ВОДНО-ЖИРОВАЯ ЭМУЛЬСИЯ НА БАЗЕ КРАСНОГО ПАЛЬМОВОГО МАСЛА
WATER-FAT EMULSION BASED ON RED PALM OIL

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способам получения жировой эмульсии, используемой в пищевой промышленности, а именно в индустрии мясных продуктов для детского питания.
Известен способ получения жировой пасты (ЕПВ (ЕР) (51) МКИ5 A23D 7/00, 9/00 (11) заявка №0415468, (53) УДК 664.3 Публикация 06.03.91 №10 Keepels, Willem Richard Engelbertus Gerardus, Drs. Жировая паста. Жировой материал, пригодный для использования в качестве жировой смеси для намазывания, содержит 7-55% заменителя жира, выделенного из пальмовых жиров).
Известен способ получения пластичного жирового состава (Япония (JP) (51) МКИ4 A23D 3/00 (11) Заявка №63-31166 (53) УДК 664.3. (65) (43) 59-28437, 84.02.15 (11) Публикация 88.06.22 №1-780. (21) (3) Заявлено 57-138578, 82.08.11. (71) Заявитель Мэйдзи Нюгё К.К. Способ приготовления пластичного жирового состава. При приготовлении пластичного состава с высоким содержанием многоосновных ненасыщенных алифатических кислот смешивают 10 г твердого пальмового масла с верхней температурой плавления 50°С и 90 г жидкого масла с 65-70% многоосновных ненасыщенных алифатических кислот. Отдельно берут смесь 20 ч. твердого масла и 80 ч. жидкого пальмового масла, в обеих смесях проводят переэтерификацию и смешивают 15-25 ч. первого продукта переэтерификации, 60-70 ч. второго продукта переэтерификации, 5-10 ч. твердого масла и 5-10 ч. жидкого пальмового масла. Приготовленный состав содержит алифатические кислоты в количестве ≥50% от массы всех алифатических кислот, обладает хорошей тягучестью и хорошей сохранностью).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является водно-жировая эмульсия, включающая красное пальмовое масло и эмульгатор-стабилизатор [Артамонова М.П., Алексеев А.Ю. Вареные колбасы, обогащенные витаминами, для школьников // Мясная индустрия. 2006. №8. С.17-19].
Недостатком вышеперечисленных аналогов является то, что они не обладают комплексом функционально-технологических свойств, необходимых для производства вареных колбас для школьников.
Задача изобретения состоит в разработке способа получения пищевой системы (водно-жировой эмульсии), содержащей красное пальмовое масло (жировая фаза водно-жировой эмульсии), которая служит витаминсодержащей добавкой к вареным колбасам для школьников.
Поставленная задача решается в предлагаемой водно-жировой эмульсии, состоящей из красного пальмового масла «Carotino» 26,0-46,0 мас.%, воды питьевой 50,0-70,0 мас.%, эмульгатора, стабилизатора, где согласно изобретению в качестве эмульгатора используют лецитин соевый 1,0 мас.% и моноглицерид жирных кислот 2,5 мас.%, а стабилизатора ксантановую камедь 0,5 мас.%.
Проведенный заявителем анализ по патентным источникам и научно-техническим источникам информации позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».
Компоненты для стабилизации водно-жировой эмульсии подбирались таким образом, чтобы они обладали как комплексом функционально-технологических свойств, так и осуществляли возможные протекторные свойства для дополнительной защиты жировой эмульсии от окисления не только в период производства водно-жировой эмульсии, но и в процессе производства вареных колбас.
В последнее время отечественные производители пищевой продукции проявляют повышенную заинтересованность в использовании масла «Carotino» - красного пальмового масла, потому что эффективность натуральных витаминов, содержащихся в продуктах с применением «Carotino» гораздо выше, чем в продуктах с искусственно синтезированными витаминами, и, кроме того, витамины, содержащиеся в «Carotino», сохраняются при всех способах приготовления пищи [Богатырев А.Н., Кухаренко А.А., Устинова А.В. Натуральные антиоксиданты - основа здоровой пищи // Мясная индустрия. 2003. №8. С.6-8].
6
3
6/
3
Красное пальмовое масло отличается высоким содержанием каротиноидов (473 мг/кг), витамина Е (730 мг/кг) и кофермента Q (4,3 мг/кг). Характеризуется высоким уровнем олеиновой кислоты (47,6% от суммы жирных кислот), линолевой ω (12%) и линоленовой ω кислот (1,3-0,5%), причем соотношение ωω приближается к оптимальному и равно 10:1 [Артамонова М.П., Алексеев А.Ю. Вареные колбасы, обогащенные витаминами, для школьников // Мясная индустрия. 2006. №8. С.17-19; Богатырев А.Н., Кухаренко А.А., Устинова А.В. Натуральные антиоксиданты - основа здоровой пищи // Мясная индустрия. 2003. №8. С.6-8].
10
10
Известно, что витамин Е является антиоксидантом, не разрушается при нагревании до 170°С и под действием ультрафиолетовых лучей [Популярная медицинская энциклопедия / под ред. Б.В.Петровского. В 1 томе. - М.: Советская энциклопедия, 1983. - 704 с.] Витамин Q обладает антиоксидантной активностью, которая в 5 раз выше, чем у витамина Е [Рогов И.А., Антипова Л.В., Шуваева Г.П. Пищевая биотехнология. Кн. 1. Основы пищевой биотехнологии. - М.: Колос, 2004, - 440, с.4]. Таким образом, витамины Е и Q выступают протекторами по отношению к окислительным процессам в красном пальмовом масле.
С целью решения проблемы равномерного распределения и внесения небольших количеств витаминов в колбасный фарш вареной колбасы необходимо инженерное решение, которое нами разработано и воплощено в виде водно-жировой эмульсии на базе красного пальмового масла для добавления в вареные колбасы для школьников. Внесенная на стадии куттерования водно-жировая эмульсия глубоко проникает в гидрофильный фарш, равномерно распределяется в нем. Кроме того, в водно-жировой эмульсии красное пальмовое масло находится в эмульгированном состоянии, что увеличивает его усвояемость.
Красное пальмовое масло не подвергается химическим воздействиям при получении, имеет приятный вкус, при комнатной температуре находится в жидком состоянии, при температуре ниже +25°С оно густеет, не теряя своих пищевых свойств.
В разработке водно-жировой эмульсии важное значение имеют добавки, которые, улучшая питательную ценность эмульсии, одновременно выступают в роли поверхностно-активных веществ.
Лецитин полученной водно-жировой эмульсии на базе красного пальмового масла является эмульгатором, антиоксидантом (способен лимитировать распространение свободных радикалов в среде), синергистом окисления масел и жиров (установлено наличие синергизма между фосфолипидами и токоферолами). [Нечаев А.П., Кочеткова А.А., Зайцев А.Н. Пищевые добавки. - М.: Колос, 2002,- 256 с.].
Известно положительное влияние лецитина на память, умственную работоспособность вследствие улучшения им функции нейронов и состояния миелиновых оболочек нервов. Лецитин в составе липопротеинов высокой плотности способствует выведению из стенок кровеносных сосудов холестерина [Пилат Т.Л., Иванов А.А. Биологически активные добавки к пище (теория, производство, применение). - М.: Авваллон, 2002, - 710 с.].
Учитывая назначение эмульсии, выбор ингредиентов был обусловлен требованиями генетической безопасности.
Эмульгаторами для водно-жировых эмульсий были выбраны высокоочищенный соевый лецитин (Е 322) в мелкодисперсной форме (концентрация фосфолипидов 97%) и моноглицериды жирных кислот (Е 471).
Лецитины являются классическими «природными» эмульгаторами и антиокислителями в яйце, сливках и сливочном масле. Часто используемыми соэмульгаторами лецитинов являются моно- и диглицериды жирных кислот. Обычно их смешивают в соотношениях 1:1; 1:2; 1:3; 2:3. Добавление моноглицеридов жирных кислот к эмульсионной системе способствует более легкому и равномерному эмульгированию водной фазы, сохранению стабильной эмульсии [Сарафанова Л.А. Применение пищевых добавок. Технические рекомендации. 6-е изд., испр. и доп.- СПб.: ГИОРД, 2005, - 200 с.].
Для получения нужной консистенции применялась ксантановая камедь (Е 415) как загуститель и стабилизатор эмульсионных систем [Сарафанова Л.А. Применение пищевых добавок. Технические рекомендации. 6-е изд., испр. и доп. - СПб.: ГИОРД, 2005, - 200 с.].
Все ингредиенты добавок разрешены СанПиН 2.3.2.1293-03 при производстве продуктов питания для детей.
Соотношения воды, масла и добавок при составлении рецептур добавок подбирали, основываясь на функционально-технологических свойствах отдельного компонента, а также возможности коалесценции масла при чрезмерном его количестве в рецептуре, поэтому для рецептур брали масла примерно в 2 раза меньше, чем воды. Опытные образцы, в которых соотношение масла и воды было 1:1, показывали нестабильность. [Артамонова М.П., Алексеев А.Ю. Вареные колбасы, обогащенные витаминами, для школьников // Мясная индустрия. 2006. №8. С.17-19].
Принимая во внимание температуру, при которой это масло начинает густеть, используем красное пальмовое масло с температурой (+26,6)-(+28,0)°С, чтобы оно было в виде жидкости, что оптимально для приготовления водно-жировой эмульсии.
Приготовление водно-жировых эмульсий на основе красного пальмового масла «Carotino» осуществляли на гомогенизаторе TURRAX Т18 (при частоте вращения 6000 об/мин) в течение 1 мин. Затем тонкой струйкой добавляли воду с температурой 20°С и гомогенизировали в течение 4 мин [Артамонова М.П., Алексеев А.Ю. Вареные колбасы, обогащенные витаминами, для школьников // Мясная индустрия. 2006. №8. С.17-19].
Стабильность полученных эмульсий определяли на центрифуге MimSpin при частоте вращения 6000 об/мин в течение 3 мин [Артамонова М.П., Алексеев А.Ю. Вареные колбасы, обогащенные витаминами, для школьников // Мясная индустрия. 2006. №8. С.17-19].
После центрифугирования водно-жировая эмульсия (состоит из моноглицеридов жирных кислот, ксантановой камеди, лецитина соевого (4 г), красного пальмового масла «Carotino» (36 г), воды (60 мл)) отличалась стабильностью [Артамонова М.П., Алексеев А.Ю. Вареные колбасы, обогащенные витаминами, для школьников // Мясная индустрия. 2006. №8. С.17-19].
3
-1
Известны следующие определения эмульсионной стабильности. Полученные эмульсии переносят в стеклянные центрифужные пробирки объемом 10 мл, помещают в термостат с температурой 74-76°С и выдерживают 15 мин. Эмульсии охлаждают холодной водой до комнатной температуры и выдерживают 2 ч. Полученные эмульсии центрифугируют 15 мин на центрифуге ОС-6М (Россия) при 2500 об/мин. Определяют процентное отношение отделившихся от эмульсии водной и масляной фаз [Гурова Н.В., Попелло И.А., Сучков В.В. Методы определения функциональных свойств соевых белковых препаратов // Мясная индустрия. 2001. №9. С.30-32]. Эмульсию нагревают при температуре 80°С в течение 30 мин и охлаждают водой в течение 15 мин. Затем заполняют эмульсией центрифужные пробирки вместимостью по 50 см и центрифугируют при 500 с в течение 5 мин. Далее определяют объем эмульгированного слоя. В качестве показателя флотационной устойчивости эмульсий измеряют и регистрируют отношение объема отслоившейся за фиксированные промежутки времени (1, 2, 3, 4 ч) непрерывной фазы к общему объему системы. Для определения показателя стабильности эмульсий к коалесценции измеряют и регистрируют объем отделившейся масляной фазы за фиксированные промежутки времени (1, 2, 3, 4 ч) [Антипова Л.В., Глотова И.А., Жаринов А.И. Прикладная биотехнология. УИРС. 2-е изд. - СПб.: ГИОРД, 2003, - 288 с.].
Пример 1. В красное пальмовое масло «Carotino» 26,0 мас.%, с температурой (+26,6)-(+28,0)°С вводили лецитин соевый 1,0 мас.%, моноглицериды жирных кислот 2,5 мас.%, ксантановую камедь 0,5 мас.% и перемешивали в течение 1 минуты на гомогенизаторе TURRAX Т18 при частоте вращения 1000 об/мин. Затем тонкой струйкой вводили воду 70,0 мас.% с температурой (+20)-(+22)°С и гомогенизировали до получения однородной жировой эмульсии в течение 3,5 мин при частоте 6000 об/мин.
Пример 2. Приготовление эмульсии по примеру 1. Количество пальмового масла «Carotino» 46,0 мас.%, лецитина соевого 1,0 мас.%, моноглицерида жирных кислот 2,5 мас.%, ксантановой камеди 0,5 мас.%, воды - 50,0 мас.%.
Пример 3. Приготовление эмульсии по примеру 1. Количество пальмового масла «Carotino» 35,5 мас.%, лецитина соевого 1,0 мас.%, моноглицерида жирных кислот 2,5 мас.%, ксантановой камеди 0,5 мас.%, воды - 60,5 мас.%.
Экспонирование приготовленных водно-жировых эмульсий проводилось в течение фиксированных промежутков времени (1, 2, 3 и 4 ч) для определения стабильности эмульсии к коалесценции и флотационной устойчивости эмульсии.
-1
Проводили центрифугирование водно-жировых эмульсий при частоте 8000 мин в течение 3 мин с целью обнаружения равновесной устойчивости фаз эмульсий.
Проведение устойчивости к нагреву водно-жировых эмульсий вследствие их назначения в качестве витаминсодержащей добавки к вареным колбасам. Водно-жировые эмульсии варили на водяной бане при температуре 76-86°С в течение 30 мин, затем их сразу же охлаждали проточной водой в течение 15 мин.
Результатом проведения устойчивости водно-жировых эмульсий на базе красного пальмового масла явилось то, что пример 3 водно-жировой эмульсии был устойчив на 100%.
Примером конкретного практического применения водно-жировой эмульсии на базе красного пальмового масла «Carotino» является ее введение в рецептуру вареной колбасы по ТУ 9213-733-00419779-02 «Колбаски детские» (см. таблицу). Водно-жировую эмульсию на основе красного пальмового масла вводили при куттеровании говядины в рецептуру опытной вареной колбасы. При этом учитывали, что в 100 г продукта должно содержаться 15-30% витаминов от средней рекомендуемой суточной нормы потребления. Это позволяет исключить их возможную «передозировку» [Артамонова М.П., Алексеев А.Ю. Вареные колбасы, обогащенные витаминами, для школьников // Мясная индустрия. 2006. №8. С.17-19].
Таблица
Сырье, пряности и материалы
Рецептура вареной колбасы
Контрольная
Опытная
Сырье, кг на 100 кг несоленого сырья
Говядина жалованная 1 сорта
50
50
Свинина жилованная жирная
30
30
Меланж яичный
3
3
Сухое молоко
6
6
Вода на гидратацию сухого молока
11
11
Итого
100
100
Пряности и материалы, г на 100 кг несоленого сырья
Соль поваренная пищевая
1700
1700
Нитрит натрия в растворе
3
3
Натрий аскорбиновокислый
100
100
Перец душистый молотый
80
80
Мускатный орех или кардамон молотые
50
50
Эмульсия водно-жировая на базе красного пальмового масла
-
1000
Таким образом, использование изобретения позволяет получить стабильные жировые эмульсии (водно-жировую) на основе красного пальмового масла, которые добавляются к вареным колбасам для школьников в процессе куттерования мясной эмульсии с целью максимального распределения красного пальмового масла в вареной колбасе и повышения биологической ценности вареной колбасы.