НОВЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СТАБИЛИЗИРОВАННОЙ ПИЩЕВОЙ ЭМУЛЬСИИ МАСЛО-В-ВОДЕ, НЕ СОДЕРЖАЩЕЙ ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК
NOVEL METHOD FOR PRODUCING STABILISED EDIBLE OIL-IN-WATER EMULSION CONTAINING NO FOOD ADDITIVES

Настоящее изобретение относится к новому способу получения стабилизированной пищевой эмульсии масло-в-воде (м/в), в частности, к майонезу или заправочному соусу, без использования пищевых добавок.
Эмульсия представляет собой смесь двух (или более) несмешивающихся жидкостей: дисперсной фазы, которая диспергирована в непрерывной фазе. Граница между этими фазами называется границей раздела. Эмульсия масло-в-воде (м/в) означает эмульсию, в которой масло диспергировано в воде.
Главной проблемой, связанной с эмульсиями, является их нестабильность. Эмульсии действительно не формируются спонтанно. Для первоначального образования эмульсии необходимо затратить энергию на процессы встряхивания, перемешивания, гомогенизации или распыления. Со временем эмульсии стремятся вернуться к устойчивому состоянию фаз, содержащих эмульсию. Такая нестабильность может быть связана с различными факторами, среди которых неправильное управление технологическим процессом, неправильный выбор эмульгатора или количества эмульгатора, воздействие окружающей среды во время производства, хранения или использования в течение рекомендованного срока годности.
Пример такой нестабильности можно увидеть при разделении прованской заправки (заправки из уксуса, прованского масла и пряностей) на масляный и уксусный компоненты, это неустойчивая эмульсия, которая быстро расслоится, если ее не встряхивать непрерывно.
Нужно различать физическую, микробиологическую и химическую стабильность. Физическая стабильность эмульсии означает ее устойчивость к изменениям в диспергированном состоянии. Говорят, что эмульсия "физически стабильна", когда распределение ее капель по размеру не зависит от времени и места. Это означает, что капли эмульсии не должны оседать, агрегировать или сливаться. В принципе, следующие механизмы могут привести к физической нестабильности эмульсии.
Осаждение/расслаивание
Существует, как правило, разность плотности между непрерывной фазой и дисперсной фазой эмульсии, которая может привести к осаждению или "расслаиванию" капель, не влияя на распределение капель дисперсной фазы. Такой процесс является обратимым, и состояние начального распределения может быть восстановлено, например, путем встряхивания или легкого перемешивания.
Агрегация
Существование сил притяжения между каплями может привести к агрегации капель (агломерация, виноград и т.д.). Капли в агрегатах остаются разделенными тонкой пленкой непрерывной фазы, что делает распределение капель по размерам, изменившимся только внешне. Этот процесс является обратимым, и состояние начального распределения может быть восстановлено, например, путем встряхивания или легкого перемешивания.
Слияние
Недостаточный контакт с каплями дисперсной фазы может стабилизировать границу раздела фаз к разрыву пленки, расположенной между каплями, и привести к слиянию ("коалесценции") капель. В экстремальном случае это может привести к полному разделению фаз системы, в целом обозначаемому как "разрыву" эмульсии. Слияние приводит к "настоящему" изменению распределения размера капель дисперсной фазы и обратимо только путем повторного проведения этапа раздробления/уменьшения размера капель.
Освальдовское созревание
Различия в капиллярном давлении могут привести к появлению более крупных капель за счет более мелких. Эти физические процессы могут происходить отдельно или вместе, один из указанных выше процессов обычно является началом другого, или усиливает его. Например, образование сгустков или коалесценция обычно увеличивают скорость оседания. С другой стороны, оседание способствует слиянию агрегатов.
Эмульсии масло-в-воде обычно используются в пищевой промышленности для приготовления различных пищевых продуктов (или продуктов питания), таких как майонез или эмульгированный соус, среди которых Голландский соус, Беарнский соус или заправочный соус. Наиболее важной характеристикой пищевой эмульсии масло-в-воде является ее стабильность.
Например, недостаточная краткосрочная стабильность приведет к разрыву эмульсии и значительно повлияет на качество (текстура, вкус и т.д.) продукта. Поэтому необходимо обеспечить высокую стабильность пищевой эмульсии масло-в-воде для получения пищевых продуктов, таких как майонез или эмульгированный соус, среди которых Голландский соус, Беарнский соус или заправочный соус.
Качество эмульсии обычно характеризуется средним размером капель масла и распределением указанных капель масла. Например, для майонеза с высоким содержанием жиров, средний диаметр капель масла должен быть от 6 до 12 мкм.
Различные пищевые добавки, такие как эмульгатор и стабилизатор или загуститель, обычно используют для улучшения стабильности пищевых эмульсий масло-в-воде.
Эмульгатор представляет собой амфифильное поверхностно-активное вещество, обладающее гидрофильной и липофильной частями. Эмульгатор стабилизирует эмульсию, путем увеличения ее кинетической стабильности. Различные эмульгаторы могут быть использованы для получения пищевых эмульсий масло-в-воде, среди которых лецитин, моноглицериды, диглицериды или белки.
Стабилизатор (или загуститель) представляет собой макромолекулу, увеличивающую вязкость непрерывной фазы, что уменьшает поршневую подвижность и замедляет седиментацию или расслоение. Различные стабилизаторы могут быть использованы для получения пищевых эмульсий масло-в-воде, среди которых крахмал, пектин, желатин, ксантановая камедь, гуаровая камедь или камедь бобов рожкового дерева.
Для регулирования этих пищевых добавок, а также для информирования потребителей, каждой из этих добавок присваивают уникальный номер, называемый "Е-номер". "Е-номер" обозначает код пищевой добавки, которая была апробирована для использования в Европейском союзе (префикс "Е" означает "Европа"). Они обычно находятся на продуктовых этикетках в странах Европейского Союза. Оценка безопасности и одобрение находятся в ведении Европейского Ведомства по Безопасности Пищевых Продуктов.
Тем не менее, некоторые недостатки связаны с использованием таких «Е» добавок для получения стабильных пищевых эмульсий масло-в-воде.
Во-первых, общеизвестно, что в сознании потребителей (и в повседневном языке в Великобритании), "Е-номер" воспринимается как отрицательно оценочный термин, обозначающий искусственные, химические и/или ненатуральные пищевые добавки.
Кроме того, использование таких «Е»-добавок для стабилизации пищевых эмульсий масло-в-воде может значительно повлиять на качество пищевого продукта (например, майонеза или заправочного соуса, который может быть слишком липким, иметь плохой вкус (характеризующийся различными критериями, используемыми в органолептических профилях, такими как плавление, текучесть, обволакиваемость, плотность, липкость или сырость) и/или может потерять аромат после пастеризации.
Впоследствии, использование таких «Е»-добавок влияет на цену пищевого продукта, так как их производство, как правило, дорого. И, наконец, использование пищевых «Е»-добавок в среднесрочной или долгосрочной перспективе может оказывать влияние на здоровье потребителей.
Соответственно, существует острая потребность в пищевых продуктах, таких как майонез или заправочный соус, которые не содержат «Е»-добавок и при этом сохраняют свои качества.
Международная патентная заявка WO-A-2005/039316 раскрывает пищевую эмульсию, содержащую нерастворимые природные волокна, и способ ее изготовления. Нерастворимые природные волокна используют для приготовления продуктов с пониженным содержанием жира без снижения их вкуса и ощущений, вызываемых во рту, по сравнению с продуктами с полным содержанием жира. Тем не менее, способ получения указанной эмульсии, описанный в этой заявке, не позволяет получить стабильную эмульсию, не содержащую пищевых добавок.
В настоящее время был найден способ, позволяющий получить стабилизированную пищевую эмульсию масло-в-воде, содержащую нерастворимые природные волокна и не содержащую пищевых добавок, при сохранении своего качества.
Соответственно, настоящее изобретение относится к способу получения стабилизированной пищевой эмульсии масло-в-воде, содержащей нерастворимые природные волокна и не содержащей пищевых добавок, включающему следующие стадии:
а) 1. получение фазы волокон путем введения:
от 75% до 99% ионизированной воды и/или деминерализованной воды;
- от 0,1% до 20% растительного масла;
- от 0,01% до 10% нерастворимых природных волокон; и
- от 0% до 10% сахара
в реактор в вакууме при давлении от 0,01 до 1 бар и при перемешивании;
2. пастеризация указанной фазы волокон и
3. гомогенизация указанной фазы волокон;
b) получение пищевой эмульсии масло-в-воде, содержащей:
- воду;
- уксус;
- яичный желток;
- сухие ингредиенты, выбранные из соли, сахара, яичного порошка, приправ, специй и/или ароматических трав, и
- растительное масло;
c) смешивание полученной фазы волокон с пищевой эмульсией масло-в-воде.
В контексте настоящего изобретения:
- "пищевая добавка" означает любое вещество, обычно не употребляемое, само по себе в качестве пищи, имеющее Е-номер, специально добавляемое в пищу для изменения ее химических, физических или органолептических свойств;
- "без пищевых добавок" означает, что пищевые добавки преднамеренно не добавлены к пищевому продукту;
- "пищевая эмульсия масло-в-воде" означает любую пищевую эмульсию, содержащую от 0,3% до 82% масла и от 5% до 75% воды;
- "нерастворимые природные волокна" означают волокна, которые могут быть найдены как в цитрусовых, так и в не-цитрусовых фруктах, овощах, среди которых бобовые и зерновые культуры; или волокна, полученные из растений, из корневищ или из древесины.
Предпочтительно нерастворимые природные волокна по настоящему изобретению, получают из томатов, персиков, груш, яблок, слив, лимонов, лаймов, апельсинов, грейпфрутов или их смеси. Более предпочтительно, нерастворимые природные волокна означают волокна, которые коммерчески доступны от таких поставщиков, как J. Rettenmaier and Sohne GMBH под названием Vitacel, и Herbstreith & Fox под названием Herbacel, среди которых Herbacel AQ Plus Citrus, который является материалом клеточной стенки, полученным из урожая свежих цитрусовых фруктов, после удаления из них сока и масла;
- "растительное масло" означает любое пищевое масло, получаемое из растений, среди которых пальмовое масло, соевое масло, рапсовое масло, подсолнечное масло, арахисовое масло, хлопковое масло, пальмоядровое масло, кокосовое масло, оливковое масло, кукурузное масло, масло из виноградных косточек, масло лесного ореха, льняное масло, масло рисовых отрубей, сафлоровое масло или кунжутное масло. Предпочтительно "растительное масло" означает соевое масло, рапсовое масло, подсолнечное масло или оливковое масло;
- если не указано иное, все % значения представляют собой масс.%.
Способ по изобретению позволяет получить стабилизированную эмульсию масло-в-воде, не содержащую пищевых добавок, в тоже время сохраняющую свои качества.
Настоящее изобретение относится к способу получения стабилизированной пищевой эмульсии масло-в-воде, содержащей нерастворимые природные волокна и не содержащей пищевых добавок путем смешивания фазы волокон и эмульсии.
Фазу волокон получают путем смешивания конкретных ингредиентов под вакуумом и при перемешивании (стадия а) указанного выше способа. Предпочтительно, фазу волокон получают при следующих условиях, взятых отдельно или в комбинации:
- от 80% до 98%, более предпочтительно от 85% до 98% ионизированной воды и/или деминерализованной воды вводят в реактор;
- от 0,5% до 15%, более предпочтительно от 0,5% до 10% растительного масла вводят в реактор;
- от 0,05% до 7%, более предпочтительно от 0,1% до 5% нерастворимых природных волокон вводят в реактор;
- от 0% до 7%, более предпочтительно от 0% до 5% сахара вводят в реактор;
- давление, при котором смесь перемешивают, составляет от 0,05 бар до 0,7 бар, предпочтительно от 0,1 бар до 0,5 бар;
- смесь перемешивают со скоростью от 1000 до 10000 оборотов в минуту, более предпочтительно от 2000 до 7000 оборотов в минуту;
- смесь перемешивают в течение от 1 до 30 минут, более предпочтительно в течение от 5 до 15 минут;
- смесь перемешивают при температуре от 10°С до 100°С, предпочтительно от 15°С до 90°С.
Для подготовки фазы волокон перемешивание может быть осуществлено с использованием любого подходящего оборудования и устройства, известного специалистам в данной области. Предпочтительно, перемешивание производят с помощью лопастной мешалки или мешалки с высокой скоростью сдвига или хорошими перемешивающими свойствами для повышения вязкости. Пастеризация фазы волокон может быть выполнена с помощью любого процесса, известного специалистам в данной области.
Гомогенизация фазы волокон может быть достигнута с применением любого способа, известного специалистам в данной области. Предпочтительно гомогенизацию выполняют в гомогенизаторе высокого давления.
Стадия b) способа по изобретению позволяет получить съедобную эмульсию масло-в-воде, содержащую воду, уксус, яичный желток, сухие ингредиенты и растительные масла. Предпочтительно, эмульсия, полученная на стадии b) способа получения эмульсии по изобретению, содержит:
- от 5% до 75% воды;
- от 2% до 8% уксуса,
- от 0,3% до 8% яичного желтка;
- от 0,1% до 8% сухих ингредиентов;
- от 0,3% до 82% растительного масла,
- и от 0% до 10% горчицы, предпочтительно от 0% до 3% горчицы;
Для получения пищевой эмульсии масло-в-воде, как определено выше, могут быть использованы любой классический метод, оборудование, аппарат и экспериментальные условия, известные специалисту в данной области.
Стабилизированную пищевую эмульсию масло-в-воде, не содержащую пищевых добавок, получают путем смешивания указанной выше фазы волокон с указанной выше пищевой эмульсией масло-в-воде (стадия с) указанного выше способа. Предпочтительно, стабилизированную пищевую эмульсию масло-в-воде готовят путем смешивания от 5% до 65% указанной выше фазы волокон и от 35% до 95% указанной выше пищевой эмульсии масло-в-воде.
Для смешивания указанной выше фазы волокон с указанной выше пищевой эмульсией масло-в-воде, и, следовательно, получения стабилизированной пищевой эмульсии масло-в-воде, не содержащей пищевых добавок, могут быть использованы любой классический метод, оборудование, аппарат и экспериментальные условия, известные специалисту в данной области.
Способ по настоящему изобретению включает стадии получения фазы волокон (стадия а), получения эмульсии (стадия b) и перемешивания обеих фаз (стадия с). Поскольку фазу волокон и эмульсию готовят отдельно, ясно, что стадии а) и b) способа получения по настоящему изобретению можно проводить одновременно или последовательно. В ситуации, где стадии а) и b) проводятся последовательно, стадия а) может быть проведена независимо до или после стадии b).
Способ по настоящему изобретению может быть проведен с использованием любого подходящего производственного плана. Фигуры 1 и 2 иллюстрируют примеры производственных планов, которые могут быть использованы, чтобы применить способ по настоящему изобретению на практике.
Способ по настоящему изобретению может быть использован для получения любой пищевой эмульсии масло-в-воде. Способ по настоящему изобретению особенно пригоден для получения пищевых продуктов, таких как майонез или заправочный соус.
Настоящее изобретение будет проиллюстрировано следующими неограничивающими примерами.
Пример 1 - Получение фазы волокон
Фазу волокна получают путем добавления следующих ингредиентов в аппарат UMC 12:
Порядок добавления
Ингредиент
Количество (в %)
1
Вода
94
2
Подсолнечное масло
1
3
Сахар
2,5
4
Herbacel AQ Plus Citrus
2,5
Эти ингредиенты затем перемешивают при 3000 оборотах в минуту, под давлением 500 мбар, при комнатной температуре в течение 5 минут.
Полученную смесь затем пастеризуют при 85°С при перемешивании со скоростью 3000 оборотов в минуту, под давлением 500 мбар, в течение 3 минут.
Пастеризованную смесь затем охлаждают до комнатной температуры при перемешивании со скоростью от 300 до 500 оборотов в минуту.
Полученную смесь затем гомогенизируют в гомогенизаторе высокого давления в 2 стадии, первая под давлением 100 бар, а вторая под давлением 40 бар.
Пример 2 - Получение стабилизированной пищевой эмульсии масло-в-воде, содержащей 30% масла (стабилизированная эмульсия №1)
Следующие компоненты добавляют в аппарат UMC 12 для получения водной фазы:
Порядок добавления
Ингредиент
Количество (в %)
1
Вода
34,7
2
Уксус
17,4
3
Ароматизаторы
2,1
4
Сахар
18,1
5
Соль
6,9
6
Яичный порошок
20,8
Эти ингредиенты диспергируют при 3000 оборотах в минуту, под давлением 500 мбар, при температуре от 15°С до 20°С, в течение от 1 до 3 минут.
Масло эмульгируют в приготовленную выше водную фазу при 3000 оборотах в минуту, под давлением 500 мбар, при температуре от 15°С до 20°С, в течение от 2 до 3 минут.
Фазу волокон, полученную, как описано в примере 1, затем добавляют к эмульсии при перемешивании со скоростью 2500 оборотов в минуту, под давлением 500 мбар, при температуре от 15°С до 20°С, в течение 1 минуты.
Окончательный состав полученной стабилизированной эмульсии выглядит следующим образом:
Стабилизированная эмульсия №1:
Водная фаза
14,4%
Масло
29,4%
Фаза волокон из примера 1
56,2%
Пример 3 - Получение стабилизированной пищевой эмульсии масло-в-воде, содержащей 50% масла (стабилизированная эмульсия №2)
Следующие компоненты добавляют в аппарат UMC 12 для получения водной фазы:
Порядок добавления
Ингредиент
Количество (в %)
1
Вода
49,6
2
Уксус
12,8
3
Ароматизаторы
3,5
4
Сахар
13,5
5
Соль
7,1
6
Яичный порошок
13,5
Эти ингредиенты диспергируют при 3000 оборотах в минуту, под давлением 500 мбар, при температуре от 15°С до 20°С, в течение от 1 до 3 минут.
Масло эмульгируют в приготовленную выше водную фазу при 2750 оборотах в минуту, под давлением 500 мбар, при температуре от 15°С до 20°С, в течение от 2 до 3 минут.
Фазу волокон, полученную в соответствии с примером 1, затем добавляют к эмульсии при перемешивании со скоростью 2500 оборотов в минуту, под давлением 500 мбар, при температуре от 15°С до 20°С, в течение 1 минуты.
Окончательный состав полученной стабилизированной эмульсии выглядит следующим образом:
Стабилизированная эмульсия №2
Водная фаза
14,1%
Масло
49,3%
Фаза волокон из примера 1
36,6%
Пример 4 - Получение стабилизированной пищевой эмульсии масло-в-воде, содержащей 67% масла (стабилизированная эмульсия №3)
Следующие ингредиенты добавляют в аппарат UMC 12 для получения водной фазы:
Порядок добавления
Компонент
Количество (в %)
1
Вода
69,6
2
Уксус
4,4
3
Ароматизаторы
1,9
4
Сахар
10,9
5
Соль
3,9
6
Яичный порошок
9,3
Эти компоненты диспергируют при 3000 оборотах в минуту, под давлением 500 мбар, при температуре от 15°С до 20°С, в течение от 1 до 3 минут.
Масло эмульгируют в приготовленную выше водную фазу при 2250 оборотах в минуту, под давлением 500 мбар, при температуре от 15°С до 20°С, в течение от 2 до 3 минут.
Фазу волокон, полученную в примере 1, затем добавляют к эмульсии при перемешивании при 2500 оборотах в минуту, давлении 500 мбар, температуре от 15 С до 20°С, в течение 1 минуты.
Окончательный состав полученной стабилизированной эмульсии выглядит следующим образом:
Стабилизированная эмульсия №3:
Водная фаза
25,7%
Масло
66,9%
Фаза волокон из примера 1
7,4%
Пример 5 - Оценка стабильности
Полученные выше стабилизированные эмульсии №1-3 (примеры 2-4) хранили при различных температурах в течение 64 дней, и оценивали стабильность в соответствии с QDA (количественно-описательный анализ - стандарт ИСО 5492:2008. Органолептический анализ. Словарь).
Полученные результаты приведены в таблице ниже:
Эмульсия
Хранение в течение 64 дней при 6°С
Хранение в течение 64 дней при 20°С
Хранение в течение 64 дней при 30°С
Стабилизированная эмульсия №1
Стабильная
Стабильная
Стабильная
Стабилизированная эмульсия №2
Стабильная
Стабильная
Стабильная
Стабилизированная эмульсия №3
Стабильная
Стабильная
Стабильная
Эмульсии, полученные в соответствии с примерами 2 и 4 (стабилизированные эмульсии №№1-3), демонстрировали хорошую стабильность, при любых условиях хранения/температурах.
Пример 6 - Оценка вкуса
Вышеупомянутые полученные стабилизированные эмульсии №№1-3 хранили при различных температурах в течение 64 дней, и их вкусовые качества были оценены обученным персоналом (ISO 13299:2003 Органолептический анализ, методология, Общее руководство по созданию органолептического профиля), которые проверили и отметили плавление, текучесть, обволакиваемость, плотность, крахмалистость и сырость этих эмульсий, соответственно, в сравнении с коммерческим продуктом Oleina 30%, 50% и 67% (содержащим крахмал).
Никаких существенных различий не было выявлено.