АРОМАТИЗИРОВАННАЯ ЭМУЛЬСИЯ
FLAVOURED EMULSION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к пищевкусовой промышленности. В частности, оно относится к эмульсии масло-в-воде, включающей стабилизатор, содержащий маслорастворимое ароматическое соединение, и к применению такой эмульсии в ароматизированных продуктах. Изобретение относится также к способам повышения стабильности эмульсии, предусматривающим применение в эмульсии стабилизатора, включающего маслорастворимое ароматическое соединение.
Уровень техники
В пищевкусовой промышленности ароматизированные композиции и продукты часто содержат широкий спектр ароматических соединений, многие из которых не совместимы друг с другом. Присутствуя в жидком виде, эти соединения смешиваются в виде эмульсий, в типичных случаях - в виде макроэмульсий масло-в-воде. Таким образом, эмульсии служат основной и часто встречающейся формой продукта в указанной промышленности. Однако проблема с эмульсиями, в частности, с макроэмульсиями состоит в том, что при хранении они показывают нестабильность и склонность к разделению на фазы, т.е. органическая фаза поднимается на поверхность эмульсии и наблюдается выпадение осадка либо на дне контейнера, либо в виде кольца на поверхности жидкости по всему периметру контейнера. Визуально это нежелательно, особенно для потребителей ароматизированных продуктов, например, напитков.
Известен ряд соединений, способных стабилизировать эмульсии масло-в-воде. Предшествующий уровень техники раскрывает множество поверхностно-активных веществ различной природы, включающих, например, камеди, крахмалы, смолы, воски и некоторые белки. Тем не менее ни один из этих стабилизирующих агентов предшествующего уровня техники не может одновременно использоваться и как ароматизирующий ингредиент. Отсюда следует, что в ароматизированных продуктах известные стабилизаторы обычно используются в дополнение к ароматизирующим ингредиентам.
Например, US 2002/0034575 описывает ароматизирующие масла, в которые был добавлен ацетат-изобутират сахарозы (SAIB) для повышения стабильности эмульсии. Настоящий документ настаивает также на том, что стабилизатор должен быть бесцветным и не должен иметь ни запаха, ни вкуса, исключая тем самым аромат.
Другим примером может служить документ WO 96/00510, который раскрывает применение ксантановой камеди в качестве загустителя для стабилизации масляной фазы эмульсии масло-в-воде в сиропах для приготовления газированных напитков. Эмульсия, описанная в этом документе предшествующего уровня техники, сильно отличается от эмульсии изобретения, поскольку ксантановая камедь не способна работать как ароматизатор и поскольку ароматические соединения, используемые в эмульсиях изобретения, способны стабилизировать эмульсию, не вызывая изменения густоты эмульсии.
Стабилизаторы предшествующего уровня техники имеют тот недостаток, что они присутствуют в эмульсии в дополнение к ароматическим соединениям и к определенным компонентам эмульсии. Это увеличивает число ингредиентов, которые требуется добавить к эмульсии, что, в свою очередь, приводит к росту затрат, а также к усложнению процесса, поскольку каждый ингредиент эмульсии должен быть совместим с каждым из других ингредиентов. Настоящее изобретение направлено на решение одной или более из вышеупомянутых проблем.
Сущность изобретения
Таким образом, изобретение относится к эмульсии масло-в-воде, содержащей
a) от 0,5% до 10 масс.%, по меньшей мере, одного ароматического соединения, имеющего величину logP выше 1 и удельную массу от 0,98 до 1,15;
b) от 0 до 25% растительного масла;
c) от 1% до 25% эмульгатора и
d) от 50% до 95% воды,
причем процентное содержание указано в масс.% в пересчете на общую массу эмульсии.
Кроме того, изобретение предлагает ароматизированный продукт, содержащий описанную выше эмульсию масло-в-воде.
В другом аспекте изобретение предлагает способ стабилизации эмульсии масло-вводе, предусматривающий добавление к указанной эмульсии от 0,5% до 10% ароматического соединения, имеющего значение logP выше 1 и удельную массу от 0,98 до 1,15, причем процентное содержание указано в масс.% в пересчете на общую массу эмульсии.
Раскрытие изобретения
Авторами настоящего изобретения установлено, что относящиеся к особому классу ароматические соединения способны действовать в эмульсиях изобретения и как стабилизаторы. Это оказалось неожиданным и, насколько известно авторам, неизвестным фактом. Если такое ароматическое соединение используется в эмульсии в качестве стабилизатора, то эмульсия изобретения становится менее подверженной разделению на фазы или седиментации. Стабильность эмульсии изобретения является тем более удивительной, что она не содержит никакого утяжелителя, обычно используемого в уровне техники.
Термин "ароматическое соединение" имеет общепринятое в уровне техники значение и означает соединение, оказывающее гедонический эффект, т.е. способное вызывать или модифицировать приятное ощущение вкуса препарата, а не только придавать вкус.
Термин "эмульсия" означает макроэмульсию. Макроэмульсии масло-в-воде представляют собой дисперсии макроскопических капель масла в непрерывной водной фазе, которые являются термодинамически не стабильными и склонными к коалесценции. Он не относится к микроэмульсиям, поскольку они стабильны от природы и поэтому не требуют присутствия указанных ароматических соединений в качестве стабилизаторов. Предпочтительно термин "эмульсия" означает стабилизированную эмульсию, т.е. эмульсию с еще более высокой стабильностью. В предпочтительном варианте осуществления изобретения менее 1 об.% капель имеет размер более 1 мкм, причем процентное содержание указано в пересчете на общий объем эмульсии.
Чтобы считаться пригодным в качестве стабилизатора для цели настоящего изобретения, ароматическое соединение должно обладать как растворимостью в масле, так и плотностью в определенном диапазоне. Поэтому существует только ограниченный класс ароматических соединений, которые соответствуют этим двум критериям и которые пригодны для использования в настоящем изобретении.
Под маслорастворимыми ароматическими соединениями в контексте описания имеются в виду гидрофобные ароматические соединения, которые не растворяются в воде и которые не генерируют водорастворимых продуктов распада. Гидрофобность ароматических соединений определяется величиной logP, которая должна быть более 1. Если ароматическое соединение имеет величину logP, ниже указанной, то такое соединение не будет эффективным, поскольку не будет растворяться в масляной фазе. В частном аспекте изобретения величина logP составляет от 1 до 10.
В контексте настоящего изобретения под "logP" понимается logP, определение которого проводилось методом, описанным в Official Journal of the European Communities, №L 383 A/63, от 29.12.1992.
Плотность ароматического соединения определяется удельной массой, составляющей от 0,98 до 1,15. Предпочитается, чтобы ароматическое соединение имело удельную массу от 0,99 до 1,1, более предпочтительно - от 1 до 1,1. Если ароматическое соединение имеет удельную массу менее 0,98, то эмульсия будет нестабильной, так как масляная фаза будет слишком легкой по сравнению с водной фазой, что вызовет разделение эмульсии на фазы, причем масляная фаза поднимется наверх. Значение удельной массы конкретного ингредиента можно легко найти в литературе. В частности, специалист может самостоятельно рассчитать значение удельной массы, исходя из плотности ингредиента, например, плотности, указанной поставщиком данного ингредиента, или измерив ее общепринятым методом, известным в уровне техники.
Из ароматических соединений, отвечающих вышеописанным критериям, специалист может выбрать, по меньшей мере, один ароматизирующий ингредиент, руководствуясь своими знаниями и принимая во внимание предполагаемое применение этого ингредиента и тот органолептический эффект, который желательно получить. Обычно эти ароматические соединения относятся к различным химическим классам, таким как спирты, альдегиды, кетоны, сложные эфиры, простые эфиры, ацетаты, нитрилы, терпеновые углеводороды, гетероциклические соединения азота или серы и эфирные масла. Они могут быть природного или синтетического происхождения. Но в любом случае многие из этих соединений указываются в справочниках, таких как книга S.Arctander, Perfume and Flavor Chemicals, 1969, Montclair, New Jersey, USA, или в ее более поздних изданиях либо в других аналогичных работах, а также в многочисленной патентной литературе в области ароматов.
Особенно предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, одно ароматическое соединение, используемое в эмульсии масло-в-воде изобретения, представляло собой натуральный аромат.
Например, диэтилсукцинат, изоамилциннамат и бензилбутират являются, как подтвердилось, особенно эффективными в стабилизации эмульсии масло-в-воде изобретения. По крайней мере, одно ароматическое соединение предпочтительно является диэтилсукцинатом или бензилбутиратом, более предпочтительно - диэтилсукцинатом.
Ароматическое соединение, способное стабилизировать эмульсию, которое зачастую является летучим, может предпочтительно инкапсулироваться в целях ограничения его потери. Для инкапсулирования таких ароматических соединений может применяться любой способ инкапсулирования, известный в уровне техники, например, распылительная сушка или экструзия.
Количество ароматического соединения, которое требуется добавить в эмульсию, в значительной степени зависит от той удельной массы, которую имела масляная фаза в отсутствие указанного ароматического соединения. Если масляная фаза уже имеет высокую удельную массу, то ароматического соединения требуется меньше по сравнению с эмульсиями, в которых масляная фаза имеет относительно низкую удельную массу. В типичных случаях количество, в котором может присутствовать ароматическое соединение, составляет от 0,5% до 10%, предпочтительно - от 1% до 2%, более предпочтительно - от 1% до 1,5 масс.% в пересчете на общую массу эмульсии.
Эмульсия масло-в-воде изобретения содержит от 0 до 25 масс.% растительного масла в пересчете на общую массу эмульсии. Предпочтительные количества растительного масла могут колебаться от 0 до 20%, предпочтительно - от 0 до 15% или даже от 0 до 10 масс.% в пересчете на общую массу эмульсии. С учетом цели настоящего изобретения в качестве "растительных масел" предлагается использовать сложные эфиры жирных кислот с глицерином из растительных источников. Предпочтительно указанным растительным маслом является Миглиол (Mygliol = смесь триглицеридов каприновых и каприловых кислот).
Специалист способен самостоятельно подобрать подходящий эмульгатор в соответствии с типом приготовляемой эмульсии и предполагаемым применением этой эмульсии. Правильный эмульгатор для конкретного применения можно подобрать простым экспериментированием.
В типичных случаях эмульгатор присутствует в количестве от 1% до 25 масс.% в пересчете на общую массу эмульсии.
Эмульсия масло-в-воде изобретения может также содержать ароматизирующие со-ингредиенты, которые представляют собой ароматические соединения, не обладающие удельной массой и величиной logP в вышеуказанных диапазонах. Выбор этих ароматизирующих со-ингредиентов осуществляется с учетом органолептического эффекта, который желательно получить. Указанные ароматизирующие со-ингредиенты могут быть предпочтительно инкапсулированы любым известным в уровне техники способом, например, распылительной сушкой или экструзией.
Необязательно эмульсии изобретения могут также содержать ароматические адъюванты. Под "ароматическим адъювантом" имеется в виду ингредиент, способный придавать дополнительное полезное свойство, например, цвет, особую светостойкость, химическую стабильность и т.п. Подробное описание природы и типа адъювантов, обычно используемых в ароматизирующих основах, не может быть исчерпывающим, хотя такие ингредиенты хорошо известны специалисту.
Другие необязательные ингредиенты включают органические растворители.
3
Оптимальная конечная плотность масляной фазы является функцией используемого эмульгатора. Для большинства эмульгаторов предпочтительный диапазон конечной плотности масляной фазы составляет от 0,94 до 1,1 г/см. Например, в случае гуммиарабика конечная плотность масляной фазы может варьировать в вышеуказанном диапазоне, в то время как в случае пектина или модифицированного пищевого крахмала предпочтительный диапазон конечной плотности более узкий - от 0,98 до 1.
Эмульсия изобретения может приготавливаться любым известным специалисту способом, применяемым для приготовления эмульсий масло-в-воде, например, гомогенизацией, смешиванием при высоком усилии сдвига или обработкой ультразвуком.
Эмульсия изобретения может применяться во всех видах ароматизированных продуктов, содержащих эмульсию, например, в напитке или в пищевом продукте, таком как сладкий или пикантный продукт. Особенно предпочтительным является применение эмульсии изобретения в таких продуктах, как алкогольный напиток, безалкогольный напиток, сок или мороженое. Что касается напитков, то предпочтительными продуктами в рамках изобретения являются содержащее алкоголь и безалкогольное пиво, а также продукты на винной основе. Особенно предпочтительными являются содержащее алкоголь и безалкогольное пиво. Под "пивом" имеются в виду все продукты, получаемые ферментацией солода.
Количество, в котором эмульсия масло-в-воде изобретения может добавляться в ароматизированный продукт изобретения, варьирует в широком диапазоне значений. Эти значения зависят от природы ароматизируемого продукта и от желательного органолептического эффекта, а также от природы со-ингредиентов в каждой конкретной основе, в которой эмульсия изобретения смешивается с ароматизирующими со-ингредиентами, растворителями или добавками, традиционно используемыми в уровне техники. Количество эмульсии изобретения, вводимое в готовый ароматизированный продукт, зависит в основном от вкуса, который желательно придать продукту. Типичные примеры диапазона варьирования количества эмульсии даны ниже. В разных видах пива указанный диапазон обычно составляет от 0,1 до 10 г/л, предпочтительно - от 0,1 до 5 г/л, более предпочтительно - от 0,5 до 2 г/л и наиболее предпочтительно - от 0,5 до 1,5 г/л.
В ароматизированных продуктах изобретения эмульсия может смешиваться с носителем аромата. Под "носителем аромата" подразумевается материал, который является в основном нейтральным в плане вкуса и запаха, с тем чтобы он существенно не изменял органолептические свойства ароматизирующих ингредиентов. Носитель может быть жидкостью или твердым веществом.
Пригодные для данной цели жидкие носители включают, например, растворитель, традиционно использующийся в ароматах. Подходящие растворители включают, например, пропиленгликоль, глицерин, триацетин, триэтилцитрат, бензиловый спирт, этанол, растительные масла или терпены. Приведенный перечень не является исчерпывающим, и специалисту понятно, что и другие растворители могут быть пригодны для применения в настоящем изобретении. В качестве конкретного примера можно назвать алкогольные напитки, которые по определению содержат этанол.
Пригодные для данной цели твердые носители включают, например, абсорбирующие камеди или полимеры или даже инкапсулирующие материалы. Примеры таких материалов включают образующие оболочку и пластифицирующие материалы, такие как моно-, ди- или трисахариды, природные или модифицированные крахмалы, гидроколлоиды, производные целлюлозы, поливинилацетаты, поливиниловые спирты, белки или пектины либо материалы, перечень которых приводится в справочниках, например, в H.Scherz, Hydrokolloids: Stabilisatoren, Dickungs- und Geliermittel in Lebensmittel (Гидроколлоиды: стабилизаторы, загустители и желирующие средства в пищевых продуктах), Band 2 (том 2) der Schriftenreihe Lebensmittelchemie, Lebensmittelqualitat (Серия: Химия пищевых продуктов, качество пищевых продуктов), изд-во Behr's Verlag GmbH & Co., Hamburg, 1996. Инкапсулирование - это хорошо известный специалисту процесс, который может осуществляться с применением, например, распылительной сушки, агломерации и экструзии, либо может заключаться в инкапсулировании путем нанесения покрытия с применением, например, техники простой или сложной коацервации.
Ароматизированный продукт может также содержать ароматическую основу и/или ароматический адъювант. Определение "ароматического адъюванта" дано выше. Под "ароматической основой" имеется в виду композиция, содержащая, по меньшей мере, один ароматизирующий со-ингредиент, определение которого дано выше.
Как упоминалось выше, эмульсия изобретения стабилизируется добавлением ароматического соединения, которое является также стабилизатором, как описано выше. Таким образом, изобретение относится также к способу стабилизации эмульсии масло-в-воде, предусматривающему использование в эмульсии от 0,5% до 10%, предпочтительно - от 1% до 2%, более предпочтительно - от 1% до 1,5%, маслорастворимого ароматического соединения, имеющего величину logP от 1 до 6 и удельную массу от 0,98 до 1,15, причем процентное количество указано в масс.% в пересчете на общую массу эмульсии. Маслорастворимое ароматическое соединение может быть таким, как оно определяется в любом из предпочтительных аспектов изобретения, а также таким, как оно определяется выше в части описания, касающейся самой эмульсии.
Предпочтительный стабилизирующий эффект ароматического соединения, используемого в композиции и в способе настоящего изобретения, явился полной неожиданностью, поскольку хорошо известно, что ароматические соединения, будучи добавлены в эмульсии, обычно дестабилизируют их.
Примеры
Пример 1. Эмульсия масло-в-воде согласно изобретению
Эмульсия масло-в-воде А содержала следующие компоненты.
Таблица 1.
Состав эмульсии масло-в-воде А
Ингредиент
Массовых частей
Диэтилсукцинат
10,00
Растительное масло<sup>1)</sup>
100,00
Ароматизирующие со-ингредиенты
2,27
Вода
274,74
Раствор аравийской камеди (гуммиарабика)<sup>2)</sup>
600,00
Антиоксидант
0,25
Лимонная кислота 50% H<sub>2</sub>O (50%-ный водный раствор)
10,00
Бензоат натрия
2,76
Итого
1000,00
<sup>1)</sup> специальное масло Миглиол 812(K)G от Stearinerie
<sup>2)</sup> Emul+Gum Base 25% W PB4422 (эмульгатор + камедь-основа 25% масс. РВ4422) от Kerry Ingredients.
2
Эмульсию таблицы 1 приготавливали следующим образом. Сначала диэтилсукцинат и антиоксидант растворяли в масле Miglyol. Затем в раствор добавляли ароматизатор с получением смеси А. Вторую смесь (смесь В) приготовляли путем смешивания воды, бензоата натрия (Emul+Gum Base РВ4422) и лимонной кислоты 50% HO. Затем смесь В перемешивали с помощью Turax-мешалки при одновременном добавлении по каплям смеси А. После добавления смеси А перемешивание продолжали еще в течение 15 минут. Полученную эмульсию гомогенизировали, дважды пропустив ее через гомогенизатор RANNIE (торговое название) 3732-65 под давлением 250 бар.
Размер частиц контролировали с помощью оптического анализатора размера частиц AccuSizer 780A PSS Nicomp с тем, чтобы убедиться, что менее 1% общего объема частиц имеет размер более 1 мкм.
Пример 2. Эмульсия масло-в-воде согласно изобретению
Эмульсия масло-в-воде В содержала следующие компоненты.
Таблица 2.
Состав эмульсии масло-в-воде В
Ингредиент
Массовых частей
Диэтилсукцинат
10,00
Растительное масло<sup>1)</sup>
100,00
Лимонный аромат
0,01
Вода
285,20
Раствор гуммиарабика<sup>2)</sup>
600,00
Антиоксидант
0,25
Лимонная кислота 50% H<sub>2</sub>O
3,00
Бензоат натрия
1,54
Итого
1000,00
<sup>1)</sup> специальное масло Миглиол 812(K)G от Stearinerie
<sup>2)</sup> Emul+Gum Base 25% W PB4422 от Kerry Ingredients.
Эмульсию таблицы 2 приготавливали способом, описанным в примере 1.
Пример 3. Эмульсия масло-в-воде согласно изобретению
Эмульсия масло-в-воде С содержала следующие компоненты.
Таблица 3.
Состав эмульсии масло-в-воде С
Ингредиент
Массовых частей
Изоамилциннамат
20,00
Растительное масло<sup>1)</sup>
100,00
Лимонный аромат
0,01
Вода
275,20
Раствор гуммиарабика<sup>2)</sup>
600,00
Антиоксидант
0,25
Лимонная кислота 50% H<sub>2</sub>O
3,00
Бензоат натрия
1,54
Итого
1000,00
<sup>1)</sup> специальное масло Миглиол 812(K)G от Stearinerie
<sup>2)</sup> Emul+Gum Base 25% W PB4422 от Kerry Ingredients.
Эмульсию таблицы 3 приготавливали способом, описанным в примере 1.
Пример 4. Эмульсия масло-в-воде согласно изобретению
Эмульсия масло-в-воде D содержала следующие компоненты.
Таблица 4.
Состав эмульсии масло-в-воде D
Ингредиент
Массовых частей
Бензилбутират
25,00
Растительное масло<sup>1)</sup>
100,00
Лимонный аромат
0,01
Вода
270,20
Раствор гуммиарабика<sup>2)</sup>
600,00
Антиоксидант
0,25
Лимонная кислота 50% H<sub>2</sub>O
3,00
Бензоат натрия
1,54
Итого
1000,00
<sup>1)</sup> специальное масло Миглиол 1 812(K)G от Stearinerie
<sup>2)</sup> Emul+Gum Base 25% W PB4422 от Kerry Ingredients.
Эмульсию таблицы 4 приготавливали способом, описанным в примере 1.
Пример 5. Эмульсия масло-в-воде согласно изобретению
Эмульсия масло-в-воде Е содержала следующие компоненты.
Таблица 5.
Состав эмульсии масло-в-воде Е
Ингредиент
Массовых частей
Изоамилциннамат
20,00
Растительное масло<sup>1)</sup>
100,00
Ароматизирующие со-ингредиенты
2,27
Вода
264,72
Раствор гуммиарабика<sup>2)</sup>
600,00
Антиоксидант
0,25
Лимонная кислота 50% H<sub>2</sub>O
10,00
Бензоат натрия
2,76
Итого
1000,00
<sup>1)</sup> специальное масло Миглиол 812(K)G от Stearinerie
<sup>2)</sup> Emul+Gum Base 25% W PB4422 от Kerry Ingredients.
Эмульсию таблицы 5 приготавливали способом, описанным в примере 1.
Пример 6. Стабильность и мутность ароматизированного пива, содержащего эмульсию масло-в-воде изобретения
Каждую из эмульсий A-E, приготовленных в примерах 1-5, разбавляли в концентрации 10% масс., в воде. Пять образцов пива приготовляли путем смешивания пивной основы, содержащей карамельный аромат, с каждой из пяти разбавленных эмульсий. Образцы A и E получали смешиванием 13 г/л разбавленной эмульсии с пивной основой в бутылке. Бутылку закрывали укупорочным колпачком и встряхивали для подмешивания эмульсии в пивную основу. Образцы B, C и D готовили таким же способом, но с количеством 16 г/л разбавленной эмульсии.
Образцы пива, приготовленные, как описано выше, хранили в течение трех месяцев при 20°C при дневном свете. Не наблюдалось ни выпадения осадка на дне бутылки, ни образования кольца сверху, ни разделения эмульсии.