SK285477B6 - Potravinový výrobok, spôsob jeho výroby a jeho použitie - Google Patents

Abstract

Potravinový výrobok obsahuje od 20 do 80 % hmotn.tukovej fázy, pričom tuková fáza obsahuje tuk, ktorý má profil tuhého tuku viac než 30 % tuhého tuku pri 5 °C a viac než 25 % tuhého tuku pri 20 °C, ďalej obsahuje jeden alebo viaceré hydrofilné emulgátory, pričom je bikontinuálny, má hodnotu Stevensovej tvrdosti pri 5 °C od 50 do 500 g a má sieť zhluknutého tuku, čo znamená, že susediace membránytukových guľôčok sú roztrhnuté alebo natrhnuté najednom alebo viacerých miestach, pričom v týchto bodoch natrhnutia sa tukové guľôčky navzájom spájajú alebo čiastočne sa zhlukujú na vytvorenie siete.

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka potravinových výrobkov, konkrétne natierateľných potravinových výrobkov, ktoré sú zvlášť vhodné na použitie za studená a na vyprážanie. Ďalej sú potravinové výrobky podľa tohto vynálezu zvlášť vhodné, ak sa požadujú výrobky, ktoré sú stále pri vysokej teplote okolia (väčšej než alebo rovnajúcej 25 °C).

Doterajší stav techniky

Natierateľné potravinové výrobky, ako napríklad margarín, sa často používajú tak za studená, ako napríklad nátierka na chlieb, ako aj za horúca, napríklad ako médium na plytké vyprážanie. Tieto výrobky obyčajne obsahujú vodnú fázu a tukovú fázu.

Tieto výrobky výhodne spĺňajú niekoľko charakteristík. Ak sa napríklad použijú ako pasta alebo sendvičová nátierka na chlieb alebo toast, sú tieto výrobky výhodne natierateľné; t. j. dajú sa naniesť na chlieb pri teplote miestnosti bez roztrhnutia chleba. Takéto výrobky sú napríklad opísané vo WO 97/04660. Príkladmi natierateľných výrobkov sú margarín a margarínu podobné výrobky.

Ďalej tieto výrobky majú výhodne dostatočnú tvrdosť takú, že sa ich časť dá ľahko vybrať z nádobky alebo odrezať zo zabaleného výrobku.

Chuť týchto výrobkov sa považuje za dôležitý atribút. Vo všeobecnosti sa vyžaduje, aby sa pri použití za studená tieto výrobky ľahko roztopili v ústach. Výhodne tieto výrobky nevyvolávajú pocit lepivosti. Podľa iného kritéria tieto výrobky pri konzumácii ľahko uvoľňujú chuťové zložky.

Prísady vo vodnej fáze môžu napríklad prispievať k uvoľňovaniu chutí.

Ak sa tieto výrobky použijú pri plytkom vyprážaní, výhodne neprskajú. Predpokladá sa, že prskanie bežného vyprážacieho média, ako je napríklad emulzia voda-v-oleji, je spôsobené prehriatím kvapôčok vody. V určitom bode po zahriati vyprážacieho média sa uvedené kvapôčky vody explozívne vyparia, pričom sa olej môže rozniesť po celom okolí panvice na vyprážanie, v ktorej sa emulzia zahrieva. To môže spôsobiť nebezpečenstvo pre osobu, ktorá má v úmysle vyprážať potravinu v zahriatej emulzii.

Ďalšou nevýhodou vyprážania výrobkov, ktorá často nastáva, je tvorba rezíduí. Hnedé alebo čierne rezíduá sa môžu tvoriť, keď sa v panvici na vyprážanie zahrievajú napríklad biopolyméry, ako sú proteíny. Výhodné výrobky majú malú alebo vôbec žiadnu tvorbu rezíduí, ak sa použijú ako vyprážací prostriedok.

Existuje potreba výrobkov, ktoré majú dobrú funkčnosť, keď sa použijú tak ako nátierka na použitie za studená, ako aj ako vyprážací tuk. Navyše existuje potreba takých výrobkov, ktoré sú tiež stále (t. j. nemajú žiadnu alebo prinajmenšom zníženú synerézu) pri teplotách od teploty okolia (25 °C) a nad ňou, až do asi 50 °C.

Cieľom US 4 273 795 sú nizkotučné výrobky so zlepšenou chuťou, ktoré zostávajú tuhé a ľahko natierateľné pri všetkých teplotách v rozsahu od 32 do 74 F (asi 0 až 25 °C), a ktoré sa rýchlo topia v ústach, aby uvoľnili chuť bez vyvolania „voskovitého“ pocitu v ústach. To je splnené výrobkami, ktoré obsahujú 10 až 30 % hmotn. dispergovanej tukovej fázy, pričom spojitá vodná fáza obsahuje stabilizátor emulzie a emulgačný systém, zahrnujúci lipofilné a hydrofilné emulgátory. Výrobky, opísané v tomto dokumente, zahrnujú oblasti chumáčikovitých tukových kvapôčok.

Zistilo sa, že výrobky podľa US-A-4 273 795 sa v ústach netopia ľahko. Predpokladá sa, že je to spôsobené vysokou stabilitou výrobku. Navyše stabilizátor, prítomný vo vodnej fáze, vytvára „hustú“ vodnú fázu, ktorá môže negatívne ovplyvniť chuť týchto výrobkov. Očakáva sa, že správanie týchto výrobkov, čo sa týka prskania, bude neuspokojivé. Navyše, podľa niektorých uskutočnení sú prítomné škroby a/alebo proteíny, aby poskytli výrobku tuhosť. Pri opísaných množstvách sa predpokladá tvorba rezíduí, čo je často nežiaduce.

Ďalej, EP 483 896 opisuje lyžičkou naberateľné nemliečne krémy, obsahujúce emulgátory, ako je Tween (estery polyoxyetylénsorbitánových mastných kyselín), a výhodne 1 až 10 % hmotn. zdroja mliečneho proteínu.

Tieto výrobky sa považujú za mäkké výrobky, v ktorých sú prítomné tukové guľôčky v „chumáčikovitom“ stave. Ak sú chumáčikovité, tukové guľôčky sú vo vzájomnom styku cez zdieľaný, adsorbovaný emulgátor (kazeínové micely), ktorý je prítomný na povrchu oboch tukových guľôčok. V dôsledku pomerne vysokých obsahov emulgátorov, ktoré sa uvádzajú, sa výsledné výrobky považujú za stabilné, čo negatívne ovplyvňuje chuť týchto výrobkov pri konzumácii; táto štruktúra sa pri zvýšenej teplote ľahko nerozloží, a preto sa uvoľňovanie chuti pri týchto výrobkoch považuje za pomerne pomalé.

Navyše, výhodná prítomnosť napríklad 7 % hmotn. proteínu povedie k nežiaducej tvorbe rezíduí pri použití na vyprážanie.

US-A-4 443 487 ďalej opisuje natierateľnú emulziu, ktorá je prinajmenšom čiastočne invertovaná v dôsledku špecifických podmienok spracovania. Zistilo sa, že tieto výrobky sa invertujú pri zahrievaní, pričom vzniká emulzia voda-v-oleji. Zistilo sa, že takéto emulzie majú nežiaduce prskanie, a preto sa považujú za menej vhodné na použitie na vyprážanie.

Matsamura, Y. a ďalší (Bioscience, biotechnology and biochemistry 59 (9), 1688-1693, 1995) opisujú emulziu olej-vo-vode, obsahujúcu olej z palmových jadier a karnaubský vosk, kde je olejová fáza prítomná vo forme agregovaných olejových kvapôčok. Karnaubský vosk s vysokým bodom topenia môže mať škodlivý vplyv na chuť v ústach. Pri zahriati tejto emulzie na 25 °C sa na jej povrchu vytvorila krémovitá vrstva. To znamená, že tento výrobok nie je stály pri teplote okolia.

Žiadny z citovaných dokumentov neopisuje natierateľný potravinový výrobok s dostatočnou tuhosťou, ktorý by bol vhodný na použitie pri plytkom vyprážaní a ako „nátierka“ pri použití za studená, a výhodne by tiež bol stabilný pri teplote okolia.

Podstata vynálezu

Teraz sa zistilo, že uvedené ciele sa dajú dosiahnuť potravinovým výrobkom, ktorý obsahuje olejovú fázu a vodnú fázu a hydrofilný emulgátor, pričom olejová fáza je prítomná ako zhluknutá tuková fáza.

Podstatou vynálezu je teda potravinový výrobok, ktorý obsahuje od 20 do 80 % hmotn. tukovej fázy, pričom tuková fáza má profil tuhého tuku viac než 30 % tuhého tuku pri 5 °C a viac než 25 % tuhého tuku pri 20 °C, a potravinový výrobok obsahuje jeden alebo viaceré hydrofilné emulgátory, pričom je bikontinuálny a ďalej sa vyznačuje sieťou zhluknutého tuku a hodnotou Stevensovej tvrdosti pri 5 °C od 50 do 500 g.

Ďalej sa vynález týka spôsobu prípravy takéhoto potravinového výrobku.

Vynález poskytuje potravinové výrobky, ktoré sú vhodné na použitie za studená a na použitie pri vyprážaní.

Vhodné potravinové výrobky majú hodnotu Stevensovej tvrdosti pri 5 °C od 50 do 500 g, čo znamená, že tieto výrobky majú dostatočnú tuhosť na to, aby sa časť z nich dala odobrať alebo odrezať. Táto tuhosť je napríklad porovnateľná s tuhosťou výrobkov, ako je margarín.

Táto tuhosť sa dosiahne kombináciou tukovej fázy, ktorá obsahuje tuk s profilom tuhého tuku viac než 30 % tuhého tuku pri 5 °C a viac než 25 % tuhého tuku pri 20 °C a hydrofilný emulgátor, pričom tuková fáza je prítomná ako „zhluknutá“ tuková fáza.

Výrobky podľa tohto vynálezu majú takzvanú „zhluknutú“ tukovú fázu. Zhlukovanie je typ agregácie emulzie, vyznačujúci sa čiastočnou koalescenciou susediacich tukových guľôčok. Predpokladom na zhlukovanie je minimálne množstvo tuhého tuku, o ktorom sa predpokladá, že pomáha čiastočnej koalescencii dotýkajúcich sa guľôčok. V týchto výrobkoch sa teda zhluknuté tukové guľôčky agregovali, aby vytvorili spojitú sieť cez celý výrobok, ktorá poskytuje dostatočnú mechanickú tuhosť, aby sa umožnilo natieranie, naberanie lyžičkou a/alebo balenie uvedeného výrobku. Táto sieť sa dá zviditeľniť mikroskopom, pričom prepojené zhluknuté tukové štruktúry sú jasne viditeľné.

Príklady zhluknutej tukovej fázy sú znázornené na obr. la. Na obr. la je znázornená časť zhluknutej siete. Predpokladá sa, že v tomto výrobku sa sieť rozprestiera ďalej vo všetkých smeroch (neznázomené) podobným spôsobom, ako je znázornené pre lokálnu oblasť zhluknutých tukových guľôčok na obr. la.

Výrobky podľa tohto vynálezu sa považujú za bikontinuálne, pretože je prítomná spojitá vodná fáza a je dokonale rozptýlená po existujúcej sieti zhluknutých tukových guľôčok.

Táto štruktúra sa preto považuje za technicky odlišnú od chumáčikovitej siete (obr. Ib) v tom, že chumáčikovité tukové guľôčky sú stále od seba fyzicky oddelené adsorbovanou vrstvou emulgátora (primárne kazeínové micely). Naopak, pri výrobkoch podľa tohto vynálezu sú susediace membrány tukových guľôčok roztrhnuté alebo natrhnuté na jednom alebo viacerých miestach. V týchto bodoch natrhnutia sa tukové guľôčky navzájom spoja alebo čiastočne sa zhluknú, aby vytvorili sieť.

Príklady chumáčikovitej siete sú znázornené na obr. Ib.

Navyše, chumáčikovatenie sa dá dosiahnuť, keď tuhý tuk je alebo nie je prítomný, zatiaľ čo zhlukovanie potrebuje tuhý tuk ako nevyhnutnú podmienku. V správaní týchto systémov pri zahrievaní sa dá zistiť ešte jeden rozdiel. Ak sa zahrieva chumáčikovitý systém, zdieľaná kazeínová vrstva odolá tendencii tukových guľôčok ďalej sa agregovať, minimalizujúc stratu tvrdosti. Ak sa však zahrievaniu podrobí zhluknutý systém, nič nebude obmedzovať čiastočne zliate kvapôčky, aby sa zliali úplne, čo vedie k ďalšiemu zmäkčeniu reológie výrobku.

Pre tú istú tukovú zmes a podmienky homogenizácie sa vo všeobecnosti zistilo, že zhluknuté systémy sú tvrdšie než ich chumáčikovité protipóly, ale toto nie je pevné pravidlo.

Výrobky podľa tohto vynálezu obsahujú hydrofilný emulgátor, o ktorom sa predpokladá, že sa rozdelí do adsorbovanej frakcie na rozhraní tukových guľôčok a do neadsorbovanej frakcie, ktorá zostane v spojitej vodnej fáze, aby sa vytvorila termodynamická rovnováha po procese emulgácie.

Frakcia adsorbovaného emulgátora sa zúčastňuje na tvorbe a stabilizácii štruktúry o/w (olej-vo-vode) emulzie, a teda sa predpokladá, že je umiestnená na o/w rozhraní, zatiaľ čo o neadsorbovanej frakcii sa predpokladá, že nemá funkčnú úlohu, ale môže byť vo výrobkoch podľa tohto vynálezu prítomná.

Hydrofilný emulgátor sa výhodne vyberie zo zlúčenín, ktoré majú HLB hodnotu medzi 10 a 20, ako sú sacharózové estery mastných kyselín, Tween (poly-oxyetylénsorbitánový monoester mastnej kyseliny), polyglycerolester mastnej kyseliny, nátriumstearoyllaktylát a ich kombinácie. Tween 60, Tween 80 alebo ich kombinácie sa považujú za najvýhodnejšie emulgátory.

Je zrejmé, že emulgátor je výhodne potravinárskej kvality. Preto sa také emulgátory, ako SDS, považujú za menej vhodné.

Zistilo sa, že množstvo emulgátora je dôležité vo vzťahu k chuti v ústach a k fyzikálnej stabilite potravinového výrobku. Množstvo adsorbovaného emulgátora je výhodne od 0,01 do 0,8 % hmotn., výhodnejšie od 0,01 do 0,6 % hmotn., najvýhodnejšie od 0,05 do 0,4 % hmotn., vztiahnuté na celkovú hmotnosť výrobku. O hladinách adsorbovaného emulgátora nad 0,8 % hmotn. sa predpokladá, že vedú k emulziám olej-vo-vode, ktoré nemajú požadovanú chuť a charakteristiky pri vyprážaní, buď kvôli tomu, že tieto emulzie sú stabilné (nezhluknuté), alebo nemajú vhodnú zhluknutú tukovú fázu na takéto aplikácie.

Okrem adsorbovaného emulgátora (prítomného až do 0,8 % hmotn.) môžu byť prítomné ďalšie prídavné (neadsorbované) emulgátory. Tieto sa výhodne pridajú po procese emulgácie. Odkazujeme na uvedený opis procesu.

Celkové množstvo emulgátora je výhodne od 0,01 do 8 % hmotn.

Výrobky podľa tohto vynálezu, ktoré zahrnujú zhluknutú tukovú fázu, majú pri plytkom vyprážaní znížené prskáme v porovnaní s dobre známymi výrobkami na vyprážanie, ktoré obyčajne obsahujú vodnú fázu, rozptýlenú v spojitej tukovej fáze.

Prskanie sa dá merať určením hodnoty prskania podľa metódy, ilustrovanej v príkladoch. Potravinové výrobky podľa tohto vynálezu výhodne majú primárnu hodnotu prskania (prskanie pri zahrievaní výrobku na vyprážanie, ako je margarín, bez vloženia potravinového výrobku, ktorý sa má vyprážať) od 5 do 10, výhodne od 7 do 10.

Potravinové výrobky podľa tohto vynálezu sa vyznačujú obsahom tuku od 20 do 80 % hmotn. Uvedené potravinové výrobky výhodne obsahujú od 30 do 65 % hmotn. Vynález je zvlášť vhodný pre výrobky, ktoré obsahujú znížené množstvo tuku od 35 do 55 % hmotn. a zvýšené množstvá vody, pretože práve tieto výrobky majú nevýhody zníženej tuhosti, ak majú spojitú vodnú fázu; a nežiaduceho prskania rozptýlenej vodnej fázy, ak majú spojitú tukovú fázu.

Tuková fáza výrobkov podľa tohto vynálezu slúži na to, aby prispela k tuhosti výrobku a na to, aby sa dosiahla natierateľná konzistencia. Je zrejmé, že výber tukovej zmesi ovplyvní vlastnosti výrobku, ako je tuhosť a stabilita. Konkrétne je dôležitý obsah tuhého tuku v tukovej zmesi. Zistilo sa, že vo všeobecnosti čím vyšší je obsah tuhých látok v tukovej zmesi pri určitej teplote, tým tuhší bude výrobok.

Preto má vhodná tuková fáza pomerne vysoký obsah tuhých látok pri danej teplote. Predpokladá sa, že kryštalizácia tuhých látok vedie k tvorbe tukových kryštálov, ktoré môžu slúžiť ako mostík medzi tukovými guľôčkami, pričom sa tvorí žiaduca „zhluknutá“ tuková fáza.

Vhodná tuková zmes obsahuje tuk, ktorý má nasledujúci tukový profil: viac než 30 % pri 5 °C a viac než 25 % pri 20 °C.

Výhodnejšie najmenej 50 % hmotn., ešte výhodnejšie od 75 do 100 % hmotn. celej tukovej zmesi má naznačený profil tuhého tuku.

Obsah tuhého tuku sa dá merať vhodnou analytickou metódou, ako je NMR.

Ešte výhodnejšie je najmenej 50 % hmotn. z celkového tuku tuhých pri 10 °C. Tukmi, ktoré sú vhodné v tomto ohľade, sú napríklad stužený tuk z palmových jadier, kokosový tuk, stužený kokosový tuk, (stužený) palmový olej, maslový tuk, tuky, ktoré obsahujú C14 a/alebo Cl6 mastné kyseliny, ako je kyselina laurová, (stužený) babasový olej alebo ich zmesi. Tuky, ktoré majú vysoký obsah C14 a/alebo C16 mastných kyselín, sú vysoko výhodné ako zdroj tukovej fázy, pretože majú tendenciu mať zvýšené zhlukovanie a dobré vlastnosti topenia v ústach.

Je zrejmé, že vhodná tuková zmes má výhodne také zloženie tukov, aby sa konečný výrobok pri konzumácii ešte stále aspoň čiastočne topil.

Zvlášť vhodná je tuková zmes, ktorá obsahuje viac než 50 % čiastočne stuženého oleja z palmových jadier, napríklad oleja z palmových jadier s bodom šmykového topenia od 35 do 45 °C.

Výrobky podľa tohto vynálezu sú výhodne tiež stabilné (t. j. nemajú žiadnu alebo prinajmenšom zníženú synerézu) pri teplotách od teploty okolia (25 °C) a vyššie, do asi 50 °C.

Zistilo sa, že výrobky s dobrou stabilitou pri teplote okolia výhodne obsahujú tukovú zmes, pri ktorej je najmenej 25 % hmotn. tuku, výhodnejšie 30 až 100 % hmotn. tuku vybraných zo skupiny palmového oleja s bodom šmykového topenia 58 °C a repkového oleja s bodom šmykového topenia 70 “C, alebo iných tukov, ktoré majú podobné správanie pri topení.

Okrem tukov, ktoré spĺňajú uvedený profil tuhého obsahu, môžu byť prítomné iné tuky. Tieto môžu byť napríklad vybrané zo slnečnicového oleja, palmového oleja, rybieho oleja, maslovníkovcho oleja, sójového oleja, repkového oleja.

Tuková zmes je výhodne zložená tak, aby chuť v ústach a správanie výrobku pri topení boli pri konzumácii stále dobré. Napríklad sa vyhýbame zlúčeninám s veľmi vysokým bodom topenia, ktorý by mohol spôsobiť vznik výrobku, ktorý je veľmi robustný a netopí sa v ústach. Preto pre výhodné výrobky tuková zmes neobsahuje kanaubský vosk.

Potravinové výrobky podľa tohto vynálezu výhodne neobsahujú lipofilné emulgátory, ako sú destilovaný monoalebo diglycerid, alebo estery ich mastných kyselín, iné než lecitín, o ktorom sa predpokladá, že vyvoláva zlepšenie vlastnosti proti prskaniu.

Predpokladá sa, že tieto lipofilné emulgátory dodávajú výrobkom nežiaduce charakteristiky, pretože prítomnosť pomerne vysokých množstiev, napríklad 0,2 % hmotn. ADMUL Wol (polyglycerolpolyricínoleát), vedie k výrobkom so spojitou tukovou fázou. Tieto výrobky nemajú žiaduce správanie, čo sa týka prskania, pri použití na plytké vyprážanie.

Je zrejmé, že hladina lipofilných emulgátorov, ktorá spôsobí vznik výrobku so spojitou tukovou fázou, závisí od podmienok spracovania a iných faktorov, ako je obsah a typ tuku.

Voliteľne je prítomné zahusťovadlo olejovej fázy, aby sa zvýšila viskozita olejovej fázy, napríklad mechanizmom želatinácie a/alebo mechanizmom zahustenia.

Považuje sa za výhodné, ak vybrané zahusťovadlo olejovej fázy vedie k zjavnému zníženiu rýchlosti topenia tukovej fázy potravinového výrobku. Predpokladá sa, že znížená rýchlosť topenia tukovej fázy vedie k oneskorenému topeniu štruktúry výrobku pri aplikáciách na vyprážanie. V dôsledku tohto oneskoreného topenia sa tvorba oddelenej olejovej vrstvy na vrchu oddelenej vrstvy vodnej fázy spo malí, alebo sa jej zabráni na dostatočne dlhý čas na to, aby sa vodná fáza mohla odpariť. Zistilo sa, že okamžitá tvorba olejovej vrstvy na povrchu vodnej fázy často vedie k nežiaducemu prskaniu, spôsobenému explozívnym odparovaním zachytenej vodnej fázy.

Výhodnými zahusťovadlami olejovej fázy sú napríklad kyselina hydroxy-steárová, karboxymetylcelulóza, alkydové polyesterové polyméry alebo prírodné polyméry, ako je kutín. Výhodné množstvá zahusťovadla olejovej fázy sú od 0,01 do 7 % hmotn., výhodnejšie od 1 do 5 % hmotn., najvýhodnejšie od 3 do 5 % hmotn., vztiahnuté na celkovú hmotnosť výrobku.

Kyselina hydroxysteárová (HAS) je ako zahusťovadlo olejovej fázy vysoko výhodná. Zistilo sa, že HSA môže znížiť rýchlosť topenia olejovej fázy. Je zrejmé, že pokles rýchlosti topenia sa mení v závislosti od množstva zahusťovadla olejovej fázy, ktoré sa pridá.

Výrobky podľa tohto vynálezu môžu mať akékoľvek pH. Výhodné je pH od 4 do 7, výhodnejšie od 4,3 do 5,8, najvýhodnejšie od 4,8 do 5,8. pH medzi 4,3 a 5,8 je výhodné, pretože môže prispievať k mikrobiologickej stabilite výrobku.

Výrobky podľa tohto vynálezu môžu voliteľne obsahovať nejaké množstvo proteínu. Treba sa však postarať o to, aby množstvo proteínu bolo malé, výhodne do 3 % hmotn., výhodnejšie do 2 % hmotn. z celkovej hmotnosti výrobku, ešte výhodnejšie pod 1 % hmotn. z celkovej hmotnosti výrobku. Zistilo sa, že vyššie hladiny proteínov vedú k nežiaduco zvýšenej stabilite emulzie olej-vo-vode, čím sa zabráni tvorbe zhluknutej tukovej siete. Navyše, zvýšené hladiny proteínov môžu viesť k tvorbe rezíduí pri aplikáciách s plytkým vyprážaním, čo sa často považuje za nežiaduce.

Proteín, ak je prítomný, môže pochádzať z ľubovoľného zdroja. Príkladmi vhodných zdrojov proteínov sú mliečne výrobky, ako je mlieko, smotana, srvátka, odstredené mlieko (prášok), cmar, cmarový prášok, vajcia a rastlinné zdroje, ako sú sójové bôby a hrach. Príkladmi vhodných proteínov sú srvátkový proteín, kazeín, proteín zo sójových bôbov, práškové odstredené mlieko, proteín z vaječného bielka, proteín z vaječného žĺtka. Proteín má výhodne mliečny pôvod kvôli jeho pozitívnemu príspevku k chuti a vôni potravinových výrobkov.

Aby sa ďalej zlepšilo správanie výrobkov podľa tohto vynálezu, čo sa týka prskania, môžu sa k uvedeným potravinovým výrobkom pridať všeobecne známe prostriedky proti prskaniu. Dobre známymi prostriedkami proti prskaniu sú napríklad lecitín a soľ. Lecitín je výhodne prítomný v množstve od 0,2 do 0,4 % hmotn. a soľ sa výhodne pridá v množstve od 0,1 do 2 % hmotn., výhodnejšie 0,2 až 1,5 % hmotn. Výhodnou soľou je chlorid sodný.

Okrem uvedených prísad môžu výrobky podľa tohto vynálezu voliteľne obsahovať ďalšie prísady, vhodné na použitie v týchto výrobkoch. Príkladmi týchto materiálov sú cukor alebo iné sladidlá, EDTA, korenie, soľ, kypriace prostriedky, vaječný žĺtok, emulgátory, stabilizačné prostriedky, aromatické materiály, farbivá, kyseliny, konzervačné prostriedky a kúsky ovocia a/alebo zeleniny.

Ďalej sa vynález týka spôsobu výroby potravinového výrobku. Na výrobu týchto výrobkov sa dá použiť akýkoľvek vhodný spôsob. Výhodné spôsoby zahrnujú kroky emulgácie, homogenizácie, zahrievania a chladenia.

Zvlášť vhodný spôsob zahrnuje nasledujúce kroky:

a) emulzia, obsahujúca olejovú fázu, vodnú fázu a hydrofilný emulgátor, sa podrobí homogenizácii pri tlaku od 5 MPa do 40 MPa (50 do 400 bar) pri výhodnej teplote od 30 do 70 °C,

b) výsledná zmes sa ochladí na teplotu pod 10 °C rýchlosťou chladenia od 0,2 do 50 °C/min.

Emulzia v kroku a) sa môže pripraviť ľubovoľným spôsobom. Napríklad zmes prísad do olejovej fázy sa pripraví pri teplote od 30 do 70 °C, výhodnejšie od 40 do 65 °C.

Olejová fáza sa emulguje do vodnej fázy. Táto emulgácia sa dá napríklad dosiahnuť miešaním alebo homogenizačným spracovaním. Hydrofilný emulgátor sa výhodne pridá k vodnej fáze pred emulgáciou olejovej fázy do vodnej fázy. Výsledná emulzia v kroku a) tvorí základ štruktúry zhluknutej tukovej fázy. Preto je výhodné kontrolovať emulgáciu tak, aby sa vytvorila homogénna emulzia. Homogénnou emulziou v kontexte tohto vynálezu je emulzia, v ktorej je tuková fáza rovnomerne rozdelená vo vodnej fáze, čím sa zabráni tvorbe veľkých agregátov tukových guľôčok bezprostredne po emulgácii. Je zrejmé, že agregácia tuku po emulgácii vo forme zhlukovania je v tomto vynáleze samozrejme nevyhnutná.

Množstvo hydroftlného emulgátora, pridaného pred homogenizáciou, je výhodne najviac 0,8 % hmotn. Zistilo sa, že ak je v konečnom výrobku žiaduce vyššie celkové množstvo hydroftlného emulgátora, toto je možné, ale potom sa dodatočné množstvo emulgátora, teda väčšie než 0,8 % hmotn., pridá po homogenizačnom spracovaní. Predpokladá sa, že väčšina hydrofilného emulgátora, pridaného pred homogenizáciou, sa zúčastňuje na tvorbe štruktúry o/w emulzie, a predpokladá sa, že je prítomná na o/w rozhraní.

Na hydrofilný emulgátor, pridaný pred homogenizáciou, sa odkazovalo ako na „adsorbovaný“ emulgátor, a na voliteľný hydrofilný emulgátor, pridaný po homogenizácii, sa odkazovalo ako na „neadsorbovaný“ emulgátor.

Olejová fáza môže obsahovať prísady, ako je olej, v oleji rozpustné zlúčeniny, ako sú farbivá alebo aromatické látky, stabilizátory, sladidlá, antioxidanty, zahusťovadlá olejovej fázy a lipofilný emulgátor.

Vodná fáza môže obsahovať vodu, vo vode rozpustné zlúčeniny, ako sú aromatické látky, farbivá, antioxidanty a podobne. Tieto všetky sa môžu pridať v ľubovoľnom štádiu počas procesu. Pridanie týchto prísad buď k vodnej fáze pred jej zmiešaním s olejovou fázou, alebo po homogenizácii sú dvoma výhodnými štádiami.

Ak sa k výrobkom podľa tohto vynálezu pridá proteín, výhodne sa pridá po homogenizácii. Zistilo sa, že pridanie proteínu pred homogenizáciou v mnohých prípadoch neviedlo k zhluknutej tukovej fáze.

Emulzia v a) sa podrobí homogenizačnému spracovaniu. Uvedená homogenizácia sa výhodne začne po zahriati emulzie na teplotu od 30 do 70 °C.

Podľa iného uskutočnenia sa vodná fáza a olejová fáza oddelene zahrejú na teplotu od 30 do 70 °C a potom sa emulgujú. Výsledná emulzia sa potom môže použiť sama osebe, alebo sa jej teplota môže ďalej upraviť.

Homogenizácia sa výhodne uskutoční pri teplote od 30 do 70 °C, výhodnejšie od 40 do 60 °C.

Predpokladá sa, že homogenizačné spracovanie je jedným z faktorov, ktoré ovplyvňujú tvorbu žiaducej „zhluknutej“ štruktúry tukovej fázy. Preto by sa malo dbať na to, aby sa homogenizácia neuskutočňovala pri príliš vysokom tlaku, pretože potom môžu vznikať veľmi malé kvapôčky (ktoré sa môžu rýchlo opätovne zliať), čo je nežiaduce. Na druhej strane sa predpokladá, že príliš nízky tlak (veľmi veľké kvapôčky) je nežiaduci, ak chceme získať dostatočne tuhý výrobok. Preto sa homogenizácia uskutočňuje pri tlaku od 5 do 40 MPa (50 do 400 bar), výhodne od 5 do 30 MPa (50 do 300 bar), výhodnejšie od 7,5 do 20 MPa (75 do 200 bar).

Homogenizačné spracovanie výhodne trvá od 1 do 10 minút, výhodnejšie od 3 do 5 minút. Je zrejmé, že trvanie homogenizačného spracovania sa tiež dá vyjadriť ako počet prechodov. Zistilo sa, že je vhodných 1 až 10 prechodov, pričom výhodných je 4 až 7 prechodov.

Podmienky homogenizácie sa výhodne zvolia tak, aby výsledné jednotlivé kvapôčky emulzie mali pred zhluknutím veľkosť D_{3 2} stredného priemeru (meranú vhodnou metódou, ako je laserová difrakcia, napríklad Malvem Inštrumente Mastersizer), menšiu než 3 pm, výhodnejšie menšiu než 2 pm. Spodná hranica D₃₂ je určená technickými obmedzeniami a vo všeobecnosti je okolo 0,2 až 0,3 pm. Ďalej, po homogenizácii je distribúcia veľkostí tukových kvapôčok výhodne taká, že 90 % objem, kvapôčok má stredný priemerný priemer menši než 20 pm, výhodnejšie menší než 10 pm.

Predpokladá sa, že skúsená osoba je schopná meniť homogenizačný tlak v uvedenom rozsahu takým spôsobom, aby sa dosiahli výhodné distribúcie priemeru kvapôčok. Zistilo sa, že zvýšený homogenizačný tlak môže viesť k zmenšenému strednému priemeru tukových kvapôčok, zatiaľ čo znížené homogenizačné tlaky môžu viesť k zväčšeniu stredného priemeru tukových kvapôčok.

Po homogenizácii sa v kroku b) výrobok ochladí na teplotu pod 10, výhodne pod 7 °C, výhodnejšie pod 6 °C, najvýhodnejšie pod 5 °C. Teplota je výhodne taká, že výrobok nezamrzne, t. j. vo všeobecnosti je vhodná teplota nad -4 °C, výhodnejšie nad 0 °C.

Krok chladenia sa výhodne uskutoční rýchlosťou od 0,2 do 50 °C za minútu. Zistilo sa, že extrémne vysoké rýchlosti chladenia, poriadku od 10 do 50 °C za minútu, vedú k výrobkom so žiaducou tuhosťou a zhluknutou štruktúrou tukovej fázy.

Výrobky sa môžu chladiť ako v kroku b) na linke (za sebou) alebo po naplnení do obalov, ako je nádoba.

Výhodne sa po ochladení výrobok udržiava pod 10 °C v čase od 5 hodín do 5 dní. Zistilo sa, že časové intervaly od 12 do 72 hodín sú dostatočné na získanie natierateľných výrobkov s požadovanou tuhosťou.

Preto sme našli vysokoefektívny spôsob, pri ktorom krátke doby skladovania (do 5 dní) vedú k štruktúre konečného výrobku typu „zhluknutej tukovej fázy“. Voliteľne sa po ochladení výrobky podrobia cyklovaniu teploty. Zistilo sa, že cyklovanie teploty môže slúžiť na zvýšenie tuhosti výrobku. Vhodným režimom cyklovania teploty je napríklad zvýšenie teploty na 10 až 20 °C na dobu medzi 1 a 24 hodinami s následným ochladením na 0 až 5 °C a udržiavanie tejto teploty najmenej 1 hodinu. Toto cyklovanie teploty sa môže opakovať niekoľkokrát.

Voliteľne sa môžu pridať ďalšie prísady, ako sú kúsky ovocia alebo zeleniny, tesne pred, počas alebo tesne po homogenizačnom spracovaní. Je vysoko výhodné, keď sa takéto prísady nepridajú po chladení, pretože potrebné miešanie môže potom rušiť tvorbu žiaducej štruktúry výrobku.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na obr. 1 a je znázornená časť zhluknutej siete tukovej fázy výrobku.

Na obr. 1b je znázornená časť chumáčikovitej siete tukovej fázy výrobku.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Meranie hodnoty Stevensovej tvrdosti

Na prístroji Stevens LFRA textúre analyzer (Stevensov LFRA analyzátor textúry) sa na určenie tvrdosti výrobku, ktorý bol skladovaný pri 5 °C, použili priemer vzorky mm, rýchlosť vzorky 2 mm.s'¹ a hĺbka vniku 10 mm. Tvrdosťou bola vrcholová hodnota z merania. Tvrdosť je vyjadrená v g.

Meranie hodnoty prskania

Správanie potravinových výrobkov podľa tohto vynálezu, čo sa týka prskania, sa vyhodnocovalo po skladovaní výrobkov počas 1 alebo 8 dní pri 5 °C.

Primáme prskanie (PS) sa stanovilo pri štandardných podmienkach, pri ktorých sa určité množstvo potravinového výrobku zahrievalo v sklenenej nádobe a množstvo tuku, vyprskaného na list papiera, ktorý sa držal v pevnej vzdialenosti nad nádobou, sa vyhodnotilo po vypudení obsahu vody z potravinového výrobku zahrievaním.

Pri vyhodnocovaní hodnoty primárneho prskania sa asi 25 g potravinového výrobku zahrialo v sklenenej nádobe na elektrickej platničke na asi 205 °C. Tuk, ktorý vyprskal z panvice silou expandujúcich, odparujúcich sa kvapôčok vody, sa zachytil na list papiera, umiestnený nad panvicou. Získaný obrazec sa porovnával so súborom štandardných obrázkov číslo 0 až 10, pričom sa číslo obrázka, ktorý sa najviac podobal výrobku, zaznamenalo ako hodnota prskania pre tento výrobok. Hodnota 10 znamená žiadne prskanie (žiadna strata tuku) a nula znamená veľmi veľké prskanie (strata takmer všetkého tuku). Všeobecné označenie je nasledujúce.

Bodová hodnota	Poznámka
10	Výborná
8	Dobrá
5	Prijateľná
4	Neuspokojivá
2	Veľmi zlá

Príklad 1

Tuková fáza, pozostávajúca z oleja z palmových jadier s bodom šmykového topenia 38 °C, sa zahriala na 60 °C. Oddelene sa vodná fáza, obsahujúca sorbát draselný a Tween (ICI) (získaný od firmy Sigma), zahriala na 60 °C. Obe fázy sa predmiešavali v miešačke Silverson blender® 5 minút.

Výsledná emulzia sa homogenizovala pri tlaku 15 MPa (150 bar) s 5 prechodmi s použitím Crepaco homogenizátora na D₃₂ asi 1,3 pm. Výrobok sa naplnil do nádob a nechal sa ochladiť na 5 °C rýchlosťou asi 1 °C za minútu.

Výsledná nátierka (2 kg výrobku) obsahovala 40 % hmotn. oleja z palmových jadier s bodom šmykového topenia 38 °C, 0,2 % hmotn. sorbátu draselného, 0,4 % hmotn. Tween 60 (ICI) a 59,4 % hmotn. vody. Tuková zmes mala nasledujúci profil tuhého tuku: N20 - 82 %, N30 - 25 %, N35 - 7 %, N40 - 3 %.

pH nátierky bolo 7.

Výsledný výrobok bol veľmi dobre natierateľný a dosahoval hodnotu Stevensovej tvrdosti 155 g pri 5 °C.

Primárna hodnota prskania pre tento výrobok bola 5. Keď sa výrobok použil pri plytkom vyprážaní, nedochádzalo k významnej tvorbe usadenín. Štruktúra výrobku sa vyhodnotila CSLM mikroskopiou a EM „freeze-fracture“ (zamrznutých lomov) mikroskopiou. Obrázok jasne ukázal premostenú/zhluknutú tukovú štruktúru.

Výrobok mal dobré topenie (na rozdiel od chumáčikovitého systému) a uvoľňovanie chuti pri konzumácii.

Porovnávací príklad Cl (podľa US 4 443 487)

Emulzia olej-vo-vode sa pripravila vychádzajúc z nasledujúceho zloženia: 40 % hmotn. stuženého oleja z pal mových jadier s bodom šmykového topenia 38 °C, 1 % hmotn. Tween (polyoxyetylénsorbitánový monostearát), 0,2 % hmotn. chloridu sodného a vody do 100 % hmotn.

Emulzia sa podrobila vysokotlakovej homogenizácii pri 200 psi, aby sa dosiahla disperzia tukových kvapôčok menších než 3 mikrometre. Emulzia sa ochladila na 10 °C a nechala sa stáť cez noc. Emulzia sa potom vyliala do nádoby, zahriala sa na 25 °C a potom sa ochladila na 10 °C.

Výsledný výrobok sa dal len liať a nedal sa nazvať nátierkou, ako sa požaduje v kontexte tohto vynálezu.

Porovnávací príklad C2

Postup z príkladu Cl sa opakoval s tou výnimkou, že výrobok sa ochladil na 5 °C a teplota sa necyklovala.

Stevensova hodnota pre tento výrobok bola 328 g pri 5 °C.

Primárna hodnota prskania pre tento výrobok bola 1.

Príklad 2

Postup z príkladu 1 sa opakoval s tou výnimkou, že k olejovej fáze sa pridal lecitín v množstve 0,08 % hmotn. (vztiahnuté na celý výrobok). K vodnej fáze sa pridala soľ v množstve 1,2 % hmotn. na výrobok. Doplnenie do 100 % sa uskutočnilo vodou. Primárna hodnota prskania bola 5,5.

Stevensova hodnota pri 5 °C bola 93 g.

Príklad 3

Postup z príkladu 1 sa opakoval s tou výnimkou, že k vodnej fáze sa pridal lecitín (0,08 % hmotn.) a kyselina hydroxysteárová (2 % hmotn. na výrobok) v množstve

1.2 % hmotn. na výrobok. Doplnenie sa uskutočnilo vodou.

Výrobok mal Stevensovu hodnotu pri 5 °C 316 g a primárnu hodnotu prskania 7.

Príklad 4

Pripravili sa tuková fáza, obsahujúca palmový olej s bodom šmykového topenia 58 °C (PO58) (12 % hmotn. na výrobok), a slnečnicový olej (28 % hmotn. na výrobok).

Pripravila sa vodná fáza, obsahujúca Tween 60 (0,4 % hmotn. na výrobok), MAFSK-380 (aromatická látka) (0,015 % hmotn. na výrobok), vo vode rozpustný betakarotén (0,08 % hmotn. na výrobok), soľ (1 % hmotn. na výrobok) a vodu (58,505 % hmotn.).

Táto vodná fáza a tukové fázy sa zahriali oddelene na 70 °C. Predzmes tukovej fázy a vodnej fázy sa robila v miešačke Silverson blender 5 min. Táto predzmes sa homogenizovala pri 15 MPa (150 bar) s 5 prechodmi (D_{3 2} asi

1.3 pm). Výsledná zmes sa naplnila do nádob a nechala sa ochladiť na teplotu okolia (asi 22 °C) rýchlosťou asi 1 °C/min. Emulzia sa potom teplotné cyklovala na 45 °C a ochladzovala späť na teplotu okolia. V nátierkach sa fázy neoddelili a stále mali dobrú natierateľnosť a uvoľňovanie chuti po teplotnom cykle na 45 °C. V nádobe sa pozorovalo len malé množstvo voľnej vody. Hodnota Stevensovej tvrdosti pri 5 °C bola 93 g.

Príklad 5

Pripravila sa tuková fáza, obsahujúca palmový olej s bodom šmykového topenia 58 °C (12 % hmotn. na výrobok) a slnečnicový olej (28 % hmotn. na výrobok).

Pripravila sa vodná fáza, obsahujúca Tween 60 (0,4 % hmotn. na výrobok), MAFSK-380 (aromatická látka) (0,015 % hmotn. na výrobok), vo vode rozpustný betakarotén (0,08 % hmotn. na výrobok), soľ (1 % hmotn. na výrobok), SA2 (maltodextrín) (5,4 % hmotn. na výrobok) a vodu (53,105 % hmotn.).

Vodná fáza sa zahriala na 90 °C, aby sa dispergoval SA2, a ochladila sa na 70 °C. Tuková fáza sa zahriala na 70 °C. Predzmes, zahrnujúca tukovú fázu a vodnú fázu, sa pripravovala v miešačke Silverson blender 5 min. Výsledná zmes sa homogenizovala pri 15 MPa (150 bar) s 5 prechodmi (D₃ j asi 1,3 pm). Výrobok sa naplnil do nádob a nechal sa ochladiť na teplotu okolia (asi 22 °C) rýchlosťou asi 1 °C/min. Emulzia sa potom teplotné cyklovala na 45 °C a ochladzovala späť na teplotu okolia. V nátierkach sa fázy neoddelili a stále mali dobrú natierateľnosť a uvoľňovanie chuti po teplotnom cykle na 45 °C. Predpokladá sa, že prítomnosť SA2 ďalej znižuje množstvo voľnej vody a synerézu. Hodnota Stevensovej tvrdosti pri 5 °C bola 102 g.

Claims (14)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Potravinový výrobok, vyznačujúci sa tým, že obsahuje od 20 do 80 % hmotn. tukovej fázy, pričom tuková fáza obsahuje tuk, ktorý má profil tuhého tuku viac než 30 % tuhého tuku pri 5 °C a viac než 25 % tuhého tuku pri 20 °C, ďalej potravinový výrobok obsahuje jeden alebo viaceré hydrofilné emulgátory, pričom je bikontinuálny, má hodnotu Stevensovej tvrdosti pri 5 °C od 50 do 500 g a má sieť zhluknutého tuku, čo znamená, že susediace membrány tukových guľôčok sú roztrhnuté alebo natrhnuté na jednom alebo viacerých miestach, pričom v týchto bodoch natrhnutia sa tukové guľôčky navzájom spájajú alebo čiastočne sa zhlukujú na vytvorenie siete.
2. 2. Potravinový výrobok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že hydrofilný emulgátor je vybraný zo skupiny, ktorá zahrnuje emulgátory s HLB hodnotou medzi 10 a 20, výhodne je vybraný zo skupiny, zahrnujúcej sacharózové estery mastných kyselín, Tween (polyoxyetylénsorbitánový monoester mastnej kyseliny), polyglycerolester mastnej kyseliny, nátriumstearoyllaktylát a ich kombinácie.
3. 3. Potravinový výrobok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že celkové množstvo hydrofilného emulgátora je od 0,01 do 0,8 % hmotn.
4. 4. Potravinový výrobok podľa nároku 3, vyznačujúci sa tým, že hydrofilným emulgátorom je adsorbovaný hydrofilný emulgátor.
5. 5. Potravinový výrobok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že potravinový výrobok obsahuje zahusťovadlo olejovej fázy.
6. 6. Potravinový výrobok podľa nároku 5, vyznačujúci sa tým, že množstvo zahusťovadla olejovej fázy je od 0,01 do 7 % hmotn.
7. 7. Potravinový výrobok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že potravinový výrobok obsahuje proteín v množstve až do 3 % hmotn.
8. 8. Potravinový výrobok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že potravinový výrobok neobsahuje 1 ipofilný emulgátor iný než lecitín.
9. 9. Spôsob výroby potravinového výrobku podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje nasledujúce kroky:

   a) emulzia, obsahujúca olejovú fázu, ktorá zahrnuje tukovú zmes s obsahom tuku, ktorý má nasledujúci tukový profil: viac než 30 % pri 5 °C a viac než 25 % pri 20 °C; vodnú fázu a hydrofilný emulgátor, sa podrobí homogenizácii pri tlaku od 5 do 40 MPa pri výhodnej teplote od 30 do 70 °C,

   b) výsledná zmes sa ochladí na teplotu pod 10 °C rýchlosťou chladenia od 0,2 do 50 °C/min.
10. 10. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že homogenizácia v kroku a) vedie k tukovým guľôčkam s veľkosťou stredného priemeru D₃₂ pod 3 pm.
11. 11. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že homogenizácia sa uskutoční pri tlaku od 5 do 30 MPa, výhodne 7,5 až 20 MPa.
12. 12. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že chladenie v kroku b) sa uskutoční rýchlosťou od 10 do 50 °C za minútu.
13. 13. Spôsob podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že po kroku b) sa zmes podrobí cyklovaniu teploty.
14. 14. Použitie výrobku podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 8 alebo vyrobeného spôsobom podľa ktoréhokoľvek z nárokov 9 až 13 na vyprážanie potravín.