ЖИРОВЫЕ ЗАМЕНИТЕЛИ КАКАО-МАСЛА С ХОРОШЕЙ ТЕРМОСТОЙКОСТЬЮ И ОЩУЩЕНИЕМ ВО РТУ И ВКЛЮЧАЮЩАЯ ИХ ШОКОЛАДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
COCOA BUTTER FAT SUBSTITUTES WITH GOOD THERMAL STABILITY AND SENSATION IN MOUTH AND CHOCOLATE COMPOSITION INCLUDING FAT SUBSTITUTES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к жировому заменителю какао-масла для шоколада, и в частности к жировому заменителю какао-масла, полученному способом, включающим фракционирование растительного жира, получение полуфабриката жирового материала смешиванием фракционированного растительного жира с производными жирных кислот и ферментативной переэтерификацией полуфабриката жирового материала, и имеющему содержание POP 10 вес.% или менее от общего веса жирового заменителя какао-масла и соотношение содержания триглицеридов POS/SOS от 1,0 до 1,5. Также настоящее изобретение относится к композиции шоколада при использовании жирового заменителя какао-масла.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
1. Какао-масло
Обычно шоколад содержит 50% или менее сахара, от 30 до 50% какао-массы и около 30% жира, включая молочный жир. Содержание какао-масла в жире шоколада варьирует в зависимости от типа шоколада, но обычно составляет около 60%.
Какао-масло представляет жир, полученный из семян (какао-бобов, содержание жира от 48 до 49%) плода теоброма какао. Какао-масло состоит из 98% триглицеридов, 1% свободных жирных кислот, 0,55% моноглицеридов или диглицеридов, 0,2% стерола и от 150 до 250 частей на миллион токоферола. Триглицериды какао-масла имеют симметричную структуру, причем 75% или более олеиновой кислоты расположено в sn-2 позиции, а пальмитиновая кислота и стеариновая кислота расположены в sn-1 и sn-3 позиции соответственно. Какао-масло включает от 34 до 49% POS, от 23 до 30% SOS и от 13 до 17% POP, которые по существу и образуют симметричный жир.
Здесь термин «POP» относится к триглицеридам, в которых олеиновая кислота расположена в sn-2 позиции, а пальмитиновая кислота расположена в sn-1 и sn-3 позиции.
Термин «POS» относится к триглицеридам, в которых олеиновая кислота расположена в sn-2 позиции, а пальмитиновая кислота и стеариновая кислота или стеариновая кислота и пальмитиновая кислота расположены в sn-1 и sn-3 позициях соответственно.
Термин «SOS» относится к триглицеридам, в которых олеиновая кислота расположена в sn-2 позиции, а стеариновая кислота расположена в sn-1 и sn-3 позиции.
Если явно не указано другое, единицы «%» и «части» являются весовыми процентами (вес.%) и весовыми частями соответственно.
Какао-масло имеет точку плавления от 32 до 35°C и содержание твердого жира (SFC) от 71 до 88% при комнатной температуре около 20°C, плавление начинается при температуре от 30 до 32°C, и по существу плавится при температуре от 32 до 35°C.
Поскольку какао-масло быстро плавится при температуре около 30°C, при комнатной температуре какао-масло находится в твердом состоянии, при этом оно быстро плавится во рту и, следовательно, обеспечивает освежающее и натуральное ощущение во рту при потреблении. Какао-масло имеет такие характеристики плавления благодаря симметричному жиру.
Какао-масло имеет различные композиции и содержание триглицеридов в зависимости от места происхождения, что вызывает различия в свойствах, таких как отверждение, скорость отверждения или аналогичное им. Например, поскольку композиции симметричного жира имеют олеиновую кислоту в sn-2 позиции, малазийское какао-масло имеет содержание POS 47% и содержание SOS 30%, в то время как бразильское какао-масло имеет содержание POS 40% и содержание SOS 22%, а какао-масло из Ганы имеет содержание POS 43% и содержание SOS 26%. Эти три какао-масла имеют аналогичное содержание POP от 13 до 15%. По отверждению малазийское какао-масло самое твердое, бразильское более мягкое, а из Ганы имеет среднюю степень отверждения. Дополнительно, скорость отверждения отличается в том же порядке, что и отверждаемость, которая составляет 78± 10 минут у малазийского какао-масла, 300±51 минуту у бразильского какао-масла и 95±14 минут у какао-масла из Ганы.
2. Жиры-заменители какао-масла
Поскольку какао-масло получают из натурального растения, то его поставки изменяются в зависимости от изменений погоды. Дополнительно, поскольку какао-масло - дорогой ингредиент, то в шоколаде в качестве заменителей какао-масла используют растительный жир. Такие жиры-заменители включают отвержденное пальмоядровое масло и кокосовое масло, которые не совместимы с какао-маслом. Жир и масло-заменитель какао-масла классифицируют как эквивалент и наполнитель какао-масла (CBE), нелауриновый заменитель какао-масла (CBR) и лауриновые заменители какао-масла (CBS), в зависимости от способов получения и составляющих.
CBE совместимы с какао-маслом, имеют композицию триглицеридов, аналогичную таковой у какао-масла, и нуждаются в темперировании. Примеры CBE включают среднюю фракцию пальмового масла (PMF), масло салового дерева, твердый растительный жир Борнео, масло кокум, масло ши и жиры их фракций. Известно, что масло какао смешивают со средней фракцией пальмового масла и жир имеет высокое содержание SOS с получением жира, аналогичного какао-маслу.
CBR представляет отвержденный жир, полученный отверждением соевого масла, масла канолы, пальмового масла или аналогичного им в жидком состоянии или в жидком и твердом смешанном состоянии при комнатной температуре. CBR может заменять какао-масло до определенной степени и не нуждается в темперировании. CBR имеет резкий уклон SFC кривой и высокую окислительную стабильность за счет высокой точки плавления и SFC. Однако поскольку CBR получают при использовании частичного отверждения, они имеют высокое содержание транс-кислот и дефицитны по питательной ценности.
CBS получают отвержением некоторых из растительных масел и жиров, он не совместим с какао-маслом, имеет высокое содержание лауриновой кислоты и не нуждается в темперировании. CBS широко используют для покрытий в области производства хлебобулочных изделий и обычно получают отверждением или переэтерификацией пальмоядрового масла и кокосового масла, в соответствии с необходимостью, смешиванием с другими типами отвержденного растительного масла. Однако в присутствии влаги жир и масло, имеющие высокое содержание лауриновой кислоты, подвергаются гидролизу за счет плесени с выделением неприятного запаха и дефектны по питательной ценности из-за лауриновой кислоты.
Поскольку CBR и CBS имеют питательный дефект и сниженные функции, связанные с текстурой, например они легко плавятся во рту, CBE используют все чаще и чаще. CBE является самым предпочтительным за счет смешивания жиров, богатых SOS, синтезированных при использовании ферментативной переэтерификации средней фракции пальмового масла (PMF), полученной фракционированием пальмового масла в соотношении около 1:1. CBE обычно имеют триглицеридную композицию, состоящую от 30 до 35% POP, от 10 до 15% POS и от 30 до 35% SOS, которая имеет более высокое содержание POP и SOS и более низкое содержание POS по сравнению с триглицеридной композицией какао-масла из Ганы (POP: 17%, POS: 43%, SOS: 26%).
Физические свойства жира определяют через содержание твердого жира (SFC) при различных температурах. SFC от 20 до 25°C указывает на твердость жира, SFC от 25 до 30°C указывает на устойчивость к нагреванию и SFC при температуре 35°C или более указывает на восковость, которая относится к степени, до которой жир сохраняется без быстрого плавления. Считается, что какао-масло или жировой заменитель какао-масла, используемый для шоколада, имеют хорошее качество, когда их SFC высокое при температуре 30°C или менее, резко снижается при температуре 30°C или более и очень низкое при температуре 35°C или более, то есть когда SFC образует резкий уклон кривой.
Сравнивание SFC какао-масла с таковым у CBE показало, что CBE с высоким содержанием SOS имеет более низкое SFC при температуре 30°C или менее, чем у какао-масла. Однако CBE с высоким содержанием SOS имеет более высокое SFC при температуре 30°C или более, чем у какао-масла, и, следовательно, имеет твердое ощущение и оставляет значительное послевкусие во рту при потреблении. Как указано выше, различие в SFC между какао-маслом и CBE, то есть различие свойств, происходит из-за различия в триглицеридной композиции между какао-маслом и CBE. CBE имеет высокое содержание POP и SOS, в то время как какао-масло имеет высокое содержание POS. POS и POP имеют точку плавления около 35°C, в то время как SOS имеет точку плавления 41°C. Жир с высоким содержанием SOS остается относительно твердым при температуре 30°C или более (Aleksandra Torbica et al., Eur. Food Res Technol., 2006, 222:385-391).
С недавнего времени в отношении шоколада существует тенденция, состоящая в том, что он, скорее, мягкий, чем твердый, и быстро плавится во рту при потреблении, не оставляя послевкусия. Следовательно, получен мягкий CBE с пониженным содержанием SOS, повышенным содержанием PMF. Мягкий CBE имеет триглицеридную композицию, включающую от 40 до 45% POP, от 10 до 15% POS и от 30 до 35% SOS. Мягкий CBE имеет низкое SFC при температуре от 20 до 35°C и, следовательно, может обеспечить шоколад с мягкой текстурой, но не образующей твердые кристаллы при комнатной температуре, что может вызывать феномен поседения.
Наиболее доступные в настоящий момент CBE позволяют иметь твердые или мягкие свойства регулированием смешанного соотношения между SOS, полученными синтезом или фракционированием, и PMF с высоким содержанием POP. Однако CBE не демонстрирует SFC кривую с резким уклоном, что не свойственно натуральному какао-маслу.
В патенте США № 4705692 описывается композиция заменителя какао-масло, включающая SOS, POS и POP и имеющая высокое содержание SOS, в котором соотношение стеариновой кислоты составляет от 1,5:1 до 6,0:1.
В нерассмотренной патентной публикации JP № 1999-243982 описывается жир с триглицеридной композицией с высоким содержанием POS, полученной переэтерификацией POS с низким содержанием 18 вес.% или менее, при этом содержание POP высокое от 10 до 55 вес.%, и высоким содержанием SOS от 10 до 50 вес.%. В этом отношении способ направлен на синтез SOS, а не POS.
В нерассмотренной патентной публикации JP №2008-154555 описывается жир или масло для шоколада с устойчивостью к нагреванию и плавлением во рту при потреблении, где жир и масло имеют содержание SOS от 40 до 60 вес.%, содержание POP 1 до 10 вес.% и весовое соотношение содержания SOS/суммы содержания POS и SOA 1,1 к 1,8; а содержание SOS составляет более чем сумма содержаний POS и SOA. Следовательно, жир и масло имеют высокое содержание SOS.
Эти традиционные способы направлены на жир и масло для шоколада с высоким содержанием SOS для получения шоколадных продуктов, которые являются мягкими и быстро плавятся во рту при потреблении и, следовательно, не имеют послевкусия, при этом они не приняли во внимание тот факт, что натуральное какао-масло богато POS. Дополнительно, не проведено исследование жирового заменителя какао-масла с высоким содержанием POS и контролированным содержанием POP с низкой точкой плавления среди симметричных структур.
В частности, поскольку в настоящее время самыми используемыми являются CBE с высоким содержанием SOS, они дают твердое ощущение и оставляют желательное послевкусие. Мягкий CBE имеет кристаллы, которые не отверждаются при комнатной температуре, вызывая, таким образом, феномен поседения.
Следовательно, продолжает существовать необходимость в получении жирового заменителя, который быстро плавится во рту, имеет мягкую текстуру, демонстрирует хорошую устойчивость к нагреванию и образует твердые кристаллы при комнатной температуре, что не вызывает возникновение феномена поседения.
ОПИСАНИЕ
Техническая проблема
Настоящее изобретение относится к решению проблем, состоящих в том, что традиционный CBE дает немного твердое ощущение и оставляет значительное послевкусие во рту и традиционный мягкий CBE вызывает феномен поседения при комнатной температуре, и в одном аспекте настоящее изобретение относится к жировому заменителю какао-масла, который быстро плавится во рту аналогично натуральному какао-маслу, обеспечивает мягкую текстуру, имеет хорошую устойчивость к нагреванию и не вызывает феномен поседения.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к жировому заменителю какао-масла с превосходной текстурой, качеством, функциональностью или консервирующими свойствами для улучшения или поддержания качества шоколада при использовании его в шоколаде вместо натурального какао-масла.
В дополнительном аспекте настоящее изобретение относится к композиции шоколада или композиции шоколада для покрытия при использовании жирового заменителя какао-масла.
Техническое решение
В соответствии с аспектом настоящего изобретения жировой заменитель какао-масла получают ферментативной переэтерификацией с достижением содержания POP 10 вес.% или менее от общего веса жирового заменителя какао-масса и соотношения содержания POS/SOS триглицеридов от около 1,0 к 1,5; предпочтительно 1,5. Сложно получить соотношение содержания POS/SOS триглицеридов 1,0 или более, поддерживая при этом содержание POP 10 вес.% или менее. Если содержание POP составляет более чем 10 вес.% и соотношение содержания POS/SOS триглицеридов составляет 1,0 или более, может быть получена мягкая текстура, при этом устойчивость к нагреванию будет неприемлемой. Если содержание POP составляет менее чем 10 вес.% и соотношение содержания POS/SOS триглицеридов составляет 1,0 или менее, получаемая текстура не достаточно мягкая, а твердая. Следовательно, когда содержание POP составляет 10 вес.% или менее от общего веса жирового заменителя какао-масла и соотношение содержаний POS/SOS триглицеридов составляет от около 1,0 до 1,5, может быть получена хорошая устойчивость к нагреванию и текстура или характеристики (быстрое плавление), аналогичные таковым у натурального какао-масла.
Хотя существует небольшое отличие в содержании POP в зависимости от места получения, какао-масло, как правило, имеет содержание POP от 13 до 17 вес.%. Дополнительно, какао-масло имеет отличие в соотношении содержания POS/SOS в зависимости от места получения, например малазийское какао-масло имеет соотношение содержания POS/SOS 1,57 (POS: 47 вес.%, SOS: 30 вес.%), бразильское какао-масло 1,82 (POS: 40 вес.%, SOS: 22 вес.%) и какао-масло из Ганы 1,65 (POS: 43 вес.%, SOS: 26 вес.%). Для обеспечения текстуры и качества, аналогичных таковым у натурального какао-масла, дополнительно улучшая при этом устойчивость к нагреванию при использовании жирового заменителя какао-масла для шоколада вместо какао-масла, необходимо иметь соотношение содержания POS/SOS, аналогичное таковому у какао-масла, и более низкое содержание POP (смотрите результаты теста на устойчивость к нагреванию в примере 5).
Традиционные способы направлены только на повышение содержания SOS для улучшения текстуры шоколада, но не проводится какого-либо исследования в отношении соотношения содержания POS/SOS наряду с контролем содержания POP. Следовательно, прежде всего настоящее изобретение относится к жировому заменителю какао-масла с хорошей устойчивостью к нагреванию и текстурой и характеристиками, аналогичными таковым у натурального какао-масла, за счет регулирования содержания POP на уровне 10 вес.% или менее от общего веса жирового заменителя какао-масла и регулирования соотношения содержания POS/SOS триглицеридов от около 1,0 до 1,5.
Жировой заменитель какао-масла по настоящему изобретению получают способом, включающим фракционирование растительного жира или масла; получение полуфабриката жирового материала смешиванием фракционированного растительного жира или масла с производным жирной кислоты; и ферментативной переэтерификацией полуфабриката жирового материала. Дополнительно способ получения может включать удаление производного жирной кислоты из ферментативно переэтерифицированного полуфабриката жирового материала. Удаление производного жирной кислоты из ферментативно переэтерифицированного полуфабриката жирового материала может быть проведено в условиях при давлении от 0,001 до 30 мбар и при температуре от 100 до 300°C. Производное жирной кислоты может представлять собой производные стеариновой кислоты, например этиловый эфир стеариновой кислоты или метиловый эфир стеариновой кислоты.
Полуфабрикат жирового материала может представлять собой смесь растительного жира или масла с производным жирной кислоты от 1:0,5 до 1:10.
Настоящее изобретение осуществляется следующим образом. Жировой заменитель какао-масла, который имеет отрегулированное содержание POP и соотношение содержания POS/SOS, получают ферментативной переэтерификацией растительного жира или масла и регулированием субстрата и времени реакции в процессе реакции. Затем при использовании анализа на структуру триглицеридов определяют аналогичность конфигурации жирового заменителя какао-масла таковой у натурального какао-масла. Дополнительно, жировой заменитель используют в композиции шоколада с последующей оценкой функциональных и консервирующих свойств композиции, обеспечивая, таким образом, способность жирового заменителя какао-масла поддерживать качество шоколада вместо какао-масла.
Примеры растительного масла или жира могут включать растительный жир и масло, обычно используемые в предшествующем уровне техники, например кокосовое масло, пальмоядровое масло, пальмовое масло, масло канолы, масло подсолнечника, соевое масло, масло семян хлопка, масло из зародышей риса, кукурузное масло, оливковое масло, масло ши, масло ядер манго, твердый растительный жир Борнео (масло из Shoreanstenoptera или Pentadema butyracea), масло салового дерева (масло Sherea robusta), масло кокума (масло Garcinia indica) без ограничения.
В настоящем изобретении способ фракционирования растительного жира или масла позволяет получить из сырьевых материалов растительного жира или масла жир, содержащий POP, отличающийся по содержанию насыщенных жирных кислот и ненасыщенных жирных кислот, и может быть проведен способом, выбранным из сухого фракционирования и фракционирования с растворителем, в зависимости от сырьевых материалов растительного жира или масла. При фракционировании с растворителем может быть использован любой растворитель при условии, что он может растворить сырьевой материал жира, например гексан, ацетон, метилэтилкетон, этанол или аналогичное им.
В настоящем изобретении примеры производного жирной кислоты могут включать этиловый эфир пальмитиновой кислоты, этиловый эфир стеариновой кислоты, этиловый эфир арахидоновой кислоты и этиловый эфир бегеновой кислоты; или метиловый эфир пальмитиновой кислоты, метиловый эфир стеариновой кислоты, метиловый эфир арахидоновой кислоты и метиловый эфир бегеновой кислоты. Предпочтительно, без ограничения, может быть использован этиловый эфир стеариновой кислоты или метиловый эфир стеариновой кислоты. Может быть использована любая жирная кислота или производное жирной кислоты, обычно используемое в предшествующем уровне техники.
В настоящем изобретении ферментативная переэтерификация может быть использована для получения симметричного триглицерида, включая насыщенные жирные кислоты в sn-1,3 позиции и ненасыщенную кислоту в sn-2 позиции, при температуре от 30 до 60°C в течение от 1 до 30 часов при использовании фермента, специфичного к sn-1,3 позициям.
Примеры ферментов, специфичных к sn-1,3 позициям, могут включать ферменты из Rhizopus delemar, Mucor miehei, Fspergillus niger, Rhizopus arrhizus, Rhizopus niveus, Mucor javanicus, Rhizopus javenicus, Rhizopus oryzae, Thermomyces lanuginosus или аналогичное им. Предпочтительно, без ограничения, могут быть использованы ферменты, экстрагируемые из Mucor miehei или Thermomyces lanuginosus. Может быть использован любой фермент, специфичный к sn-1 и sn-3 позициям, используемый в предшествующем уровне техники.
В настоящем изобретении соотношение субстратов и времени реакции может быть отрегулировано в ферментативной переэтерификации для регулирования содержания POP и соотношения содержания POS/SOS. Дополнительно, по окончании реакции вещества, участвующие в реакции, могут быть смешаны друг с другом для облегчения достижения изменения, регулируя, таким образом, содержание POP и соотношение содержания POS/SOS. Например, композицию, включающую 13% POP, 37% POS и 23% SOS, имеющую соотношение содержания POS/SOS 1,6, смешивают с композицией, включающей 6,2% POP, 33% POS и 34% SOS, имеющей соотношение содержания POS/SOS 1, при весовом соотношении 5:5 с получением композиции, которая включает 9,6% POP, 35% POS и 29% SOS и имеет соотношение содержания POS/SOS 1,2.
Жир, полученный при использовании указанных выше начальных сырьевых материалов и способов, имеет триглицеридную композицию, включающую 10 вес.% или менее POP и имеющую соотношение содержания POS/SOS от около 1,0 до 1,5. При ферментативной переэтерификации соотношение субстратов и времени реакции регулируют или смешивают реагирующие вещества, получая таким образом композицию с 10 вес.% или менее POP и соотношением POS/SOS от около 1,0 до 1,5.
ПРЕИМУЩЕСТВА
По существу жировой заменитель какао-масла по настоящему изобретению демонстрирует превосходную устойчивость к нагреванию ввиду низкого содержания POP и SFC кривую с резким уклоном кривой, специфическим для какао-масла ввиду высокого содержания POS аналогично триглицеридной композиции натурального какао-масла. Следовательно, жировой заменитель быстро плавится и может быть использован в качестве эквивалентов какао-масла с мягкой текстурой. Также жировой заменитель превосходит в улучшении устойчивости к поседению шоколада и физическим свойствам традиционные жиры-заменители какао-масла, таким образом, он может быть использован для улучшения качества какао-масла. Дополнительно жировой заменитель, добавленный к твердому какао-маслу, имеет триглицеридную композицию и физические свойства, аналогичные таковым у какао-масла с мягкой текстурой. Дополнительно жировой заменитель какао-масла имеет повышенное POS, при этом поддерживают низкое содержание POP для улучшения устойчивости к поседению шоколада, ощущения плавления, таким образом, значительно улучшая качество.
ОПИСАНИЕ ФИГУР
Фигура 1 - график высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), иллюстрирующий триглицеридную композицию жирового заменителя какао-масла по настоящему изобретению; и
Фигура 2 - график, иллюстрирующий SFC жирового заменителя какао-масла по настоящему изобретению и SFC натурального какао-масла (CB).
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБЕРТЕНИЯ
Далее настоящее изобретение будет описано более детально со ссылкой на следующие примеры. Эти примеры приведены только для иллюстрации и не ограничивают объем притязания настоящего изобретения.
Пример 1: Получение жирового заменителя какао-масла и анализ структуры триглицеридов
В примере 1 жировой заменитель какао-масла получают следующим образом. Пальмовую фракцию получают как сырьевой материал жира проведением фракционирования с растворителем. 1 кг пальмового масла полностью расплавляют при температуре 60°C и смешивают с 10 кг ацетона. После контейнер укупоривают пробкой, смесь перемешивают таким образом, что масло растворяется в ацетоне. Смешанный раствор перемешивают при температуре 0°C и 30 оборотах в минуту в течение 3 часов и затем кристаллизуют, после чего проводят вакуумную фильтрацию, отделяя, таким образом, пальмовый стеарин в твердом состоянии и пальмовый олеин в жидком состоянии. Выход пальмового олеина составляет 60% или более, а йодное число составляет 60 или менее.
Не удаленный ацетоном пальмовый стеарин, полученный при фракционировании, полностью расплавляют при температуре 40°C и смешивают с дополнительным ацетоном. Смесь перемешивают при температуре 30°C и 30 оборотах в минуту и затем кристаллизуют, после чего проводят вакуумную фильтрацию, разделяя, таким образом, кристаллизованную фракцию и среднюю фракцию пальмового масла (PMF). Выход PMF составляет 30%, и фракция пальмового стеарина содержит 55% POP с йодным числом 40.
Фракцию пальмового стеарина смешивают со стеариновым производным в молярном соотношении 1:4 таким образом, что общий вес составляет 2 кг, после чего смесь подвергают переэтерификации при использовании иммобилизованной sn-1,3 специфической липазы lipozyme RM IM, получаемой из Rhizomucor miehei, при температуре 50°C в течение 8, 12, 15 и 20 часов, синтезируя таким образом жиры-заменители какао-масла. Затем этиловый эфир, присутствующий в синтезированном жире, выпаривают с получением готовых жиров-заменителей какао-масла.
Тип и содержание триглицеридов в жирах перед/после ферментативной переэтерификации определяют при использовании ВЭЖХ.
Анализ триглицеридов проводят при использовании ВЭЖХ согласно условиям, приведенным в таблице 1. Структуру триглицеридов жира перед и после фракционирования анализируют при использовании обратнофазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии и испарительного детектора светорассеяния (ELSD). 30 микролитров образца и 10 мл гексана фильтруют при использовании шприцевого фильтра PEFE (25 мм, 0,2 мкм), затем помещают в 2 мм пробирку и инжектируют 20 микролитров образца при использовании автоматического пробозаборника. В качестве растворителя A используют ацетонитрил, а в качестве растворителя B используют гексан/изопропанол соответственно, скорость потока составляет 1 мл/минуту. Элюцию градиента растворителя (A:B, объем: объем) проводят в течение 70 минут, при соотношении 80:20 в течение 45 минут и при соотношении 54:46 вплоть до 60 минут и затем при соотношении 80:20 в течение от 60 до 70 минут.
<b>Таблица 1</b>
Устройство
Agilent, 1200 HPLC Chemstation
Колонка
Nova-pack C18 60 Ǻ 4 мкм (3,9×150 мм, Waters)
Детектор
Alltech, Evaporative Light Scattering Detector (ELDS)
Количество образца
20 микролитров
Растворитель
Ацетонитрил:гексан/изопропиловый спирт
Коэффициент усиления детектора
Система градиента растворителя
Температура термостат детектора
80°C
Газ-носитель
N<sub>2 </sub>(1,5 л/минута)
Триглицеридную композицию каждого жира определяют при проведении ВЭЖХ, результаты приведены в таблице 2.
<b>Таблица 2</b>
Время реакции
POP
POS
SOS
POS/SOS
8 часов
10,5
35,4
24,3
1,5
12 часов
9,2
34,8
27,3
1,3
15 часов
8,3
34,0
32,1
1,1
20 часов
6,2
33,3
34,2
1,0
Как видно из таблицы 2, жировой заменитель какао-масла, полученный после 20-часовой реакции, имеет триглицеридную композицию, включающую 6,2% POP, 33,3 % POS и 34,2% SOS и соотношение содержания POS/SOS около 1, и жировой заменитель какао-масла, полученный после 12-часовой реакции, имеет триглицеридную композицию, включающую 9,2% POP, 34,8% POS и 27,3% SOS и соотношение содержания POS/SOS около 1,3.
Экспериментальный пример 1: Анализ SFC при использовании ядерного магнитного резонанса (ЯМР)
В экспериментальном примере 1 жировой заменитель какао-масла с соотношением содержания POS/SOS около 1,3, аналогичным соотношению содержания POS/SOS какао-масла 1,57, выбирают из жиров, полученных в примере 1, и анализируют на SFC при использовании магнитного ядерного резонанса (ЯМР) по сравнению с натуральным какао-маслом. Анализ SFC проводят при использовании ЯМР согласно условиям, приведенным в таблице 3.
Анализ SFC при использовании ЯМР проводят параллельным методом. Получают пять образцов по 3 мл и проводят предварительную обработку, расплавляя при температуре 80°C, затем охлаждают при температуре 60°C в течение 10 минут и затем 0°C в течение 90 минут. Затем кристаллы стабилизируют при температуре 26°C в течение 40 часов и охлаждают при температуре 0°C в течение 90 минут. Затем образцы оставляют на 30 минут в ванне Celsius с металлическим блоком термостата с заранее установленной температурой 10,0°C, 20,0°C, 25,0°C, 30,0°C и 35,0°C соответственно, с последующим измерением SFC. SFC измеряют в течение около 6 секунд.
<b>Таблица 3</b>
Устройство ЯМР
BRUKER, minispec
Частота
60 мГц
Количество образца
3 мл
Температура предварительной обработки
100 metal block thermostat, 0°C
Экспериментальная температура
10,0°C, 20,0°C, 25,0°C, 30,0°C, 35,0°C
Результаты анализа SFC при использовании ЯМР приведены на Фигуре 2. Как видно на Фигуре 2, выбранный жировой заменитель какао-масла по настоящему изобретению демонстрирует физические свойства, аналогичные таковым у натурального какао-масла.
Пример 2: Получение шоколада при использовании какао-масла
В примере 2 в качестве контроля получают шоколад, используя в качестве жира только какао-масло для определения, имеет ли композиция шоколада, в которой используют выбранный жировой заменитель какао-масла, улучшенное качество, такое как ощущение во рту при потреблении и предотвращение поседения.
В качестве контроля используют шоколадную смесь в форме плитки с общим содержанием жира 36% и размером частиц 20 мкм. Для получения шоколада используют 27% какао, 9,6% какао-порошка, 20% какао-масла, 43% сахара и 0,4% лецитина. Готовая композиция шоколада приведена в таблице 4.
<b>Таблица 4</b><b>Композиция шоколада в форме плитки</b>
Сырьевой материал
Соотношение смешивания (%)
Какао-масса
27
Какао-порошок
9,6
Какао-масло
20
Сахар
43
Лецитин
0,4
Сначала сахар, какао-порошок и 10% смешанного жира смешивают с получением теста, которое подвергают обработке в машине для измельчения какао тертого с получением объемного размера частиц в 20 микролитров. Полученные таким образом хлопья помещают в конш и коншируют в течение 20 часов, после чего в него добавляют остальную часть 10% смешанного жира и лецитина. Смесь подвергают темперированию при температуре от 28°C до 29,5°C, переливают в форму для получения плиток, охлаждают в охладительной камере при температуре 10°C в течение 10 минут, и извлекают из формы, получая, таким образом, готовый шоколад.
Пример 3 и сравнительный пример 1: Получение шоколада в форме плиток при использовании жирового заменителя какао-масла
В примере 3 получают шоколад в форме плиток при использовании жирового заменителя какао-масла, содержащего 9,2% POP с соотношением содержания POS/SOS 1,3; полученного в примере 1 для определения улучшающего качество воздействия, такого как улучшение ощущения во рту при потреблении и предотвращение поседения, когда для шоколада используют какао-масло в примере 2 при замене его жиром-заменителем. Дополнительно в сравнительном примере 1 проводят эксперимент по сравнению жирового заменителя какао-масла по примеру 1 и коммерчески используемого CBE. Триглицеридная композиция коммерчески используемого в эксперименте CBE приведена в таблице 5.
<b>Таблица 5</b><b>Триглицеридная композиция коммерчески используемого CBE</b>
Композиция
POP
POS
SOS
Содержание (%)
43,6
8,3
45,3
В примере 3 и сравнительном примере 1 шоколад получают аналогично примеру 2 при использовании 15% и 20% какао-масла, замененного жиром-заменителем по примеру 1, и коммерчески используемого CBE соответственно и оставшихся 5% какао-масла. Примеры и сравнительный пример приведены в виде следующего.
<b>Таблица 6</b><b>Композиция шоколадных смесей по примерам и сравнительному примеру</b>
Сырьевой материал
Пример 2 (%)
Пример 3 (%)
Сравнительный пример 1 (%)
Какао-масса
27
27
27
Какао-порошок
9,6
9,6
9,6
Какао-масло
20
5
5
Жировой заменитель
-
15
-
Традиционный CBE
-
-
15
Сахар
43
43
43
Лецитин
0,4
0,4
0,4
Пример 4: Тест на ощущение плавления шоколада во рту
Проводят оценку ощущения плавления шоколада во рту по примерам 2 и 3 и сравнительному примеру 1 при участии 10 дегустаторов. Оценка «хорошо» указана как О, оценка «средне» указана как Δ и оценка «плохо» указана как Х.
<b>Таблица 7</b><b>Ощущение плавления во рту</b>
Пример 2
Пример 3
Сравнительный пример 1
Ощущение плавления
О
О
Δ
<Оценка> О: хорошо, Δ: средне, Х: плохо.
Пример 5: Тест на устойчивость шоколада к нагреванию
Шоколад по примерам 2 и 3 и сравнительному примеру 1 подвергают старению при температуре 20°C в течение 1 недели с последующим проведением эксперимента в условиях для измерения максимального стресса, вызванного температурой, и, следовательно, определения устойчивости к нагреванию.
*Время выдержки шоколада при постоянной температуре термостата: 3 часа
*Условия реометрических измерений
Пределы: 3 мм, скорость на столе для измерения скорости (Table speed): 2 см/минуту, штырь (tip): цилиндрический штырь 3 мм диаметром.
Результаты измерения при различной температуре приведены как следующее.
<b>Таблица 8</b><b>Максимальный стресс, вызванный температурой</b>
Температура
20°C
22°C
24°C
26°C
28°C
30°C
32°C
Max сила (г)
Пример 2
1100
1100
1109
1108
1101
390
110
Пример 3
1205
1185
1150
1132
1130
532
140
Сравнительный пример 1
1186
1180
1143
1006
1000
430
124
Как видно из таблицы 8, шоколад по примеру 3 имеет относительно более высокий максимальный стресс по сравнению с другим шоколадом, демонстрируя, таким образом, относительно превосходящую устойчивость к нагреванию.
Пример 6: Тест на стабильность шоколада к поседению
Шоколад по примерам 2 и 3 и сравнительному примеру 1 подвергают старению при температуре 20°C в течение 1 недели и хранят при постоянной температуре, поддерживаемой термостатом на уровне 32°C в течение 24 часов и температуре 20°C в течение 24 часов, с последующим проведением эксперимента циклического теста. Тест повторяют 15 раз и затем проводят оценку изменения качества шоколада, то есть произошло поседение или кристаллизация без использования каких-либо технических средств. Результаты приведены в таблице 9. Дополнительно проводят тест и оценку ощущения плавления во рту шоколада по примеру 4, результаты приведены в таблице 9.
<b>Таблица 9</b><b>Поседение и кристаллизация шоколада</b>
Пример 2
Пример 3
Сравнительный пример 1
Поседение и кристаллизация
Не происходит
Не происходит
Не происходит
Ощущение плавления
О
О
Δ
<Оценка> О: хорошо, Δ: средне, Х: плохо.
Шоколад по примерам 2 и 3 и сравнительному примеру 1 не продемонстрировал поседения или кристаллизации во время хранения, что связано с устойчивостью к нагреванию жира при температуре 30°C или менее в отношении темперированного шоколада. Дополнительно установлено, что ощущение плавления шоколада во рту не изменилось перед и после хранения и не произошло образования кристаллов жира.
Пример 7: Получение шоколада для покрытия при использовании какао-масла
В примере 7 получают шоколад для покрытия при использовании в качестве жира только какао-масла для определения, имеет ли композиция шоколада, в которой используют выбранный жировой заменитель какао-масла, улучшенное качество покрытия, такое как ощущение во рту при потреблении, блеск и предотвращение растрескивания и поседения.
В качестве контроля используют шоколадную смесь с общим содержанием жира 36% и размером частиц 20 мкм. Для получения шоколада используют 5% какао, 16,6% какао-порошка, 35% какао-масла, 43% сахара и 0,4% лецитина. Готовая композиция шоколада приведена в таблице 10.
<b>Таблица 10</b>
Сырьевой материал
Соотношение смешивания (%)
Какао-масса
5
Какао-порошок
16,6
Какао-масло
35
Сахар
43
Лецитин
0,4
Сначала сахар, какао-порошок и 10% смешанного жира смешивают с получением теста, которое подвергают обработке в машине для измельчения какао тертого с достижением размера частиц 20 микролитров. Полученные таким образом хлопья помещают в конш и коншируют в течение 20 часов, после чего в него добавляют остальную часть 10% смешанного жира и лецитина и дополнительно коншируют в течение 1 часа. Смесь подвергают темперированию при температуре от 28°C до 29,5°C, наносят на вафли, охлаждают в охладительной камере при температуре 10°C в течение 10 минут и извлекают из нее, получая, таким образом, готовый шоколад.
Пример 8 и сравнительный пример 2: Получение шоколада для покрытия при использовании жирового заменителя какао-масла
В примере 8 получают шоколад для покрытия при использовании жирового заменителя какао-масла, содержащего 9,2% POP с соотношением содержания POS/SOS 1,3; полученного в примере 1 для определения улучшающего качество воздействия, такого как улучшение ощущения во рту при потреблении и блеск и предотвращение поседения и растрескивания, когда для шоколада для покрытия используют какао-масло в примере 7 при замене его жиром-заменителем. Затем полученный шоколад для покрытия наносят на вафли по примеру 7 с получением, таким образом, готового продукта. Дополнительно в сравнительном примере 2 проводят эксперимент по сравнению жирового заменителя какао-масла по примеру 1 и коммерчески используемого CBE. Триглицеридная композиция коммерчески используемого в эксперименте CBE такая же, как в сравнительном примере 1.
<b>Таблица 11</b><b>Композиция шоколадных смесей по примерам и сравнительному примеру</b>
Сырьевой материал
Пример 7 (%)
Пример 8 (%)
Сравнительный пример 2 (%)
Какао-масса
5
5
5
Какао-порошок
16,6
16,6
16,6
Какао-масло
35
5
5
Жировой заменитель
-
30
-
Традиционный CBE
-
-
30
Сахар
43
43
43
Лецитин
0,4
0,4
0,4
Пример 9: Тест на ощущение плавления шоколада во рту
Проводят оценку ощущения плавления шоколада во рту по примерам 7 и 8 и сравнительному примеру 2 при участии 10 дегустаторов. Оценка «хорошо» указана как О, оценка «средне» указана как Δ и оценка «плохо» указана как Х.
<b>Таблица 12</b><b>Ощущение плавления во рту</b>
Пример 7
Пример 8
Сравнительный пример 2
Ощущение плавления
О
О
Δ
<Оценка> О: хорошо, Δ: средне, Х: плохо.
Пример 10: Тест на стабильность шоколада к поседению
Шоколадные вафли по примерам 7 и 8 и сравнительному примеру 2 подвергают старению при температуре 20°C в течение 1 недели и хранят при постоянной температуре, поддерживаемой термостатом на уровне 30°C в течение 24 часов и температуре 20°C в течение 24 часов, с последующим проведением эксперимента циклического теста. Тест повторяют 15 раз и затем проводят оценку изменения качества шоколада, то есть произошло поседение или кристаллизация без использования каких-либо технических средств. Результаты приведены в таблице 13. Дополнительно проводят тест и оценку ощущения плавления во рту шоколада по примеру 9, результаты приведены в таблице 13.
<b>Таблица 13</b><b>Поседение и кристаллизация шоколада</b>
Пример 7
Пример 8
Сравнительный пример 2
Поседение и кристаллизация
Не происходит
Не происходит
Не происходит
Ощущение плавления
О
О
Δ
<Оценка> О: хорошо, Δ: средне, Х: плохо.
Шоколад по примерам 7 и 8 и сравнительному примеру 2 не продемонстрировал поседения или кристаллизации во время хранения, что связано с устойчивостью к нагреванию жира при температуре 30°C или менее в отношении темперированного шоколада. Дополнительно установлено, что ощущение плавления шоколада во рту не изменилось перед и после хранения и не произошло образования кристаллов жира.
Пример 11: Тест на растрескивание и блеск
В примере 11 проводят тест для определения, имеет ли композиция шоколада, в которой используют выбранный жировой заменитель какао-масла, улучшенное качество покрытия, такое как блеск и предотвращение растрескивания.
Шоколадные вафли по примерам 7 и 8 и сравнительному примеру 2 подвергают старению при температуре 20°C в течение 1 недели и проводят оценку изменения качества шоколада каждую неделю в течение 4 недель для определения блеска и растрескивания поверхности шоколада. Результаты приведены в таблице 14.
<b>Таблица 14</b><b>Блеск и растрескивание шоколада</b>
Пример 7
Пример 8
Сравнительный пример 2
В начале
/
/
/
Через 1 неделю
/
/
/
Через 2 недели
/
/
/О
Через 3 недели
О/О
О/
О/
Через 4 недели
О/О
О/О
О/
<Оценка> Х: очень плохо, Δ: плохо, О: хорошо, : очень хорошо.
Шоколад по примерам 7 и 8 и сравнительному примеру 2 имеет хороший блеск даже через 4 недели. Шоколад по примерам 7 и 8 очень хороший или имеет хорошее состояние против растрескивания, при этом шоколад по сравнительному примеру 2 имеет слабое растрескивание через 3 недели. Следовательно, жировой заменитель какао-масла по настоящему изобретению имеет хорошие показатели как продукт, обладает стабильной кристаллизацией и, следовательно, может быть использован именно для покрытия продуктов шоколадом вместо натурального какао-масла.