Эмульгатор для жироводных пищевых эмульсий

Изобретение относится к пищевой промышленности. Эмульгатор представляет собой 0,4-2% водный раствор белка - лейкозина, выделенного из муки зародышей пшеницы. Характеризуется он аминокислотным составом, % к общему азоту: лизин 0,60-0,64, гистидин 0,29-0,33, аргинин 0,39-0,41, аспарагиновая кислота 0,77-0,81, треонин 0,36-0,40, серин 0,33-0,37, глутаминовая кислота 1,57-1,61, пролин 0,46-0,50, глицин 0,52-0,56, аланин 0,56-0,60, цистин 0,10-0,12, валин 0,47-0,49, метионин 0,16-0,18, изолейцин 0,30-0,33, лейцин 0,57-0,60, тирозин 0,25-0,28, фенилаланин 0,33-0,36, триптофан 0,18-0,21. Эмульсия также может быть получена на основе растительных масел. Изобретение позволяет повысить качество эмульгатора за счет снижения его бактериальной обсемененности при повышении его эмульгирующей способности. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к масложировой отрасли, и может быть использовано при производстве майонезов и соусов.

Известен синтетический эмульгатор “Оксиянт”, представляющий собой моноэфир янтарной кислоты и оксиэтилированных спиртов, который получают взаимодействием оксиэтилированного спирта со средней молекулярной массой 1100-1200 и ангидрида янтарной кислоты (RU 2059384, опубл. 10.05.1996).

Недостатком является то, что он относится к синтетическим веществам, а применение таких веществ в пищевой промышленности нежелательно.

Известно средство, обладающее эмульгирующими свойствами, представляющее собой экстракт корня аралии с содержанием сухих веществ 6-7% (RU 2120772, опубл. 27.10.1998).

Экстракт корня аралии используют с лечебной целью как препарат, оказывающий стимулирующее действие на центральную нервную систему, поэтому продукты, содержащие такой экстракт, не могут использоваться в питании некоторых людей с определенными заболеваниями, например при заболеваниях щитовидной железы. Кроме того, он может снижать органолептические показатели продуктов, в которые вводится.

Известен эмульгатор на основе фосфолипидов, получаемый из гидратационного осадка подсолнечного прессового нерафинированного масла при обработке этиловым спиртом (RU 2044035, 20.09.1995).

Недостатком эмульгатора является сравнительно низкая эмульгирующая способность и наличие в нем свободных жирных кислот.

Известен эмульгатор, представляющий собой белково-мучную смесь, приготовленную на основе декстринизированной пшеничной муки и казеината натрия или обезжиренного творога (RU 2099973, опубл. 27.12.1997).

Многокомпонентность эмульгатора удлиняет процесс его производства и делает его подходящим не для всех эмульсий.

Наиболее близким к заявленному является эмульгатор, используемый традиционно в типовых рецептурах майонезных эмульсий и представляющий собой яичный порошок. Его эмульгирующее действие обусловлено составляющим его фосфолипидно-белковым комплексом, который включает низкомолекулярный (фосфолипиды) и высокомолекулярный (белки) поверхностно-активные компоненты. При этом лецитин рассматривают в качестве основной составляющей яичного желтка (RU 2083135, опубл. 10.07.1997).

Однако яичный порошок часто является носителем патогенной и условно-патогенной микрофлоры. Невысокая температура его сушки, ограниченная денатурацией белка при 60°С, обеспечивает гибель только вегетативных форм микроорганизмов, поэтому в яичном порошке обнаруживают жизнеспособную споровую микрофлору, кишечную палочку.

Введение яичного порошка в пищевой продукт, например в майонез, способно контаминировать этот эмульсионный продукт и привести его к быстрой порче.

Технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в повышении качества эмульгатора за счет снижения его бактериальной обсемененности при повышении его эмульгирующей способности, что позволит заменить яичный порошок в рецептурах эмульсионных пищевых продуктов, включающих жироводные эмульсии, преимущественно содержащие в качестве жирового компонента растительные масла.

Сущность изобретения заключается в использовании в качестве эмульгатора для жироводных пищевых эмульсий лейкозина - водорастворимого белка зародышей пшеницы. Эмульгатор представляет собой 0,4-2% водный раствор белка - лейкозина, выделенного из муки зародышей пшеницы, и характеризующийся аминокислотным составом, % к общему азоту:

Лизин 0,60-0,64

Гистидин 0,29-0,33

Аргинин 0,39-0,41

Аспарагиновая кислота 0,77-0,81

Треонин 0,36-0,40

Серин 0,33-0,37

Глутаминовая кислота 1,57-1,61

Пролин 0,46-0,50

Глицин 0,52-0,56

Аланин 0,56-0,60

Цистин 0,10-0,12

Валин 0,47-0,49

Метионин 0,16-0,18

Изолейцин 0,30-0,33

Лейцин 0,57-0,60

Тирозин 0,25-0,28

Фенилаланин 0,33-0,36

Триптофан 0,18-0,21

Лейкозин экстрагируют из муки зародышей пшеницы. Для этого в емкость помещают муку зародышей пшеницы и заливают ее дистиллированной водой при температуре 93-97°С в соотношении мука : вода, равном 8:1. Экстракцию лейкозина проводят в течение 1 часа путем перемешивания муки с водой с последующим отстаиванием в течение около 1 часа. Водный раствор лейкозина отделяют от муки фильтрованием, например, через трехслойный марлевый фильтр. Отфильтрованный раствор лейкозина обрабатывают сульфатом аммония до насыщения и дают отстаиваться в течение около 1 часа. Выпадает осадок лейкозина. Надосадочную жидкость частично декантируют, оставшуюся жидкость с осадком лейкозина пропускают через тройной марлевый фильтр. Остаток на фильтре высушивают в термошкафу при 30°С, перенеся его предварительно, например, на чашку Петри.

Полученный белок представляет собой мелкодисперсный порошок белого цвета, хорошо растворимый в воде. Аминокислотный состав белка представлен в таблице 1.

Анализ проводили в соответствии с ГОСТ 13496.21 и 13496.22.

Молекулярная масса белка составила 23000 дальтон.

Таблица 1

Аминокислотный состав белка - лейкозина

Наименование аминокислоты	Содержание аминокислоты, % к общему азоту
Лизин	0,60-0,64
Гистидин	0,29-0,33
Аргинин	0,39-0,41
Аспарагиновая кислота	0,77-0,81
Треонин	0,36-0,40
Серин	0,33-0,37
Глутаминовая кислота	1,57-1,61
Пролин	0,46-0,50
Глицин	0,52-0,56
Аланин	0,56-0,60
Цистин	0,10-0,12
Валин	0,47-0,49
Метионин	0,16-0,18
Изолейцин	0,30-0,33
Лейцин	0,57-0,60
Тирозин	0,25-0,28
Фенилаланин	0,33-0,36
Триптофан	0,18-0,21

Важным функциональным свойством белков является их способность к пенообразованию.

В результате проведенных исследований было установлено, что водный раствор лейкозина обладает более высокой способностью к пенообразованию и стойкостью пены, чем водный раствор яичного порошка.

Другим не менее важным свойством белков является их эмульгирующая емкость, которую рассчитывают как отношение количества неполярной (масложировой фазы) в точке инверсии (обращение фаз) к массе белка, т.е. ЕС=F/(CV), где F - объем неполярной фазы в точке инверсии, С - весовая концентраеция белка, V - объем водной фазы.

Для эмульгирования используют 0,4-2% водный раствор белка - лейкозина. Снижение концентрации белка ниже 0,4% приводит к снижению способности эмульгатора к пенообразованию, стойкости пены, эмульгирующей емкости). Увеличение концентрации белка свыше 2% экономически нецелесообразно.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1.

В емкость помещают муку зародышей пшеницы и заливают ее дистиллированной водой при температуре 93°С в соотношении мука : вода, равном 8:1. Экстракцию лейкозина проводят в течение 1 часа путем перемешивания муки с водой с последующим отстаиванием в течение 1 часа. Водный раствор лейкозина отделяют от муки фильтрованием через трехслойный марлевый фильтр. Отфильтрованный раствор лейкозина обрабатывают сульфатом аммония до насыщения и дают отстаиваться в течение 1 часа. Выпадает осадок лейкозина. Надосадочную жидкость частично декантируют, оставшуюся жидкость с осадком лейкозина пропускают через тройной марлевый фильтр. Остаток на фильтре высушивают в термошкафу при 30°С, перенеся его предварительно на чашку Петри. Лейкозин, выделенный из муки зародышей пшеницы, имеет аминокислотный состав, % к общему азоту:

Лизин 0,62

Гистидин 0,31

Аргинин 0,41

Аспарагиновая кислота 0,79

Треонин 0,38

Серин 0,35

Глутаминовая кислота 1,59

Пролин 0,48

Глицин 0,54

Аланин 0,58

Цистин 0,11

Валин 0,48

Метионин 0,17

Изолейцин 0,32

Лейцин 0,59

Тирозин 0,27

Фенилаланин 0,34

Триптофан 0,19

Эмульгируют смесь “масло-вода”, содержащую 30% подсолнечного масла. Подсолнечное масло тонкой струйкой добавляют в 1% водный раствор лейкозина при интенсивном перемешивании. Полученную эмульсию выливают в мерный цилиндр и оценивают время полного расслоения эмульсии. Для данной эмульсии оно составило 32 секунды. Для сравнения было проведено эмульгирование при тех же условиях смеси “масло-вода”, содержащей 30% подсолнечного масла, с использованием 1% раствора яичного порошка. Время полного расслоения этой эмульсии оказалось равным 25 секундам. Из примера следует, что лейкозин лучше эмульгирует эмульсии, содержащие подсолнечное масло.

Пример 2.

Лейкозин выделяют и эмульгатор на основе водорастворимого белка - лейкозина получают по примеру 1. Были проведены сравнительные исследования способности к пенообразованию водного раствора лейкозина и водного раствора яичного порошка.

Сравнительные данные по пенообразованию и стойкости пены водных растворов лейкозина и яичного порошка приведены в таблице 2.

Таблица 2

Пенообразующая способность и стойкость пены водных растворов лейкозина и яичного порошка

Исследуемый объект - водный раствор	Концентрация, мас.%	Пенообразующая способность, %	Стойкость пены после 15 мин стояния
Лейкозина	0,4	94,0	62,0
	1,0	126,0	104,0
2,0	144,0	116,0
Яичного порошка	0,4	102,0	98,2
	1,0	103,6	98,2
2.0	105,4	98,3

Из таблицы 2 видно, что при малых концентрациях (0,4%) пенообразующая способность и стойкость пены лейкозина несколько меньше, чем у яичного порошка, однако при концентрации более 1% показатели лейкозина превосходят аналогичные показатели яичного порошка.

Пример 3.

Лейкозин выделяют и эмульгатор на основе водорастворимого белка - лейкозина получают, как в примере 1. Эмульгируют смесь “масло - вода”, содержащую 30% льняного масла. Условия проведения, как в примере 1. Время полного расслоения эмульсии с использованием лейкозина составляет 21 секунду, с использованием яичного порошка 17 секунд. Из приведенного примера следует, что лейкозин лучше эмульгирует эмульсии, содержащие льняное масло.

Были проведены сравнительные исследования эмульгирующей емкости 1%-ных водных растворов белка зародышей пшеницы (лейкозина) и яичного порошка по отношению к подсолнечному и льняному маслам.

Результаты приведены в таблице 3.

Таблица 3

Эмульгирующая емкость 1%-ных водных растворов белка зародышей пшеницы (лейкозина) и яичного порошка по отношению к подсолнечному и льняному маслам.

Исследуемый объект	Эмульгирующая емкость кг масла/г белка
20°С	90°С
1% водный раствор лейкозина + подсолнечное масло	1,31	1,06
1% водный раствор лейкозина + льняное масло	1,34	1,12
1% водный раствор яичного порошка + подсолнечное масло	0,92	0,78
1% водный раствор яичного порошка + льняное масло	1,15	0,84

Из таблицы 3 следует, что при различных температурах эмульгирующая емкость лейкозина выше, чем у яичного порошка.

Пример 4.

Были проведены сравнительные исследования микробиологической контаминации яичного порошка и белка лейкозина, выделенного из муки зародышей пшеницы пищевого назначения. Микробиологические показатели продуктов приведены в таблице 4.

Таблица 4

Микробиологические показатели яичного порошка и белка лейкозина, выделенного из муки зародышей пшеницы пищевого назначения

БГКП - бактерии группы кишечной палочки.

КМАФАМ - количество мезофильных, анаэробных, факультативно анаэробных микроорганизмов.

Исследования проводят методом смыва навески исследуемого продукта определенным объемом стерильной водопроводной воды с дальнейшим посевом 1 мл смыва на соответствующие плотные стандартные или селективные питательные среды с последующим культивированием микроорганизмов при оптимальной для каждой группы микроорганизмов температуре и времени роста. После культивирования подсчитывают типичные колонии с последующим пересчетом их количества на 1 г исследуемого продукта. Посев проводят в трех повторностях. Учет выросших микроорганизмов проводят усредненным значением из трех посевов.

Исследования показали, что обсемененность яичного порошка выше, чем белка лейкозина, выделенного из муки зародышей пшеницы, т.е. лейкозин больше отвечает микробиологической чистоте, чем яичный порошок.

1. Эмульгатор для жироводных пищевых эмульсий, представляющий собой 0,4-2% водный раствор белка - лейкозина, выделенного из муки зародышей пшеницы, и характеризующийся аминокислотным составом, % к общему азоту:

Лизин 0,60-0,64

Гистидин 0,29-0,33

Аргинин 0,39-0,41

Аспарагиновая кислота 0,77-0,81

Треонин 0,36-0,40

Серин 0,33-0,37

Глутаминовая кислота 1,57-1,61

Пролин 0,46-0,50

Глицин 0,52-0,56

Аланин 0,56-0,60

Цистин 0,10-0,12

Валин 0,47-0,49

Метионин 0,16-0,18

Изолейцин 0,30-0,33

Лейцин 0,57-0,60

Тирозин 0,25-0,28

Фенилаланин 0,33-0,36

Триптофан 0,18-0,21

2. Эмульгатор по п.1, отличающийся тем, что жироводные эмульсии получают на основе растительных масел.