴ糖を指す。
本明細書で使用される「ベータシクロデキストリン」という用語は、α−1,4結合を介して末端同士が共有結合された、7個のグルコース単位の環状オリゴ糖を指す。
本明細書で使用する「オリゴ糖」という用語は、3〜9個の単糖単位を含有する糖ポリマーを指す。
本明細書で使用される「糖アルコール」という用語は、一般式H(HCHO)H又はC11−CH−(HCHO)Hを有するポリオールを指す。ほとんどの糖アルコールは5又は6炭素鎖を有するが、それはペントース(五炭糖)及びヘキソース(六炭糖)からそれぞれ誘導されるからである。その他の糖アルコールは、二糖から誘導されてもよく、典型的には11個又は12個の炭素原子を含有する。12個の炭素原子を含有する糖アルコールの例には、マンニトール及びソルビトールが含まれる。エリスリトールは、炭素原子を4個のみ含有する、天然に生ずる糖アルコールである。
「wt.%」及び「重量%」という用語は、重量対重量に基づいて表される濃度(%(w/w))を指す。
本明細書で使用される「比重」という用語は、含気O/Wエマルジョンの密度の、水の密度(同じ単位体積の質量)に対する比を指し、両方の密度は共に20℃で決定される。
本明細書で、含気していないエマルジョンの粘度に言及がなされたときはいつでも、他に指示しない限り、この粘度は、ブルックフィールド(Brookfield)デジタル粘度計モデルDV−E粘度計及びヘリパス(Helipath)スピンドルBを使用して、20℃(60°F)、20rpmで決定される。
本明細書で、含気エマルジョンの粘度に言及がなされたときはいつでも、他に指示しない限り、この粘度は、ブルックフィールドデジタル粘度計モデルDV−E粘度計及びヘリパス(Helipath)スピンドルFを使用して、20℃(68°F)、10rpmで決定される。
特定の温度での油相の固体脂肪含量は、その温度でのいわゆるN値を測定することによって決定される。温度x℃でのN値を本明細書ではNと呼び、この値はx℃の温度での固体脂肪の量を表す。これらのN値は、NMR測定に基づく一般に認められた分析方法(AOCS公定法(official method)Cd 16b−93)を使用して適切に測定することができ:サンプルの前処理では、80℃(176°F)にまで15分、60℃(140°F)で15分、0℃(32°F)で60分、及び測定温度で30分加熱する。
含気していないエマルジョンは、典型的には少なくとも1.0の比重を有する。含気していないエマルジョンは、1.05〜2.2の範囲の比重を有することが好ましい。
本発明者らは、本発明のエマルジョンが堅固で安定な含気生成物を生成することができる能力は、含気していないエマルジョンの粘度に大きく影響されることを見出した。含気していないエマルジョンは、20℃(68°F)及び20rpmで少なくとも100cP(mPa・s)の粘度を有することが好ましい。含気していないエマルジョンは、200〜40,000cPの粘度を有することがより好ましく、300〜20,000cPがより好ましく、350〜12,000cPの粘度を有することが最も好ましい。
本発明のO/Wエマルジョンは、非常に低い水分活性で生成することができるという利点を提供し、これはエマルジョンが高い微生物学的安定性を示すことを意味する。エマルジョンは、0.95未満の水分活性を有することが好ましく、0.92未満がより好ましく、0.90未満がさらにより好ましく、0.80〜0.88であることが最も好ましい。
O/Wエマルジョンの水性相は、典型的には5.0〜7.0の範囲のpHを有し、より好ましくは5.1〜6.4、最も好ましくは5.2〜6.2の範囲のpHを有する。
O/Wエマルジョンの含水量は、好ましくは25wt.%〜43wt.%の範囲にある。含水量は、26〜40wt.%の範囲にあることがより好ましく、28〜38wt.%の範囲にあることが最も好ましい。
本発明のエマルジョンに含有される油は、好ましくは、植物油、乳脂肪、及びこれらの組合せから選択される。植物油は、油の好ましくは少なくとも50wt.%であり、より好ましくは少なくとも80wt.%であり、最も好ましくは少なくとも90wt.%である。
意外にも、本発明の含気エマルジョンは、安定性のために結晶質脂肪を必要としない。このように本発明は、少量の高融点脂肪、とりわけ飽和脂肪酸(SAFA)を含有する脂肪を含有する、安定な含気O/Wエマルジョンの調製を可能にする。したがって本発明の一実施形態では、O/Wエマルジョン中に存在する油は、脂肪酸残基の総量をもとに計算して、40wt.%以下、より好ましくは30wt.%以下、最も好ましくは20wt.%以下のSAFAを含有する。用いられてもよい低SAFA油の例には、大豆油、ヒマワリ油、菜種油(キャノーラ油)、綿実油、及びこれらの組合せが含まれる。油は、大豆油、ヒマワリ油、菜種油(キャノーラ油)、綿実油、亜麻仁油、トウモロコシ油、紅花油、オリーブ油、及びこれらの組合せから選択される植物油を、少なくとも50wt.%含有することが好ましく、少なくとも70wt.%がより好ましく、少なくとも80wt.%含有することが最も好ましい。
O/Wエマルジョンが低SAFA含量を有する場合、上記エマルジョンは、典型的には20℃での固体脂肪含量(N20)が20%未満であり、より好ましくは14%未満であり、最も好ましくは8%未満である。
別の実施形態によれば、O/Wエマルジョンは、高SAFA含量を持つ脂肪を含有する。高SAFA含量の脂肪の使用は、これらの脂肪によって、脂肪成分の口内融解に起因した非常に心地良い食感特性を有するトッピング及びフィリングの生成が可能になるという利点を提供する。適切に用いられ得る高SAFA含量の脂肪の例には、ヤシ油及びパーム核油などのラウリン系脂肪が含まれる。ラウリン系脂肪は、20〜30℃の温度範囲で素早く融解し、その結果、口内で融解するときに冷たい感覚をもたらすことが可能であるという利点を提供する。これらのラウリン系脂肪は、そのまま又は画分(例えば、ステアリン画分)の形で適用されてもよい。水素化及び/又はエステル交換されたラウリン系脂肪も適用することができる。油は、ラウリン系脂肪を少なくとも30wt.%含むことが好ましく、少なくとも50wt.%がより好ましく、少なくとも70wt.%含むことが最も好ましい。
O/Wエマルジョンが高SAFA含量の油を含有する場合、O/Wエマルジョンに用いられる油は、典型的には20℃での固体脂肪含量(N20)が少なくとも10%であり、より好ましくは少なくとも20%であり、最も好ましくは少なくとも30%である。O/Wエマルジョン中の油の固体脂肪含量は、好ましくは35℃での固体脂肪含量(N35)が15%未満であり、より好ましくは12%未満であり、最も好ましくは8%未満である。
本発明のエマルジョンの油は、トリグリセリドを典型的には少なくとも80wt.%、より好ましくは少なくとも90wt.%含有する。
本発明のエマルジョンは、好ましくは5wt.%〜30wt.%の油含量を有する。油含量は、6〜25wt.%の範囲にあることがより好ましく、8〜20wt.%の範囲にあることが最も好ましい。
糖は、好ましくはエマルジョンの25〜55wt.%を構成し、より好ましくは35〜50wt.%を構成し、最も好ましくは40〜45wt.%を構成する。糖は、水性相に存在する溶質の塊を表し、O/Wエマルジョンの粘度及び流体力学に著しい影響を及ぼす。O/Wエマルジョンは、好ましくは、水の重量に対して90〜250%、より好ましくは100〜200%、最も好ましくは110〜180%の糖を含有する。
単糖は、O/Wエマルジョンに含有される糖の、好ましくは少なくとも40wt.%、より好ましくは少なくとも55wt.%、さらにより好ましくは少なくとも60wt.%、最も好ましくは少なくとも70wt.%である。O/Wエマルジョンは、フルクトース、グルコース、及びこれらの組合せから選択される単糖を、15〜60wt.%含有することが好ましく、20〜55wt.%がより好ましく、25〜50wt.%含有することが最も好ましい。
エマルジョンの単糖含量は、好ましくは水の重量に対して少なくとも70%であり、より好ましくは水の重量に対して少なくとも80%であり、最も好ましくは水の重量に対して少なくとも90%である。
O/Wエマルジョンは、糖アルコールを適切に含有し得る。O/Wエマルジョンで使用するのに特に適切な糖アルコールには、グリセロール、エリスリトール、キシリトール、マンニトール、ソルビトール、マルチトール、ラクチトール、及びこれらの組合せが含まれる。糖アルコールは、単糖と組み合わせて、エマルジョンの存在下で適用されることが好ましい。
本発明により用いられるシクロデキストリンは、好ましくはアルファ−シクロデキストリンである。
最良の結果は、シクロデキストリンを4〜10wt.%含有する場合の本発明のO/Wエマルジョンによって得られる。O/Wエマルジョンは、シクロデキストリンを5〜9wt.%含有することがより好ましく、シクロデキストリンを6〜8.5wt.%含有することがさらにより好ましく、シクロデキストリンを6.5〜8wt.%含有することが最も好ましい。
エマルジョンのシクロデキストリン含量は、典型的には油の20〜120重量%の範囲にある。シクロデキストリン含量は、油の25〜85重量%であることがより好ましく、28〜60重量%であることが最も好ましい。
言い換えれば、エマルジョンは、シクロデキストリン及び油を、典型的には1:5〜1:1の範囲のシクロデキストリン対油のモル比で含有し、より好ましくは1:4〜1:2の範囲で含有する。
本発明により用いられるシクロデキストリンは、好ましくはシクロデキストリン−気体クラスレートではない。
O/Wエマルジョンは、様々なその他の食用成分、即ち油、水、シクロデキストリン、及び糖以外の食用成分を、適切に含有することができる。O/Wに適切に含有され得るその他の食用成分の例には、乳化剤、ヒドロコロイド、非糖甘味料、酸味料、保存料、香料、着色料、ビタミン、ミネラル、抗酸化剤、ココア固形分、乳固形分、植物エキス、果汁、野菜ピューレ、及びこれらの組合せが含まれる。O/Wエマルジョンは、その他の食用成分を0.1〜20wt.%含有することが典型的であり、0.2〜15wt.%がより好ましく、0.3〜10wt.%含有することが最も好ましい。
本明細書で以前述べたように、本発明のエマルジョンが堅固で安定した含気生成物を生成する能力は、含気していないエマルジョンの粘度に大きく影響される。本発明者らは理論に拘泥することを望むわけではないが、高粘度によって、ホイッププロセス全体を通して空気又はその他の気体の捕捉及び保持が可能になり、気体の泡が、ホイップトッピングに望まれるような縮小した小さく安定したサイズになると考えられる。また、気体の泡の間の空間を占有する流体相の粘度が増加すると、シロップの流出速度が遅くなり、それによって保存寿命が延びる。流体相内の粒子の粘度を高くするさらに別の利益は、いわゆるピッカリング(Pickering)効果による安定化であり、固体粒子が気体の泡の周りに維持されて合体を物理的に阻止する。本発明のエマルジョンの粘度は、糖含量とシクロデキストリン−脂肪複合体の存在との両方から影響を受ける。本発明者らは、増粘剤を含むことによって、エマルジョンの粘度を増加させることが有利であることを見出した。O/Wエマルジョンは、増粘剤を0.1〜15wt.%含有することが好ましく、0.5〜3wt.%がより好ましく、1.0〜2.5wt.%含有することが最も好ましい。
本発明のエマルジョンで用いられる増粘剤は、デンプン、加工デンプン(例えば、マルトデキストリン又はα化デンプン)、デキストリン、変性セルロース(例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、微結晶質セルロース)、食用ガム(例えば、グアーガム、ローカストビーンガム、ゲランガム、キサンタンガム)、グルコマンナン、寒天、カラギナン、アルギネート、及びこれらの組合せから好ましくは選択される。本発明は、塩形態での前述の増粘剤の使用も包含することを、理解すべきである。
特に好ましい実施形態によれば、本発明のO/Wエマルジョンは、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、及びこれらの組合せから選択される変性セルロースを、0.03〜1.2wt.%、より好ましくは0.05〜1wt.%、最も好ましくは0.1〜0.8wt.%含有する。
本発明の別の好ましい実施形態によれば、O/Wエマルジョンは、デンプン、加工デンプン、及びこれらの組合せから選択されるデンプン成分を、0.2〜4wt.%、より好ましくは0.3〜3wt.%、最も好ましくは0.4〜2.5wt.%含有する。適切に用いられ得る加工デンプンの例には、加水分解デンプン(マルトデキストリン)及びα化(即席)デンプンが含まれる。特に好ましい実施形態によれば、エマルジョンは、α化デンブンを0.4〜2.5wt.%含有する。
本発明の別の好ましい実施形態によれば、エマルジョンは、タンパク質を0〜3wt.%含有する。エマルジョンは、タンパク質を0〜2wt.%含有することがさらにより好ましく、タンパク質を0〜1wt.%含有することが最も好ましい。エマルジョンに適切に用いられ得るタンパク質には、乳製タンパク質(例えば、脱脂粉乳、カゼイン酸ナトリウム、及び乳タンパク質単離物)及び植物性タンパク質(例えば、大豆タンパク質単離物)が含まれ、乳製タンパク質が好ましい。非乳製トッピングでは、ホイップ性並びにフォーム安定性が改善されるようにタンパク質が広く使用される。意外にも、本発明のO/Wエマルジョンは、エマルジョン中にタンパク質が含有されない場合であっても、優れたホイップ性及びフォーム安定性を示す。
本発明のO/Wエマルジョンは、非タンパク性乳化剤を適切に含有していてもよい。用いることができる非タンパク性乳化剤の例には、ポリソルベート(20、40、60、65、及び80)、ソルビタンエステル(スパン(Span)20、40、60、65、80、85)、脂肪酸のポリグリセロールエステル、プロピレングリコールモノステアレート、プロピレングリコールモノエステル、脂肪酸のモノ−及びジグリセリド、脂肪酸のモノ−及びジグリセリドの乳酸エステル、脂肪酸のスクロースエステル、スクログリセリド、ステアロイル乳酸ナトリウム、及びステアロイル乳酸カルシウムが含まれる。非タンパク性乳化剤、とりわけ8以上のHLBを有する乳化剤は、ホイップ特性が改善されるように、ホイップ可能な非乳製クリームに一般に使用される。しかし本発明のO/Wエマルジョンは、優れたホイップ特性を実現するのに、非タンパク性乳化剤の添加を必要としない。エマルジョンは、8以上のHLBを有する非タンパク性乳化剤を0〜1wt.%含有することが典型的であり、0〜0.5wt.%がより好ましく、0〜0.3wt.%含有することがより好ましい。
好ましい実施形態によれば、本発明のO/Wエマルジョンは、20℃で注ぐことが可能である。注ぐことが可能であるので、確実に、エマルジョンを容器から例えばホイップボウルに容易に移すことができる。
本発明のO/Wエマルジョンは、密封容器に好ましくは包装される。本発明は、非常に低い水分活性を持つ含気エマルジョンの調製を可能にするので、エマルジョンを低温殺菌又は滅菌する必要がない。エマルジョンは、低温殺菌されたエマルジョンであることが好ましい。
本発明は、含気していない含気可能なエマルジョン、並びに含気O/Wエマルジョンに関する。含気エマルジョンは、好ましくは0.25〜0.75の比重を有する。含気O/Wエマルジョンは、0.30〜0.65の比重を有することがより好ましく、0.32〜0.55がさらにより好ましく、0.35〜0.50の比重を有することが最も好ましい。
本発明の含気エマルジョンは、好ましくは、形状及び輪郭を数日間保持し且つ周囲条件下で保たれた場合であっても流体の流出又はしみ出しを被ることのない、堅固なフォームである。含気エマルジョンは、20℃(68°F)及び10rpmで少なくとも10,000cP(mPa・s)の粘度を有することが典型的である。含気エマルジョンは、少なくとも20,000cPの粘度を有することがより好ましく、少なくとも25,000cPであることがより好ましく、25,000〜2,000,000cPの粘度を有することが最も好ましい。
本発明の含気エマルジョンは、冷凍されていても冷凍されていなくてもよい。本発明の利益は、冷凍されていない含気エマルジョンで特に顕著である。
本発明の含気エマルジョンは、並外れた安定性を示す。本発明の含気エマルジョンが周囲条件下で1日保たれた場合、この含気エマルジョンの比重は、典型的には20%以下増加し、好ましくは15%以下、最も好ましくは10%以下増加する。
含気エマルジョンが周囲条件下で7日間保たれた場合、含気エマルジョンの比重は、好ましくは20%以下、より好ましくは15%以下、最も好ましくは10%以下増加しない。
本発明による含気エマルジョンが32℃(90°F)の温度で12時間保たれた場合、この含気エマルジョンの比重は、12%以下、より好ましくは8%以下、最も好ましくは4%以下増加しないという点で、優れた熱安定性を好ましくは示す。
含気エマルジョンの安定性は、周囲保存中の一定の粘度によってさらに実証される。含気エマルジョンの粘度(20℃(68°F)、10rpm、スピンドルF)は、このエマルジョンが20℃の(68°F)温度で12時間、又はさらに48時間保たれた場合、50%以下変化することが典型的であり、30%以下であることがより好ましく、20%以下変化することが最も好ましい。
含気エマルジョンが80℃(176°F)まで高い温度に加熱される場合であっても、この含気エマルジョンがこの温度で5分間保たれた場合、エマルジョンの比重は、典型的には5%を超えては増加しない。
本発明の含気エマルジョンの品質は、このエマルジョンが周囲条件下で数日(例えば、1、2、又は7日)間保たれた場合、本質的に変化しないままであり、それに対してシクロデキストリン成分を含まない同等の含気エマルジョンは、これらの同じ条件下で素早く不安定となる。
本発明の別の態様は、本明細書で既に記述された含気エマルジョンを0.5〜50wt.%、より好ましくは1〜20wt.%含む食物に関する。
本発明に包含される食物の例には、ケーキ、パイ、カスタード、非冷凍デザート、冷凍デザート、アイスクリーム、果実片、及び菓子が含まれる。食物は、カバーリングとして、フィリング層として、及び/又はコアフィリングとして、含気エマルジョンを含有することができる。食物は、カバーリングとして、例えばトッピング、フロスティング、又はアイシングとして、含気エマルジョンを含有することが好ましい。食物は、トッピングとして含気エマルジョンを含有することが最も好ましい。含気トッピングは、押し出された個別の量のトッピングの形で、食物表面に適切に付着されている。
本発明の食物は、典型的には、周囲条件下で少なくとも5日の保存寿命を有し、より好ましくは少なくとも7日、最も好ましくは少なくとも10日の保存寿命を有する。
本発明は、本明細書で既に記述された食物を調製する方法であって、含気エマルジョンを含有する食物を、60℃(140°F)を超える温度にまで少なくとも1分間、好ましくは少なくとも3分間加熱するステップを含む方法も提供する。
本発明のさらに別の態様は、本発明のO/Wエマルジョンを調製する方法であって、油及びシクロデキストリンを混合して油とシクロデキストリンの混合物を調製し、その後、この混合物を1種又は複数の水連続成分と混合するステップを含む方法に関する。本発明者らは、シクロデキストリンと油とを最初に合わせ、その後、これらの成分を、組成物の水性成分(例えば、水又は乳)と合わせることが有利であることを見出した。この特定の手順は、本発明のエマルジョンの工場規模の生産で使用した場合に、特に有益である。
本発明の特に好ましい実施形態では、当該方法は、O/Wエマルジョンを含気させる、好ましくは0.25〜0.75の比重までエマルジョンを含気させる追加のステップを含む。
本発明を、以下の非限定的な実施例によってさらに例示する。
[実施例]
実施例1
ホイップ可能なトッピングを、表1に示される配合表に基づいて調製した。
Figure 2018504131
ホイップ可能なエマルジョンは、下記の手順を使用して調製した:
油/ショートニングを46℃(115°F)で融解し、全てアルファ−シクロデキストリン中で撹拌して、シクロデキストリンを油全体に分散させる。
高果糖(フルクトース)コーンシロップ(HFCS)を高剪断ブレンダー(ワーリング(Waring)多速度ブレンダー)に入れ、カルボキシメチルセルロース(CMC)を高速混合しながら添加する。最大剪断下で3分間混合する。顕微鏡を使用して、CMCが完全に分散したことを確認する。
デンプン、塩、アルギネート、及び硫酸カルシウムを一緒にブレンドする。これらを、高剪断下(ワーリング多速度ブレンダー)でHFCS/CMCブレンドに添加する。乾燥成分を2分間混合し、ミキサーを運転し続けながら乳酸を添加する。約15秒間、完全に混合する。
ソルビン酸カリウム溶液を、温度が46℃(115°F)の温水中にブレンドする。次いでそこに香料を添加する。
HFCS含有ドライミックスを、ホバート(Hobart)ミキサー(モデルN−50卓上ミキサー、標準パドル)の混合ボウルに導入する。油/シクロデキストリン混合物を添加する。十分混合されるまで速度1で撹拌する。これには約1〜2分を要し、その間に粘度が増加する。ミキサーを速度1で運転させた状態で、水/ソルベート/香料を、完全に合わせるまでゆっくり注ぐ。粘度は顕著に増加することになる。このステップの合計混合時間は約2分である。
これらのステップ中、混合物の温度は、脂肪の融点よりも高く保たれるべきである。
そのように得られたエマルジョンは、68°F及び20rpm、スピンドルBで、約1,100cPの粘度を有していた。
次に、そのように得られたエマルジョンを、下記の手順を使用してホイップトッピングに変換した:
ホバートミキサーの混合パドルの代わりホイップ(ワイヤーホイップD)を用い、次いで速度3で混合する。
トッピングに含気させて0.35〜0.55の比重にすることにより、ケーキのデコレーションに適切なテクスチャを持つトッピングを得る。
ホイップ中、エマルジョンの粘度は素早く増加した。ホイップトッピングの性質を、表2にまとめる。
Figure 2018504131
ホイップトッピングは、優れた周囲環境での安定性を示した。
実施例2
ホイップ可能なトッピングを、表3に示される配合表に基づいて調製した。
Figure 2018504131
ホイップ可能なエマルジョンを、実施例1に記述した手順を使用して調製したが、例外として今回はデンプンを、デンプン、塩、アルギネートなどと一緒にワーリングブレンダーでブレンドした。エマルジョンは、約1100cPの粘度(68°F、20rpm、ヘリパススピンドルB)を有していた。
エマルジョンを、実施例1に記述した手順を使用してホイップすることにより、表4に記述される性質を持つホイップトッピングを得た。
Figure 2018504131
ホイップトッピングは、優れた周囲環境での安定性を示した。
実施例3
ホイップ可能なトッピングを、表5に示される配合表に基づいて調製した。
Figure 2018504131
エマルジョンは、約1500cPの粘度(68°F、20rpm、ヘリパススピンドルB)を有していた。
ホイップトッピングは、実施例2に記述された手順を使用して調製した。このホイップトッピングの性質を、表6にまとめる。
Figure 2018504131
ホイップトッピングは、優れた周囲環境での安定性を示した。
実施例4
ホイップ可能なトッピングを、表6に示される配合表に基づいて調製した。
Figure 2018504131
エマルジョンは、約1100cPの粘度(68°F、20rpm、ヘリパススピンドルB)を有していた。
ホイップトッピングは、実施例2に記述された手順を使用して調製した。このホイップトッピングの性質を、表8にまとめる。
Figure 2018504131
ホイップトッピングは、優れた周囲環境での安定性を示した。
実施例5
ホイップ可能なトッピングを、表9に示される配合表に基づいて調製した。
Figure 2018504131
エマルジョンは、約2400cPの粘度(68°F、20rpm、ヘリパススピンドルB)を有していた。
ホイップトッピングを、実施例2に記述された手順を使用して調製し、但しHCFSの総量の81%をCMCと予備ブレンドし且つポリソルベート及びHCFSの残りをワーリングブレンダーで混合したが、この混合は、デンプン、塩、アルギネート、マルトデキストリン、及び硫酸カルシウムを含有するドライミックスを調製した後に行い、その後、さらに30秒間混合した。
このホイップトッピングの性質を、表10にまとめる。
Figure 2018504131
ホイップトッピングは、優れた周囲環境での安定性を示した。
実施例6
ホイップ可能なトッピングを、表11に示される配合表に基づいて調製した。
Figure 2018504131
エマルジョンは、約3000cPの粘度(68°F、20rpm、ヘリパススピンドルB)を有していた。
ホイップトッピングを、実施例5に記述された手順を使用して調製した。
このホイップトッピングの性質を、表12にまとめる。
Figure 2018504131
ホイップトッピングは、優れた周囲環境での安定性を示した。
実施例7
ホイップ可能なトッピングを、表13に示される配合表に基づいて調製した。
Figure 2018504131
エマルジョンは、約3300cPの粘度(68°F、20rpm、ヘリパススピンドルB)を有していた。
ホイップトッピングを、実施例1に記述される手順を使用して調製した。
このホイップトッピングの性質を、表14にまとめる。
Figure 2018504131
ホイップトッピングは、優れた周囲環境での安定性を示した。
実施例8
ホイップ可能なトッピングを、表15に示される配合表に基づいて調製した。
Figure 2018504131
エマルジョンは、約3500cPの粘度(68°F、20rpm、ヘリパススピンドルB)を有していた。
ホイップトッピングを、実施例1に記述される手順を使用して調製した。
このホイップトッピングの性質を、表16にまとめる。
Figure 2018504131
ホイップトッピングは、優れた周囲環境での安定性を示した。
比較例A
ホイップチョコレートを、表17に示される配合表に基づいて調製した。
Figure 2018504131
ホイップシロップを、砂糖、ココア、及び温度が68°F(20℃)の水を、ワーリングブレンダーで3分間、高速で混合することによって調製した。最終温度は23度であった。次に、ブレンドを、ホバートミキサーで5分間、速度2で混合した。シクロデキストリンを、実施例1に記述されるように大豆油と混合した。次に、油/シクロデキストリンの混合物を、ホバートミキサー内で砂糖/ココア/水の混合物に添加し、合わせた成分を、速度2で5分間混合した(混合物は、速度3で混合するには低過ぎる粘度を有していた)。速度2で撹拌してから数分後に、混合物は、さらに5分間速度3で撹拌するのに十分な粘度を引き起こしていた。そのように得られたホイップチョコレートシロップは、温度68°F(20℃)及び比重0.54g/mlを有していた。
ホイップチョコレートシロップを、大きな星形のチップに通してパイピングし、ロゼット(rosette)にした。これらのロゼットは、典型的なケーキデコレーションとして使用するのに十分堅固ではなかった。ホイップチョコレートシロップの周囲環境での保存寿命は、非常に限定されていた。テクスチャ並びに気体の泡のサイズ及び分布の変化は顕著であった。ロゼットは、ゴム状になり、それらのもろい(short)テクスチャを即座に失った。
比較例B
比較例Aを繰り返したが、今回は、ホイップチョコレートシロップを、表18に示される配合表に基づいて調製した。
Figure 2018504131
キサンタンガムを、ワーリングブレンダーで砂糖、ココア、及び水と合わせ、その後、油/シクロデキストリン混合物を添加した。この場合も、ホイップチョコレートシロップを大きな星形チップに通してロゼットにした。これらのロゼットは非常に強固であり、十分に「もろい」テクスチャを持っていなかった。これらのロゼットの周囲環境での保存寿命は、非常に限定されていた。
実施例9
エマルジョンを、表19に示される配合表に基づいて調製した。
Figure 2018504131
これらのエマルジョンは、下記の通り調製した(それぞれ1500グラムの量で):
1.高果糖コーンシロップと、ナトリウムカルボキシメチルセルロース、加工即席トウモロコシデンプン、塩化ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、硫酸カルシウム、及びクリーム香料を含有する乾燥成分混合物とを、ブレンダーに入れ、高速で3分間混合した。
2.次に、約150°F(66℃)にまで30秒間マイクロ波処理した脂肪を、ブレンダーに導入し、その後、高速で1分間混合した。
3.中火にかけて、アルファ−シクロデキストリン及び水を、固形分が溶解して液体が透明になるまで、ソースパン内で泡立て器で合わせた。混合物を、170°F(77℃)に達したときに火からおろした。
4.高果糖コーンシロップ/乾燥混合物/脂肪の混合物を、5クォートのホバート混合ボウルに注いだ。
5.水/シクロデキストリンの混合物を前記ブレンダーに注ぎ、30秒間混合して、残っている高果糖コーンシロップ/乾燥混合物の残留物全てを除去した。次いでそれらも前記ホバート混合ボウルに注いだ。
6.パドルアタッチメントを使用して、混合ボウルの内容物を、設定1で1分間一緒にブレンドして、スラリーにした。
7.スラリーの温度及び比重を測定した。
8.パドルをD−ウィスク(D−whisk)に取り替え、スラリーを速度2で1分間泡立てた。
9.ミキサー速度を速度3に上昇させ、比重が0.4〜0.5g/mlのフォームが形成されるまで泡立てた。そのようなフォームが20分後に形成されない場合は、泡立てをやめた。
10.泡立てたスラリーの温度、比重、水分活性、及び粘度を測定した。
11.フォームを、種々の試験用に分配した。
泡立てたスラリーを32℃(90°F)で48時間保った後、泡立てたスラリーの粘度及び比重を測定した。測定は、泡立てたスラリーが周囲温度(22℃)まで冷めた後に行った。32℃で保持したサンプルでは、冷めるまで約1時間を要した。
泡立てたスラリーの粘度を、Tバースピンドル#94を備えたブルックフィールド粘度計を使用して、40rpmで測定した。
比重は、隙間又は空気ポケットがない状態でカップに満たし、カップの内容物をヘラで平らに均し、生成内容物が入ったカップを計量することによって決定した。満たす前のカップの重量を、生成内容物が入ったカップの重量から差し引くことによって、カップ内の生成物の重量を決定した。比重は、カップ内の生成物の重量(g)を、カップの容積容量(ml)で割ることによって計算した。
水分活性は、アクアラブ(AquaLab)(登録商標)水分活性メーターを使用して、周囲温度で測定した。
ホイップエマルジョンを、下記の流出試験にも供した:
泡立てたスラリーを、48時間にわたり周囲温度で保った。
同じ作り及びサイズの漏斗に、泡立てたスラリーを完全に満たし(芯から縁まで)、次いでアルミ箔で覆った。
次いで漏斗を、100mlのメスシリンダーに配置した。
12時間ごとに、48時間にわたって、漏斗から流出するあらゆる徴候に関してメスシリンダーを観察した。
最後に、ホイップエマルジョン1〜4、A及びBを、下記のロゼット試験に供した:
ロゼットを、ウィルトン(Wilton)#22アイシングチップでパイピングし、3/4オンスのポリプロピレンスフレカップに入れ、蓋をした。
ロゼットの形状、高さ、及び輪郭を、48時間にわたりモニターした。
カップを、実験室用インキュベーター内で、102.2°F(39℃)で48時間にわたり保存した。
これらの実験の結果を、表20にまとめる。
Figure 2018504131

Claims (15)

  1. 連続水性相及び分散油相を含む水中油型エマルジョンであって、
    水 20〜45wt.%、
    油 4〜40wt.%、
    アルファ−シクロデキストリン、ベータ−シクロデキストリン、及びこれらの組合せから選択されるシクロデキストリン 3〜12wt.%、
    単糖、二糖、非環状オリゴ糖、糖アルコール、及びこれらの組合せから選択される糖 20〜60wt.%、
    その他の食用成分 0〜30wt.%
    からなり、水の重量に対して少なくとも80%の前記糖を含有する、エマルジョン。
  2. 0.95未満の水分活性を有する、請求項1に記載のエマルジョン。
  3. 25〜42wt.%の水を含有する、請求項1又は2に記載のエマルジョン。
  4. 5〜30wt.%の油を含有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のエマルジョン。
  5. 水の重量に対して少なくとも90%の糖を含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載のエマルジョン。
  6. 水の重量に対して少なくとも80%の単糖を含有し、前記単糖が、フルクトース、グルコース、及びこれらの組合せから選択される、請求項1〜5のいずれか一項に記載のエマルジョン。
  7. 前記糖を25〜50wt.%含有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載のエマルジョン。
  8. 前記シクロデキストリンがアルファ−シクロデキストリンである、請求項1〜7のいずれか一項に記載のエマルジョン。
  9. シクロデキストリンを4〜10wt.%含有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載のエマルジョン。
  10. 前記油の重量に対して25〜120%のシクロデキストリンを含有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載のエマルジョン。
  11. 0.25〜0.75の比重を有する含気エマルジョンである、請求項1〜10のいずれか一項に記載のエマルジョン。
  12. 請求項11に記載の前記含気エマルジョンを1〜50wt.%含む食物。
  13. ケーキ、パイ、カスタード、非冷凍デザート、冷凍デザート、アイスクリーム、果実片、及び菓子から選択される製品である、請求項12に記載の食物。
  14. 前記含気エマルジョンを含有する前記食物を、60℃(140°F)を超える温度にまで少なくとも1分間加熱するステップを含む、請求項12に記載の食物を調製する方法。
  15. 油及びシクロデキストリンを混合して、油とシクロデキストリンの混合物を調製し、その後、この混合物を1種又は複数の水連続成分と混合するステップを含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載のエマルジョンを調製する方法。
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