ВОЛОКНА ЦИТРУСОВОГО ФРУКТА В ЭМУЛЬСИЯХ
CITRUS FRUIT FIBRES IN EMULSIONS

Настоящее изобретение относится к композиции волокон цитрусового фрукта и гидрофобного витамина. Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения жидких композиций, содержащих указанные волокна цитрусового фрукта и гидрофобный витамин.
Производители пищевых продуктов вынуждены постоянно искать новые пути создания вкусных и натуральных пищевых продуктов при минимизации стоимости сырья. Одним из направлений таких поисков является получение жидких композиций, содержащих гидрофобные питательные добавки, в частности гидрофобные витамины. Одной из проблем, с которой сталкиваются производители напитков, является так называемое «кольцевое расслоение». Этот термин используют для иллюстрации образования отдельного слоя жирорастворимого витамина на поверхности жидкости; к сожалению, витаминные композиции не решают эту проблему. Одним из способов введения жирорастворимых витаминов в напитки без «кольцевого расслоения» является инкапсулирование витаминов в липосомы. Однако это очень дорогой способ, и концентрация активного вещества в липосоме имеет тенденцию к снижению.
Другое решение описано в ЕР 0966889, которое относится к модифицированной полисахаридной матрице, в которой капельки жирорастворимого витамина имеют средний диаметр от около 70 до 200 нанометров. Описано применение такой матрицы в напитке.
Однако способ предполагает химическую модификацию полисахарида и также точное определение размера капелек витамина.
Как видно из уровня техники, известные способы являются затратными или предполагают использование химически модифицированных соединений, что плохо воспринимается потребителями, и к тому же такие соединения могут образовывать комплексы.
Эмульгирующие свойства "разрешенных" соединений уже известны из уровня техники, например из DE 199 43 188 А1. В этом документе описывается композиция фруктового сока, содержащая пищевые волокна и пахту. Пахта представляет собой водную фазу, образующуюся при сбивании молочных сливок, и используется в пищевой промышленности, благодаря ее эмульгирующим свойствам вследствие высокого содержания белка. Пищевые волокна в этом случае используют после специальной обработки по причине высокой влагоудерживающей способности.
В ЕР 0 485 030 описан сок, возможно содержащий от около 0,002 до около 1% водной и масляной эссенции или другого ароматизатора. В этом применении водная эссенция представляет собой водорастворимый компонент и масляная эссенция представляет собой масляную фракцию. Этот сок содержит волокна цитрусовых, и остальная часть представляет собой собственно эфирное масло, которое проявляется во время концентрирования указанного сока.
Одной из проблем такого способа является то, что введение тонко измельченных волокон цитрусовых должно проводиться при малом усилии сдвига и должны отсутствовать последующие операции, проводимые с большим усилием сдвига, перед упаковкой, иначе напиток становится слишком вязким или даже желируется.
Таким образом, все еще сохраняется в высококачественных «разрешенных» жидких композициях, содержащих гидрофобные витамины.
Настоящее изобретение относится к такому продукту и способу его получения.
Авторы настоящего изобретения неожиданно обнаружили, что гидрофобные витамины могут быть включены в водную жидкую среду, оставаясь при этом стабильными и защищенными (от окисления) волокнами цитрусовых.
Настоящее изобретение относится к жидкой композиции, содержащей пищевую жидкость, волокна цитрусового фрукта и гидрофобный витамин, пищевая жидкость может представлять собой воду или жидкость, смешиваемую с водой.
Волокна цитрусового фрукта имеют общее содержание пищевых волокон от около 60 до около 85 вес.% (по сухому весу) и влагосвязывающую способность от 7 до 25 (вес./вес.). Волокна цитрусового фрукта содержат вплоть до 10 % (вес./вес.) белка.
В одном варианте изобретения волокна цитрусовых имеют содержание пищевых волокон от 60 до 80 вес.% и влагосвязывающую способность от 7 до 12 (вес./вес.).
Кроме того, волокна цитрусового фрукта получают из цитрусового фрукта, выбранного из группы, состоящей из апельсинов, мандаринов, лайма, лимонов и грейпфрутов.
В предпочтительном варианте изобретения применяемые волокна цитрусовых представляют собой волокнистую массу апельсина.
Гидрофобный витамин выбран из группы, состоящей из витамина А, D, Е, К и смесей из них. Предпочтительным является витамин Е. Кроме того, указанная композиция может включать пищевые добавки.
В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения волокна цитрусовых находятся в сухой форме перед введением в пищевую жидкость.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения жидкой композиции, содержащей пищевую жидкость, волокна цитрусового фрукта и гидрофобный витамин, и указанный способ включает:
А. Введение сухих волокон цитрусового фрукта в пищевую жидкость с получением жидкой смеси,
В. Введение гидрофобных витаминов в жидкую смесь,
С. Механическую обработку жидкой смеси.
Также настоящее изобретение относится к композиции, где соотношение волокон цитрусового фрукта и гидрофобного витамина составляет от около 1:0,001 до около 1:35. Предпочтительно композиция включает от около 0,001 до около 5 вес.% волокон цитрусового фрукта.
Настоящее изобретение относится к применению описанной жидкой композиции в качестве добавок в пищевые продукты, кормовые продукты, фармацевтические или косметические продукты. Кроме того, настоящее изобретение относится к напиткам, содержащим волокна цитрусового фрукта и гидрофобные витамины.
Настоящее изобретение относится к жидкой композиции, содержащей пищевую жидкость, волокна цитрусового фрукта и гидрофобный витамин.
Волокна цитрусовых являются ценным компонентом, который имеет относительно высокое общее содержание пищевых волокон и сбалансированное соотношение растворимых пищевых волокон и нерастворимых пищевых волокон. Например, пищевые волокна предпочтительно включают около 45-50% растворимых пищевых волокон и от 50-55% нерастворимых пищевых волокон.
TM
Сбалансированный спектр пищевых нерастворимых (структурные) и растворимых (главным образом, пектин) волокон с точки зрения физиологической функциональности является преимуществом над волокнами на основе зерновых; цитрусовые волокна по настоящему изобретению, в частности волокна апельсина, обладают чрезвычайно высокой влагоудерживающей способностью, что в результате ведет к высокой вязкости, в сравнении с Vitacel волокнами апельсина (доступные от Rettenmaier). В одном из предпочтительных вариантов воплощения настоящего изобретения сухие волокна цитрусовых имеют общее содержание пищевых волокон от около 60 до 85 вес.% (в пересчете на сухое вещество) и влагосвязывающую способность от 7 до около 25 (вес./вес.). Предпочтительно общее содержание пищевых волокон составляет, по меньшей мере, около 70 вес.%, и влагосвязывающая способность составляет, по меньшей мере, около 8 (вес./вес.).
Цитрусовые волокна экстрагируют из везикул разнообразных плодов цитрусовых, не ограничиваясь примерами, которые включают апельсины, мандарины, лайм, лимоны и грейпфрут.
Везикулы цитрусовых относятся к целлюлозному материалу, внутри которого содержится часть сока цитрусового плода. Иногда везикулы цитрусовых относят к волокнистой массе из грубых волокон, флотаторам, клеткам цитрусовых, плавающей волокнистой массе или волокнистой массе.
В противоположность цитрусовая мука, полученная из кожуры цитрусовых, характеризуется наличием вкуса и запаха апельсиновой кожуры и темно-оранжевым цветом, что строго лимитирует использование продукта. Дополнительными преимуществами волокон цитрусовых по сравнению с цитрусовой мукой является более высокое общее содержание пищевых волокон (например, около 72 вес.% по сравнению с 58 вес.%); более низкое содержание углеводов (например, около 5 вес.% по сравнению с 15 вес.%) и более высокая влагосвязывающая способность (например, более чем около 8,5 г воды на 100 г волокна по сравнению 5,5 г/г). Содержание белка в волокнах цитрусовых, как правило, составляет от около 8 до 12 вес.%.
Соотношение растворимых пищевых волокон и нерастворимых пищевых волокон является важным фактором для функциональных свойств цитрусовых волокон. Другие важные аспекты включают степень измельчения (гранулометрию) и условия сушки (способ сушки). Как правило, более высокая степень измельчения (например, более тонкая гранулометрия волокна) приводит к большей однородности волокна в растворе, так же как и снижает способность абсорбировать воду и снижает способность связывать масло по сравнению с более грубыми волокнами. Предпочтительно сухое волокно цитрусовых плодов получают согласно способу, описанному в Международной заявке на патент WO 2006/033697.
Витамины по настоящему изобретению относятся к жирорастворимым витаминам, таким как витамин А, витамин D, витамин Е, витамин К, и их смесям. Согласно настоящему изобретению может быть использована любая чистая или концентрированная смесь витаминов.
Также настоящее изобретение относится к композиции, где соотношение волокон цитрусового фрукта и гидрофобного витамина составляет от около 1:0,001 до около 1:35, предпочтительно от 1:0,1 до 1:20, более предпочтительно от 1:0,6 до 1:10 и наиболее предпочтительно от 1:1 до 1:4.
Предпочтительная композиция включает от 0,001 до около 5 вес.% волокон цитрусового фрукта, предпочтительно от 0,01 до 3% и наиболее предпочтительно от 0,05 до 1%.
Кроме того, указанная композиция может включать пищевые добавки. Эти пищевые добавки выбраны из группы, состоящей из углеводов, белков, пептидов, аминокислот, антиоксидантов, микроэлементов, электролитов, интенсивных подсластителей, пищевых кислот, ароматизаторов, красителей, консервантов и их смесей.
Углеводы выбраны из группы, состоящей из моносахаридов, дисахаридов, гелеобразующих крахмалов, гидролизатов крахмалов, декстринов, волокон, полиолов и их смесей.
Моносахариды включают тетрозы, пентозы, гексозы и кетогексозы.
Типичные дисахариды включают сахарозу, мальтозу, трегалулозу, мелибиозу, койибиозу, софорозу, ламинарибиозу, изомальтозу, амигдалозу, целлобиозу, маннобиозу, лактозу, лейкрозу, мальтулозу, туранозу и т. п.
Гидролизаты крахмалов получают контролируемым кислотным или ферментным гидролизом крахмала, и они могут подразделяться на две специфические категории - мальтодекстрины и глюкозные сиропы, и отличаются показателем ДЭ (декстрозный эквивалент). Показатель ДЭ представляет собой процентное соотношение редуцирующих сахаров, присутствующих в сиропе, и рассчитывается как содержание декстрозы от веса сухого вещества. Мальтодекстрины имеют показатель ДЭ вплоть до 20, в то время как глюкозный сироп имеет показатель ДЭ более чем 20.
Декстрины получают согласно методу декстринизации. Декстринизация представляет собой тепловую обработку сухого крахмала в присутствии или отсутствие кислоты.
Гелеобразующие крахмалы могут включать эмульгированные крахмалы, такие как n-октенил сукцинат крахмала.
Низкокалорийные волокна могут представлять собой полидекстрозу, арабиногалактан, хитозан, хитин, ксантан, пектин, целлюлозные полимеры, конджак, гуммиарабик, соевые волокна, инулин, модифицированный крахмал, гидролизованную камедь, гуаровую камедь, бета-глюкан, каррагенан, камедь плодов рожкового дерева, альгинат, полигликоль альгинат.
К основным физиологическим электролитам относятся натрий, калий, хлор, кальций или магний. Кроме того, микроэлементы могут включать хром, медь, селен, железо, марганец, молибден, цинк и их смеси.
Пищевые кислоты могут быть выбраны из фосфорной кислоты, лимонной кислоты, яблочной кислоты, янтарной кислоты, адипиновой кислоты, глюконовой кислоты, винной кислоты, фумаровой кислоты и смесей из них.
Интенсивный подсластитель, используемый в качестве некалорийного подсластителя, выбирают из группы, состоящей из аспартама, солей ацесульфама, таких как ацесульфам-К, сахаринов (например, соли натрия и кальция), цикламатов (например, соли натрия и кальция), сукралозы, алитама, неотама, стевиозидов, глицирризина, неогесперидина, дигидрохалкона, монатина, монеллина, тауматина, браззеина и смесей из них.
Ароматизаторы выбраны из группы, состоящей из фруктовых ароматизаторов, растительных ароматизаторов и смесей из них. Предпочтительными ароматизаторами являются ароматизатор колы, виноградный ароматизатор, вишневый ароматизатор, яблочный ароматизатор и цитрусовые ароматизаторы, такие как апельсиновый ароматизатор, лимонный ароматизатор, лаймовый ароматизатор, ароматизатор фруктовый пунш и смеси их них. Количество ароматизатора зависит от выбранного ароматизатора или ароматизаторов, требуемой интенсивности ароматизации и формы используемого ароматизатора.
Если требуется, также могут быть введены красители. Для настоящего изобретения может использоваться любой краситель, разрешенный для применения в пищевой промышленности.
Если требуется, могут быть введены консерванты, такие как сорбат калия и бензоат натрия.
Пищевая жидкость по настоящему изобретению может быть выбрана из воды или жидкости, смешивающейся с водой. Примерами жидкости, смешивающейся с водой, являются молоко, жидкости, содержащие молочный белок, йогурт, пахта, мороженое, жидкость на основе соевого молока, жидкость, содержащая спирт, и т. п.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения жидкой композиции, содержащей пищевую жидкость, волокна цитрусового фрукта и гидрофобный витамин, и указанный способ включает:
А. Введение сухих волокон цитрусового фрукта в пищевую жидкость с получением жидкой смеси,
В. Введение гидрофобных витаминов в жидкую смесь,
С. Механическую обработку жидкой смеси.
Для получения жидкой смеси на этапе А может быть использован любой способ гомогенизации, поскольку степень гидратации волокон цитрусового фрукта не является определяющей.
Подходящей механической обработкой для этапа С является обработка в миксере с большим усилием сдвига, гомогенизация под высоким давлением, микрофлюидизация, обработка ультразвуком большой мощности и т.п. При использовании большого сдвигового усилия, такого как, например, при гомогенизации под высоким давлением, можно получить утолщенные частицы волокон с меньшей плотностью.
Настоящее изобретение относится к применению описанной жидкой композиции в качестве добавок в пищевые продукты, кормовые продукты, фармацевтические или косметические продукты.
Указанные добавки вводят в пищевые продукты, выбранные из группы, состоящей из напитков, молочных продуктов, мороженого, щербетов и десертов.
Указанные напитки включают концентраты, гели, энергетические напитки, газированные и не газированные напитки, сиропы.
Напитки могут быть любым лекарственным сиропом или любым питьевым раствором, включающим холодный чай и фруктовые соки, питьевым раствором на основе овощных соков, лимонадами, безалкогольными напитками, напитками на основе орехов, напитками на основе какао, пищевыми продуктами, такими как молоко, сыворотка, йогурты, пахта, и напитками на их основе.
Концентрат напитка относится к концентрату в жидкой форме. Жидкий концентрат может быть в относительно густой форме жидкого сиропа.
Кроме того, настоящее изобретение относится к напиткам, содержащим волокна цитрусового фрукта и гидрофобный витамин, эта композиция находится в стабильной коалесценции во время длительного хранения.
Настоящее изобретение имеет следующие преимущества.
Композиция, содержащая волокна цитрусового фрукта и гидрофобный витамин, имеет высокую питательную ценность и стабильна в водных дисперсиях, усиливает биодоступность гидрофобных витаминов, что позволяет отнести ее к продуктам с положительным воздействием.
Кроме того, настоящее изобретение иллюстрируется следующими примерами, описывающими в деталях получение композиции по настоящему изобретению. Сущность описанного и заявленного здесь изобретения не ограничивается отдельными, приведенными здесь вариантами воплощения настоящего изобретения, которые приведены здесь в качестве иллюстрации определенных аспектов настоящего изобретения. В объем настоящего изобретения входят все эквивалентные варианты воплощения. Кроме того, в объем настоящего изобретения входят все модификации настоящего изобретения в дополнение к описанным здесь, которые понятны специалисту в данной области техники из приведенного ниже описания. Эти модификации также входят в объем заявленной формулы изобретения.
Сравнительный Пример 1: Приготовление эмульсии витамина Е.
А. Использование волокнистой массы апельсина
Исходный раствор волокнистой массы апельсина (грамм)
рН 7 фосфатный буфер (грамм)
Витамин Е (грамм)
250,0
247,5
2,5
250,0
245,0
5,0
250,0
240,0
10,0
Исходный раствор волокнистой массы апельсина получали следующим образом: волокнистую массу апельсина (24 г; тонко измельченную со средним размером частиц сухого порошка (размер означает диаметр) 103 μм) перемешивают в рН 7 фосфатном буфере (0,15 М) (1176 г) и оставляют для гидратации при комнатной температуре на 2 часа.
Аликвоты (250 г) исходного раствора смешивали с другими ингредиентами, используя миксер с большим усилием сдвига (Ultra-Turrax T25 c S25 N25 с F-образной насадкой) в течение 3 минут на низкой скорости (1 или 2). Был взят образец (50 г), и остальное гомогенизировали при комнатной температуре с использованием гомогенизатора с высоким давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм.
В эмульсиях частицы волокнистой массы апельсина передвигались вверх при хранении, при этом оставляя чистый слой на дне. Изменение этого чистого слоя отслеживали при температуре 40°С, используя Turbiscan Lab Expert (Fobmulaction, France). Результаты, приведенные в Таблице ниже, были получены с пороговой величиной ошибки 20%.
Образцы сохраняли стабильность более одного дня. Обработка и соотношение волокнистой массы апельсина и витамина Е оказывали влияние на образование чистого слоя. Была фактически получена постоянная стабильность, когда эмульсию гомогенизировали при соотношении волокнистой массы апельсина и витамина Е 1:1. Изменения, наблюдаемые во время хранения, были обратимыми. Исходное состояние эмульсии можно было восстановить простым встряхиванием эмульсии.
Обработка
Волокнистая масса апельсина:витамин Е (г/г)
Образование чистого слоя при 40°С
Время (час)
Толщина (мм)
С высоким усилием сдвига
1:0,5
63
6,4
С высоким усилием сдвига
1:1
81
6,4
С высоким усилием сдвига
1:2
103
6,7
Гомогенизация
1:0,5
46
1,4
Гомогенизация
1:1
140
0,4
Гомогенизация
1:2
110
2,4
В.Сравнение: Применение октенил сукцината крахмала:
Исходный раствор n-октенил сукцината крахмала (грамм)
рН 7 фосфатный буфер (грамм)
Витамин Е (грамм)
150,0
148,5
1,5
150,0
147,0
3,0
150,0
144,0
6,0
Исходный раствор октенил сукцината крахмала получали следующим образом: n- октенил сукцинат крахмала (16 г; C*Emcap 12633, Cargil) растворяли в рН 7 фосфатном буфере (0,15М) (784 г) при температуре 60°С, используя миксер с большим усилием сдвига (Ultra-Turrax T25 c S25 N25 с F-образной насадкой) в течение около 20 минут на низкой скорости (1 или 2).
Аликвоты (150 г) этого исходного раствора смешивали с другими ингредиентами, используя миксер с большим усилием сдвига (Ultra-Turrax T25 c S25 N25 с F-образной насадкой) в течение 3 минут на низкой скорости (1 или 2). Затем смесь гомогенизировали при комнатной температуре с использованием гомогенизатора с высоким давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм.
В течение нескольких часов хранения при температуре 25°С на поверхности эмульсии образовалось кольцо белого цвета. Изменение этого кольца отслеживали, используя Turbiscan Lab Expert (Fobmulaction, France). Результаты показали, что эта неустойчивость процесса была необратимой. Исходное состояние дисперсии невозможно восстановить встряхиванием эмульсии.