ПИЩЕВОЙ ПРОДУКТ, СОДЕРЖАЩИЙ ЖИРОВЫЕ КРИСТАЛЛЫ МАСЛА КАКАО, И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
FOOD PRODUCT CONTAINING FAT CRYSTALS OF COCOA BUTTER, AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF

Настоящее изобретение относится к новому способу получения устойчивых жировых кристаллов (таких как кристаллы масла какао) в пищевом продукте на жировой основе, в частности кондитерском изделии на жировой основе, например шоколадном продукте. Изобретение также относится к новому способу темперирования кондитерских изделий на жировой основе, в частности шоколадных продуктов, а также к приготовлению затравочной массы на жировой основе, которая может применяться в традиционных способах темперирования.
Химически жиры представляют собой триглицериды, т.е. три жирные кислоты, связанные с молекулой глицерина. Большинство жировых систем образуют кристалл с несколькими различными полиморфными структурами. Для жиров, содержащих только небольшое количество триглицеридов, таких как масло какао, известно до шести различных полиморфных форм. Формирование различных типов кристаллов зависит от стерической или энергетической совместимости молекул, температур/градиентов температуры, воздействию которых они подвергаются, и времени, в течение которого протекает этот процесс. В целом чем выше температура и чем продолжительнее время формирования кристаллов, тем более плотное и более совершенное молекулярное упорядочение происходит в полиморфной кристаллической форме.
Темперирование шоколада — это процесс, в котором шоколадная масса подвергается термической обработке с получением фракции гомогенно-диспергированных высокоустойчивых жировых кристаллов правильного типа, фракции и размера. Затем во время стадии охлаждения эти кристаллы растут с образованием гомогенной сети жировых кристаллов.
iii
iv
v
v
Основной целью темперирования является медленное охлаждение теплого шоколада с помощью машины многоступенчатого темперирования, постепенное снижение температуры до момента «активации затравки» и инициирование первых стадий зародышеобразования и роста кристаллов. Первичное зародышеобразование осуществляется на охлаждаемых стенках в секции охлаждения темперирующей машины, температура в которой определяет тип жирового кристалла, сформированного на стенке. При температурах в секции охлаждения ниже 22°C полиморфные модификации жировых кристаллов масла какао в основном представляют собой неустойчивую альфа (α) форму. Образуются ядра полиморфных модификаций бета-три (β)/бета-четыре (β), а также небольшая фракция устойчивой полиморфной модификации бета-пять (β). Во время смешивания с шоколадной массой вследствие приложенных сдвиговых напряжений и повышения температуры в последующей секции подогрева неустойчивые полиморфные модификации постепенно трансформируются в модификацию типа бета-пять (β) (Industrial Chocolate Manufacture and Use, edited by S. Beckett, 4th Edition, Chapter 13 – E.J. Windhab). Таким образом, становится очевидным, что получение устойчивых кристаллов масла какао в продукте на жировой основе подразумевает применение сложных и трудоемких процедур со строгим контролем температуры во время циклов темперирования с последующим медленным охлаждением темперированной массы на жировой основе.
v
vi
Таким образом, существует проблема обеспечения способа для получения устойчивых кристаллов масла какао (главным образом, полиморфных типов (бета-пять (β) и бета-шесть β)) в массе и/или продуктах на жировой основе, не требующего осуществления сложной процедуры темперирования. Также существует проблема обеспечения способа для получения устойчивых кристаллов масла какао в массе и/или продукте на жировой основе, позволяющего уменьшать время охлаждения без влияния на качество и/или устойчивость полученных кристаллов.
В патенте FR 2995182 (= WO 2014-037910) (Barry Callebaut) описывается применение затравки для активирования микроаэрации в пищевой массе на жировой основе для повышения стойкости продукта к поседению. Пористость полученных таким образом продуктов является низкой и составляет максимум 4,5%, - это меньше, чем в аэрированных продуктах настоящего изобретения. Далее в данном документе у читателя формируется отрицательное отношение к аэрированию. Проблема заключается в том, чтобы уменьшить поседение в обычных продуктах, а не в том, чтобы производить аэрированный продукт как таковой. Считается, что увеличение пористости изменяет органолептические свойства продукта сильнее, чем требуется для уменьшения поседения, что приводит к несоответствиям по вкусовым качествам между традиционными и устойчивыми к поседению вариантами.
В патенте США 4272558 (Bouette) описано (например, см. текст от столб. 3, строки 62 до столб. 4, строки 44) применение затравки для активирования образования пузырьков в кондитерских изделиях на жировой основе, однако из описания видно, что такие затравки представляют собой угловатые кристаллы сахара, а не кристаллы на жировой основе, такие как кристаллы масла какао. Затравка из кристаллического сахара, примененная Bouette, не обеспечивает улучшений в расширенной сети жировых кристаллов в конечном продукте. Также Bouette не оценивает трудности включения кристаллов на жировой основе, применяемых в качестве затравки, в массу на жировой основе. В примерах Bouette применяется диоксид углерода при давлениях 1,03 МПа (10,5 кг см-2 (= 10,3 бар)) и 0,58 МПа (6 кг см-2 (= 5,8 бар)), и эти давления значительно ниже, чем давления, при которых применяется диоксид углерода в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения.
Известны машины с двумя смесительными головками, которые предназначены для получения вспененной массы с применением взбивания под давлением, такие как машины, коммерчески доступные в 1998 году под торговым названием Mondomix type Twin-A 12 от компании Mondomix. Такая машина с двумя головками была указана как пригодная для получения таких продуктов, как маршмеллоу в шоколадной глазури, где одна смесительная головка аэрирует яичный белок, который смешивается с горячим сахаром второй смесительной головкой. Машины, включающие два экструдера, были произведены под торговым названием ECO twin и были коммерчески доступны от компании Bühler для заявленных целей, таких как производство кормов для животных и кормов для промышленного рыбоводства. Ни одна из этих машин не была предложена их производителями как подходящая для описанных в настоящем документе областей применения.
Таким образом, существует потребность в решении одной или более упомянутых выше проблем.
2
Неожиданно было обнаружено, что при быстром охлаждении массы на жировой основе, которая была предварительно насыщена СО, можно получить устойчивые кристаллы масла какао бета (β) типа, тем самым обеспечив решение нерешенных упомянутых выше проблем.
Один аспект настоящего изобретения в широком смысле относится к способу получения устойчивых кристаллов масла какао (обычно в форме затравочной массы на жировой основе, содержащей устойчивые кристаллы масла какао) в пищевом продукте на жировой основе (удобно в кондитерском изделии на жировой основе, более удобно в шоколадном и/или составном продукте), включающему стадии:
a) введения диоксида углерода под давлением в по меньшей мере часть жидкой массы на жировой основе (удобно в жидкую массу кондитерского изделия на жировой основе, более удобно в жидкую массу шоколадного и/или составного продукта), содержащую масло какао; и
b) охлаждения массы на жировой основе при температуре от минус (-) 25°С до плюс (+) 25°С.
В дополнительном аспекте настоящего изобретения предлагается способ темперирования шоколадного и/или составного продукта, а именно способ, включающий стадии:
a) введения диоксида углерода под давлением в по меньшей мере часть жидкой шоколадной массы и/или в часть жидкой составной массы, содержащей масло какао;
b) охлаждения шоколадной массы и/или составной массы при температуре от минус (-) 25°С до плюс (+) 25°С.
c) смешивания затравочной шоколадной массы и/или составной массы из стадии b) с нетемперированным жидким шоколадным и/или составным продуктом.
В другом аспекте настоящего изобретения предлагается пищевой продукт на жировой основе (предпочтительно кондитерское изделие на жировой основе, более предпочтительно шоколадный и/или составной продукт), полученный и/или который можно получить наиболее предпочтительно непосредственно по способу (-ам) настоящего изобретения.
Для настоящей заявки испрашивается приоритет по следующим заявкам, также поданным от имени настоящего заявителя, содержание каждой из которых включено в настоящий документ посредством ссылки: EP14199331.1, поданная 19 декабря 2014 г., EP14199321.2, поданная 19 декабря 2014 г., EP14199316.2, поданная 19 декабря 2014 г., EP14199333.7, поданная 19 декабря 2014 г., EP15189879.8, поданная 15 октября 2015 г.; и EP15189885.5, поданная 15 октября 2015 г.
Дополнительные элементы и преимущества настоящего изобретения раскрыты в описании и будут очевидны из описания вариантов осуществления, которые приведены ниже со ссылкой на рисунки, на которых:
На фиг. 1-3 представлены дифракционные рентгенограммы (XRD) масла какао (CB), полученные при различных температурах (по оси абсцисс откладывается межплоскостное расстояние в нанометрах (ангстремах)), где:
фиг. 1 - дифракционная рентгенограмма (XRD) масла какао (CB), насыщенного газообразным диоксидом углерода под давлением 4 МПа (40 бар);
фиг. 2 - дифракционная рентгенограмма (XRD) ненасыщенного масла какао (CB), не содержащего растворенного в нем газа;
фиг. 3 - дифракционная рентгенограмма (XRD) масла какао (CB), насыщенного газообразным азотом под давлением 10 МПа (100 бар).
Неожиданно было обнаружено, что посредством охлаждения массы на жировой основе, содержащей масло какао (например, кондитерского изделия на жировой основе, например, шоколада, составного продукта и их аналогов), причем масса насыщена диоксидом углерода под давлением, могут быть получены устойчивые кристаллы масла какао в форме одной или более их полиморфных модификаций бета (β).
В одном варианте осуществления способа (-ов) изобретения преимуществом является то, что такой же полезный и неожиданный эффект (-ы) можно получить даже при быстром охлаждении массы на жировой основе.
В другом варианте осуществления масса на жировой основе, содержащая масло какао (такая как шоколадная масса и/или составная масса), которая используется на стадии а), является полностью жидкой.
В дополнительном варианте осуществления за стадией а) способа (-ов) изобретения может следовать необязательная стадия охлаждения a’), на которой температура массы на жировой основе, полученной на стадии а), снижается до значения ниже минус (-) 25°C. В таком варианте осуществления за стадией а’) следует стадия b) способа (-ов) изобретения. Как будет очевидно специалисту в данной области, в этих условиях масса на жировой основе, полученная на стадии a’), будет нагреваться, а не охлаждаться при температуре от минус (-) 25°С до плюс (+) 25°C. Преимуществом является то, что данная необязательная стадия a’) обеспечивает более быстрый процесс.
В еще одном варианте осуществления пищевой продукт на жировой основе представляет собой кондитерское изделие. В другом варианте осуществления пищевое кондитерское изделие на жировой основе представляет собой шоколадный продукт.
Предпочтительный (-ые) способ (-ы) изобретения обеспечивает (-ют) пищевые продукты на жировой основе, которые являются аэрированными. В другом варианте осуществления способы изобретения обеспечивают продукты, которые являются макро- или микроаэрированными.
Настоящее изобретение может необязательно обеспечивать аэрированное кондитерское изделие на жировой основе, имеющее пористость по меньшей мере 5%, более предпочтительно по меньшей мере 6%, еще более предпочтительно по меньшей мере 8%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 10%. В другом варианте осуществления аэрированное кондитерское изделие на жировой основе настоящего изобретения может иметь пористость по меньшей мере 15%, полезно по меньшей мере 20%, более полезно по меньшей мере 30%, например по меньшей мере 32%.
Настоящее изобретение может обеспечить аэрированное кондитерское изделие на жировой основе, имеющее пористость до 55%, предпочтительно до 50%. В одном из вариантов осуществления аэрированное кондитерское изделие на жировой основе настоящего изобретения может иметь пористость до 48%, например до 47%.
Настоящее изобретение может обеспечить аэрированное кондитерское изделие на жировой основе, имеющее пористость от 5% до 50%, предпочтительно от 6% до 40%, более предпочтительно от 10% до 40%. В дополнительном варианте осуществления аэрированное кондитерское изделие на жировой основе настоящего изобретения может иметь пористость от 30% до 50%, более предпочтительно от 32% до 48%, наиболее предпочтительно от 33% до 47%.
2
Удобно на стадии а) способа (-ов) изобретения вводить в жидкую массу на жировой основе СО под давлением от 2,5 до 6 МПа (от 25 до 60 бар), более удобно от 3,5 до 5 МПа (от 35 до 50 бар).
Полезно, чтобы рабочая температура для стадии а) составляла от 10 до 50°С, полезно от 25 до 45°С.
Преимуществом является то, что при рабочей температуре для стадии а) масса на жировой основе, шоколадная масса и/или составная масса находится в жидком состоянии.
Предпочтительно, чтобы рабочая температура для стадии а) составляла от 33 до 45°С, более предпочтительно от 35 до 42°С.
Полезно, чтобы на стадии b) способа (-ов) изобретения пищевая масса на жировой основе охлаждалась при температуре от минус (-) 10°С до плюс (+) 10°С, более полезно от минус (-) 5°C до плюс (+) 5°C.
v
vi
Устойчивые жировые кристаллы, полученные в способах изобретения, могут содержать бета-пять (β) и/или бета-шесть (β) кристаллы масла какао.
Массу на жировой основе, полученную на стадии b) способа (-ов) изобретения, можно с пользой хранить при тех же условиях температуры и давления и позволить ей медленно затвердевать. В данном конкретном варианте осуществления способа изобретения масса на жировой основе или шоколадная масса может потребовать изменения условий давления и температуры для дальнейшего использования массы на жировой основе и/или шоколадной массы.
В другом варианте осуществления способа темперирования шоколада может оказаться удобным смешать массу на жировой основе, полученную из стадии b) (затравочную массу), с нетемперированным шоколадом при температуре от 25 до 35°С, более удобно при температуре около 30°С, путем закачивания ее в поток нетемперированного шоколада.
В дополнительном варианте осуществления способа (-ов) настоящего изобретения массу на жировой основе, полученную на стадии b), можно преимущественно поддерживать при постоянном давлении, постепенного увеличивая температуру. В таком варианте осуществления изобретения остаточное давление массы на жировой основе можно применять с большим преимуществом для перекачивания массы для дополнительных применений (например, для смешивания с нетемперированной шоколадной массой). Дополнительным преимуществом этого варианта осуществления изобретения могло бы стать обеспечение перекачиваемой массы на жировой основе, содержащей устойчивые кристаллы масла какао, а упомянутая масса после сброса давления может также обеспечивать инициаторы образования пузырьков (жировых кристаллов). Использование упомянутой массы (масс) позволило бы улучшить (повысить) уровень аэрации в конечном шоколадном продукте. В этом варианте осуществления температура массы, полученной на стадии b), также может быть увеличена до температуры от 10 до 25°C при поддержании давления постоянным.
В другом варианте осуществления способа (способов) настоящего изобретения массу на жировой основе, полученную на стадии b), можно полезно поддерживать при постоянной температуре, постепенно снижая давление. В таком варианте осуществления масса на жировой основе, содержащая устойчивые жировые кристаллы, может затвердевать и, возможно, для дальнейшего использования ее потребуется повторно расплавить.
В другом дополнительном варианте осуществления способа (-ов) настоящего изобретения может быть удобным постепенно увеличивать температуру массы на жировой основе, полученной на стадии b), снижая давление. В таком варианте осуществления масса будет оставаться в жидком состоянии, сохраняя преимущество, заключающееся в возможности перекачивания там, где это необходимо. В таком варианте осуществления сброс давления может происходить при атмосферном давлении или, в альтернативном варианте осуществления, под давлением от 0,1 до 0,2 МПа (от 1 до 2 бар) таким образом, чтобы можно было поддерживать некоторое остаточное избыточное давление, чтобы способствовать перекачиванию массы. В таком варианте осуществления температуру массы, полученной на стадии b), можно увеличить до температуры от 10 до 30°С, тогда как давление можно уменьшить (необязательно одновременно с увеличением температуры) до значения от 0,1 до 5 МПа (1 до 50 бар) (например, от начального давления 5 МПа (50 бар) до конечного давления 0,1 МПа (1 бар)).
В еще одном варианте осуществления способ (-ы) изобретения может (могут) быть реализован (-ы) в условиях, когда масса (-ы) не подвергается (-ются) воздействию значительного сдвигового усилия (-ий), предпочтительно когда сдвиговое усилие отсутствует.
Определения и толкования некоторых терминов, используемых в настоящем документе, приведены ниже, если только из контекста явно не следует, что они имеют другое значение.
Термин «пищевой продукт на жировой основе» обозначает пищевые продукты, которые основаны на непрерывной жировой матрице. Не имеющие ограничительного характера примеры таких пищевых продуктов на жировой основе могут быть представлены кондитерскими изделиями на жировой основе, как указано ниже, маргарином, маслом или спредами. В некоторых вариантах осуществления такая непрерывная жировая матрица может быть представлена по существу чистой жировой матрицей.
Термин «композиция или масса пищевого продукта на жировой основе» обозначает массу на жировой основе (включая ее рецептуру и ингредиенты), которая используется для приготовления пищевых продуктов на жировой основе в соответствии с изобретением.
Термин «кондитерское изделие на жировой основе» охватывает продукты на основе шоколада и/или на основе «шоколадоподобных» компонентов (таких как «составной продукт»). Используемый в настоящем документе термин «на основе шоколада» включает в себя продукты на основе шоколада и/или на основе «шоколадоподобных» аналогов, которые таким образом, например, могут быть на основе темного, молочного или белого шоколада и/или составного продукта.
Используемый в настоящем документе термин «шоколад» обозначает любые продукты, которые включены в юридическое определение шоколада в любой юрисдикции, а также продукты, в которых все масло какао или часть масла какао заменены эквивалентными продуктами масла какао (CBE) и/или заменителями масла какао (CBR). Шоколадная глазурь в настоящем документе также именуется шоколадной оболочкой.
Термины «шоколадный составной продукт» или «составной продукт», используемые в настоящем документе, обозначают аналоги шоколада, характеризуемые наличием твердых веществ какао (которые включают какао тертое/какао-массу, масло какао и какао-порошок) в любом количестве, несмотря на то что в некоторых странах термин «составной продукт» может законодательно определяться исходя из наличия в нем минимального количества твердых веществ какао.
Термин «шоколадное кондитерское изделие», используемый в настоящем документе, обозначает продукт питания, который содержит шоколад и/или составной продукт, как определено в настоящем документе, а также необязательно другие ингредиенты.
Предпочтительное (-ые) кондитерское (-ие) изделие (-я) на жировой основе настоящего изобретения может (могут) содержать одно или более из: шоколадного продукта, шоколадоподобного продукта (например, содержащего заменители масла какао, эквиваленты масла какао или заместители масла какао), продукта с шоколадной глазурью, продукта с шоколадоподобной глазурью, шоколадной глазури для бисквитов, вафель и/или других видов кондитерских изделий, шоколадоподобной глазури для бисквитов, вафель или других видов кондитерских изделий, шоколадной глазури для мороженого, шоколадной начинки и/или шоколадоподобной начинки.
Шоколадное или шоколадоподобное кондитерское изделие на жировой основе может среди прочего иметь форму плитки, батончика или глазури для кондитерских изделий, вафель, бисквитов или мороженого. Оно также может содержать включения, слои шоколада, крупицы шоколада, кусочки шоколада, капли шоколада. Кондитерское изделие на жировой основе может дополнительно содержать хрустящие включения, например зерновые, такие как вспененный или поджаренный рис, или кусочки сушеных фруктов.
Термин «композиция или масса кондитерского изделия на жировой основе» подразумевает шоколадную или шоколадоподобную массу (включая ее рецептуру и ингредиенты), применяемую для получения кондитерских изделий на жировой основе в соответствии с изобретением. Композицию кондитерского изделия на жировой основе можно применять для формования плитки или батончика, для покрытия различных видов кондитерских изделий или для получения более сложных изделий на шоколадной или шоколадоподобной основе. Перед ее применением при получении кондитерского изделия на жировой основе в соответствии с изобретением в композицию кондитерского изделия на жировой основе необязательно можно добавлять включения согласно желаемой рецептуре.
Как будет очевидно специалисту в данной области, в некоторых случаях кондитерское изделие на жировой основе в соответствии с изобретением будет иметь такую же рецептуру и такие же ингредиенты, как и соответствующая композиция кондитерского изделия на жировой основе, тогда как в других случаях, в частности при добавлении включений или для более сложных кондитерских изделий, конечная рецептура кондитерского изделия на жировой основе может отличаться от рецептуры композиции кондитерского изделия на жировой основе, применяемой для его получения.
В кондитерских шоколадоподобных изделиях на жировой основе масло какао заменяют жирами из других источников. Такие изделия по существу содержат лауриновый жир (заместитель масла какао (CBS), полученный из ядер плодов пальмовых деревьев) или нелауриновые растительные жиры (на основе пальмового или других специальных жиров), заменитель масла какао (CBR) или эквивалент масла какао (CBE). К сожалению, CBE, CBR и особенно CBS в основном содержат насыщенные жиры и содержат очень низкие уровни полезных для здоровья ненасыщенных жирных кислот омега-3 и омега-6.
Термин «микроаэрированный» обозначает аэрированный продукт, пузырьки в котором слишком малы, чтобы их можно было видеть невооруженным глазом. Обычно в микроаэрированных продуктах диаметр пузырьков меньше или равен 100 мкм.
Термин «макроаэрированный» обозначает аэрированный продукт, пузырьки в котором можно видеть невооруженным глазом. Обычно в микроаэрированных продуктах диаметр пузырьков больше или равен 100 мкм.
Следует понимать, что специалистам в данной области будут очевидны различные изменения и модификации описанных в настоящее время вариантов осуществления, описанных в настоящем документе. Такие изменения и модификации можно осуществлять без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения и без преуменьшения присущих ему преимуществ. Следовательно, предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает такие изменения и модификации.
Примеры
Настоящее изобретение будет описано подробно со ссылкой на следующие не имеющие ограничительного характера примеры, которые носят исключительно иллюстративный характер.
Пример 1
Поведение масла какао при кристаллизации
Измерения XRD при высоком давлении проводились в устройстве, содержащем тонкостенный стеклянный капилляр. Масло какао (СВ) подвергали холодному размолу в жидком азоте до мелкодисперсного порошка и просеивали через сита до размера частиц ≤ 125 мкм. Образец порошка выливали в стеклянный капилляр (размеры: L (длина) 1 = 80, L (длина) 2 = 10, Da (диаметр) = 0,5, S (толщина стенки) = 0,01 мм) при -23°C, чтобы предотвратить прилипание образца порошка к стенке капилляра. Капилляры хранили в холодильнике или перевозили в термоконтейнере. На стадии эксперимента капилляры устанавливали на гониометрическую головку рентгеновского дифрактометра. Температуру капилляра задавали равной 15°С с помощью устройства для термостатирования Oxford Cryostream 700+. В течение первых примерно 10 мин в системе создавали пониженное давление для удаления практически всего воздуха изнутри капилляра так, чтобы в нем образовался почти вакуум. Затем капилляр помещали в пучок рентгеновских лучей и изменяли его положение. Измерения проводились один раз до повышения давления, после чего давление в системе повышали. Температурно-временные профили были запрограммированы с помощью устройства Cryostream и адаптированного контроллера. Дифракционные рентгенограммы снимали через каждые 120 с на длине волны 0,06965 нм (0,69658 Å). К насыщенному газом маслу какао применялась следующая температурно-временная программа.
1. Выдержка в течение 60 минут при температуре 15°C.
2. Плавление путем увеличения температуры до 60°C со скоростью 5°C/мин.
3. Выдержка в течение 15 минут при температуре 60°C (при полном расплавлении).
4. Охлаждение до минус (-) 30°C путем понижения температуры на 6°C/мин; эта программа быстрого охлаждения приводит к переохлаждению и затвердеванию в аморфной форме (без кристаллов).
5. Выдержка в течение 5 минут при температуре минус (-) 30°C.
6. Нагрев до 0°C путем повышения температуры на 5°C/мин (отбор проб и рентгенодифракционный анализ осуществлялись в различные моменты времени, как показано на фиг. 1).
7. Выдержка в течение 35 минут при температуре 0°C.
8. Нагрев от 0°C до 16–18°C путем повышения температуры на 5°C/мин.
9. Выдержка в течение 60 минут при температуре 16–18°C.
10. Нагрев до 20–22°C путем повышения температуры на 5°C/мин.
11. Выдержка в течение 90 минут при температуре 20–22°C.
12. Нагрев до 33°C путем повышения температуры на 2°C/мин.
13. Выдержка в течение 120 минут при температуре 33°C.
2
2
2
На фиг. 1 представлены дифракционные рентгенограммы чистого CB (масла какао), а также масла какао, насыщенного СО под давлением 4 МПа (40 бар) и N под давлением 10 МПа (100 бар), для различных соответствующих температур. После закалки путем охлаждения жидкого масла какао (от 10 минут при 60°C) до -30°C уже наблюдаются различия в полиморфной форме. Масло какао, насыщенное N, и масло какао без добавления газа продемонстрировали очень неустойчивую полиморфную гамма (γ) форму, которая затем при более высоких температурах перешла в альфа (α) форму.
2
2
iii
iv
v
Образец масла какао при атмосферном давлении и образец, насыщенный N под давлением 10 МПа (100 бар), продемонстрировали полиморфную альфа (α) форму (одиночный пик при 0,42 нм (4,2 ангстрем)) при 0°C. Неожиданно было обнаружено, что образец, насыщенный CO под давлением 4 МПа (40 бар), уже при очень низкой температуре 0°C продемонстрировал исходную смесь более устойчивых полиморфных форм бета-три (β) (два пика при 0,43 и 0,415 нанометра (4,3 и 4,15 ангстрем)) и бета-четыре (β) (образует дополнительный пик на 0,46 нм (4,6 ангстрема)), переходящую в высокоустойчивую полиморфную форму бета-пять (β) (пики при 0,46 (4,6), отсутствие пиков между 0,41 и 0,44 (4,1 и 4,4) и новые пики в диапазоне 0,37-0,4 нм (3,65-4,0 ангстрем)) при температуре 0°С и времени выдержки больше чем приблизительно 3-5 минут.
2
iv
2
v
Образцы, насыщенные N под давлением, и образец, выдержанный при атмосферном давлении без насыщения газом, первоначально перешли в полиморфную форму бета-четыре (β) (иногда ее также называют бета-штрих (β’). Образцы, выдержанные под давлением 10 МПа (100 бар) в изотермических условиях, при которых осуществлялось дополнительное растворение N, подвергали дополнительному переходу в более стабильную форму бета-пять (β), который происходил при неожиданно низкой температуре 22°C.
Подводя итог, оценка с помощью XRD-измерений на приборе Synchrotron при повышенных давлениях газа четко показала следующее.
2
v
2
iv
v
При давлении СО в 4 МПа (40 бар) неожиданно было обнаружено, что образцы переходят в высокоустойчивую полиморфную форму бета-пять (β) при очень низких температурах порядка 0°C. Насыщение N под давлением 10 МПа (100 бар) при температурах порядка 22°C также продемонстрировало менее выраженную тенденцию к переходу полиморфной формы бета-четыре (β) в полиморфную форму бета-пять (β). Это отличается от наблюдений предшествующего уровня техники, где необходимым условием для осуществления такого перехода считались более высокие температуры, обычно более 28-30°С, а также наличие сдвиговых усилий.
v
В экспериментальных температурно-временных условиях, в которых испытывались образцы, масло какао, не подвергнутое воздействию давления, не образовывало наиболее устойчивых полиморфных модификаций бета-пять (β), и такой переход был возможен только в том случае, если на образец дополнительно воздействовал сдвиговый поток.