Die vorliegende Erfindung betrifft neue Ölmischungen, die zur Verwendung
in eßbaren Produkten geeignet sind. Insbesondere betrifft die Erfindung Ölmischungen,
die Palmkernöl, hydriertes Palmkernöl, Palmkernstearin und hydriertes Palmkernstearin
umfassen. Die Palmkernölmischungen der vorliegenden Erfindung haben Geschmacksfreigabe-
und Textureigenschaften ähnlich zu denen von Kakaobutter. Sie sind insbesondere
als Kakaobutter-Ersatzstoffe bei eßbaren Nahrungsmittelprodukten einsetzbar, wie
z.B. Süßwarenprodukten und Schokoladeersatz-Zusammensetzungen.
2. HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Kakaobutter ist eine weit verbreitete und sehr geschätzte Fett-Zusammensetzung,
die aus Kakaobohnen hergestellt ist. Kakaobutter wird wegen seiner Geschmacks- und
Textureigenschaften bei einer Vielfalt von eßbaren Produkten eingesetzt, insbesondere
in Kombination mit Zucker oder anderen Zutaten, um Schokolade zu machen. Die Begehrtheit
des charakteristischen Geschmacks und der charakteristischen Textur von Kakaobutter
haben lange eine starke Nachfrage für Kakaobutter und Produkte gewährleistet, die
aus Kakaobutter hergestellt sind. Die weltweite Kakaobohnenversorgung leidet jedoch
an einer erheblichen Variabilität aufgrund von andauernden und häufigen unvorhersehbaren
Änderungen in der Fähigkeit verschiedener Kakaobohnenlieferregionen, genug Bohnen
zu einem gleichbleibenden Preis und bei gleichbleibender Qualität zu liefern, um
die Nachfrage zu erfüllen.
Die unsichere Verfügbarkeit von Kakaobohnen und die damit verbundenen
Fluktationen im Preis haben zu einem großen Aufwand geführt, um Fettersatz-Zusammensetzungen
zu formulieren, die an Stelle oder in Verbindung mit natürlicher Kakaobutter eingesetzt
werden können. Diese Fettersatzstoffe sind im großen und ganzen aufgrund ihrer chemischen
Zusammensetzung und Kompatibilität mit Kakaobutter in drei Typen klassifiziert.
Kakaobutteräquivalente (CBE) sind Fette, die chemische und physikalische Eigenschaften
haben, die mit Kakaobutter kompatibel sind, und eingesetzt werden können, um Kakaobutter
bei Süßwarenprodukten zu ergänzen. Kakaobuttersubstitute (CBS) sind im allgemeinen
Lauratfette, die mit Kakaobutter inkompatibel sind. Kakaobutterreplacer (CBR) sind
zum Teil mit Kakaobutter kompatibel. CBR's sind primär lauratfreie Fette, die Eigenschaften
in der Mitte zwischen denen von CBE's und CBS's aufweisen, aber manchmal als lauratfreie
Kakaobuttersubstitute bezeichnet werden. Detaillierte Diskussionen dieser verschiedenen
Typen von Ersatzfetten können in einer Vielfalt von Quellen gefunden werden, siehe
z.B. Traitler, H. et al., Journal of the American Oil Chemists Society, 62(2), 417–21
(1985); Shukla, V., in Developments in Oils and Fats, 66–94 (1995); Berger,
K., Food Technology, 40(9), 72–79 (1986), deren Offenbarung hier durch Bezugnahme
aufgenommen ist. Unter diesen drei Haupttypen von Ersatzfetten sind Kakaobutteräquivalente
relativ teuer, während Kakaobuttersubstitute relativ preiswert sind. Typischerweise
kosten Kakaobuttersubstitute nur ein Drittel bis ein Viertel soviel wie Kakaobutter,
was die Produkte, die diese Ersatzfette verwenden, wirtschaftlich insbesondere für
Verbraucher attraktiv macht.
Ein besonderes Gebiet, bei dem Kakaobuttersubstitute weit verbreitet
sind, sind Fettglasuren für Süßwarenprodukte. In der Tat sind die meisten der Fettglasuren,
die jetzt bei kommerziellen Süßwaren verwendet werden, aus diesen Kakaobuttersubstituten
hergestellt. Kakaobuttersubstitute werden oft als "Laurat" oder "lauratfrei" in
Anhängigkeit von der chemischen Natur der Fettbestandteile bezeichnet. Die meisten
Laurat-Kakaobuttersubstitute sind auf der Basis von Palmkernölen. Die Ölindustriezulieferer
unterwerfen Palmkernöle verschiedenen Verarbeitungs- und Modifizierschritten, wie
zum Beispiel Fraktionierung, Hydrierung und Umesterung, und diese Fraktionen und
Derivate werden in verschiedenen Proportionen weiter zusammengemischt, um Kakaobuttersubstitute
mit verschiedenen Eigenschaften herzustellen. Beispiele von kommerziellen Zulieferern
dieser Fette sind Fuji Vegetable Oil Inc., Aarhus Inc., und Loders and Croklann.
Diese verschiedenen Fette zeigen Unterschiede in Geschmacks-, Textur-, Fettreifstabilitäts-
und Verarbeitungscharakteristiken.
Kakaobutter ist insbesondere wünschenswert, zum Teil wegen ihrer ungewöhnlichen
Schmelzcharakteristiken. Kakaobutter ist bei Temperaturen nahe Raumtemperatur fest,
schmilzt aber bei Körpertemperaturen schnell. Somit behält Kakaobutter anders als
die meisten Öle oder Fette ihre feste Form bei Raumtemperatur um 20°C, schmilzt
aber schnell, wenn sie in dem Mund auf Temperaturen oberhalb von 30°C aufgewärmt
wird. Als eine Folge hat Kakaobutter eine einzigartige und wünschenswerte Textur
und ein Gefühl in dem Mund, das zu ihrer großen Nachfrage beiträgt.
Erkennend, daß die Schmelzcharakteristiken von Kakaobutter wünschenswert
sind, wurde viel Arbeit geleistet, um diese Schmelzcharakteristiken
bei Ersatzfettzusammensetzungen nachzuahmen. So können Öle chemisch modifiziert
werden, wie zum Beispiel durch Hydrierung oder Umesterung, um ihre Schmelzcharakteristiken
zu modifizieren und damit ihre Ähnlichkeit zu Kakaobutter zu vergrößern.
Zum Beispiel beschreibt das US-Patent Nr. 4 902 527 für Galenkamp
u.a. Lauratfette, die selektiv hydriert werden, um einen trans-Säuregehalt von zumindest
25% zu schaffen. Diese modifizierten Fette zeigen angeblich Schmelzcharakteristiken
und andere Charakteristiken, die denen von Kokosnußstearin ähneln, einem Kakaobuttersubstitut
hoher Qualität.
Alternativ können Öle chemisch modifiziert werden, so daß ihre Triglyceridzusammensetzung
der von Kakaobutter eher nahekommt. Kakaobutter ist größtenteils aus 1,3-di-gesättigten-2-gesättigten
Triglyceriden zusammengesetzt. Somit versucht eine Anzahl von US-Patenten, Kakaobuttersubstitute
bereitzustellen, indem die Triglyceridzusammensetzung der Fettbestandteile kontrolliert
wird. Zum Beispiel offenbart das US-Patent Nr. 4 873 109 für Tanaka u.a. Kakaobuttersubstitutzusammensetzungen,
die zumindest 80% 1,3-di-gesättigte-2-oleoyl-Glycerole enthält, die bis zu 10% 1,3-dipalmitoyl-2-oleoyl-Glycerol,
25 bis 45 1-palmitoyl-2-oleoyl-3-stearoyl-Glycerol und 45 bis 70% 1,3-distearoyl-2-oleoyl-Glycerol
sind.
Andere Arbeiter haben versucht, Kakaobuttersubstitute bereitzustellen,
indem verschiedene Öle gemischt werden, um eine Ölzusammensetzung mit den gewünschten
Eigenschaften zu erzeugen. Das US-Patent Nr. 4 430 350 für Tressler beschreibt Überzüge
für gefrorene Süßwaren, die eine Ölmischung enthalten, die Palmkernöl enthalten
kann. Die Ölmischung enthält eine umgeesterte Mischung aus 75 bis 90% Laurat oder
Öl (einschließlich Palmkernöl) und 10 bis 25% lauratfreies Öl. Mit diesen Ölmischungen
gemachte Überzüge zeigen angeblich eine gute Sprödigkeit, einen guten Geschmack
und gute Mundgefühleigenschaften.
Das US-Patent Nr. 4 613 514 für Maruzeni u.a. offenbart eine Kakaobutterersatz-Zusammensetzung,
die erhalten wird, indem der Anteil eines Palmöls mit hohem Schmelzpunkt so komplett
wie möglich entfernt wird. Die Zusammensetzung enthält somit einen Anteil von Palmöl
mit mittlerem Schmelzpunkt, der wegen der Abwesenheit eines Bestandteils mit hohem
Schmelzpunkt sehr scharfe Schmelzeigenschaften zeigt.
Keine dieser Referenzen gibt jedoch eine Ölmischung aus Palmkernöl,
hydriertem Palmkernöl, Palmkernstearin und hydriertem Palmkernstearin an, die zur
Verwendung als ein Kakaobuttersubstitut geeignet ist, gut charakterisiert ist und
den Geschmack und die Texturfreigabeeigenschaften von Kakaobutter besitzt.
3. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eßbare Mischungen von Palmkernöl.
Die Erfindung beruht auf der überraschenden Entdeckung, daß bestimmte Palmkernölmischungen
Geschmackfreigabe- und Textureigenschften ähnlich zu denen von Kakaobutter aufweisen,
obwohl sie sich erheblich von Kakaobutter im Festfettgehalt und bei den Schmelzcharakteristiken
unterscheiden.
Die Ölmischungen der Erfindung sind auf der Grundlage von Palmkernöl
ebenso wie von verschiedenen bekannten Palmkernölderivaten. Diese Derivate umfassen
hydriertes Palmkernöl, Palmkernstearin und hydriertes Palmkernstearin. Somit umfaßt
eine Ölmischung gemäß der Erfindung ungefähr 10 bis ungefähr 16 Gew.-% Palmkernöl,
ungefähr 6 bis ungefähr 12 Gew.-% hydriertes Palmkernöl ungefähr 55 bis ungefähr
75 Gew.-% Palmkernstearin und ungefähr 7 bis ungefähr 13 Gew.-% hydriertes Palmkernstearin.
Ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eßbare Nahrungsmittelprodukte,
die Ölmischungen aus Palmkernöl und Palmkernölderivaten umfassen. Das eßbare Nahrungsmittelprodukt
kann zum Beispiel ein Süßwarenkern, ein Süßwarenüberzug, ein Eiscremeüberzug, ein
Riegel, ein Happen oder ein Weißmacher sein.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Schokoladenersatz-Zusammensetzung
angegeben, die Palmkernölmischungen der Erfindung umfaßt. Bei diesem Gesichtspunkt
kann die Schokoladenersatz-Zusammensetzung der Erfindung auch Kakaopulver, Milchpulver,
Zucker, Emulgatoren und andere Bestandteile umfassen, die zur Verwendung bei Schokoladenersatzstoffen
geeignet sind.
Die Palmkernölmischungen der Erfindung und eßbare Nahrungsmittelprodukte
und Schokoladenersatzstoffe, die diese Palmkernölmischungen umfassen, schaffen eine
zuverlässige Quelle geeigneter Süßwarenfette, die nicht an der Variabilität bei
der Verfügbarkeit und dem Preis leiden, die mit Kakaobohnen verbunden ist. Des Weiteren
und überraschenderweise bieten diese Palmkernölmischungen Alternativen für Kakaobutter,
die eine sehr wünschenswerte Geschmacks- und Texturfreigabeeigenschaften ähnlich
zu Kakaobutter besitzen, obwohl sie sich von Kakaobutter im Festfettgehalt und bei
den Schmelzcharakteristiken unterscheiden.
Noch weitere Gesichtspunkte der Erfindung werden den Fachleuten auf
dem Gebiet aus der folgenden detaillierten Beschreibung offenbar werden.
4. KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine graphische Darstellung,
die den Festfettgehalt einer Palmkernölmischung der Erfindung mit Kakaobutter und
einer kommerziell erhältlichen Ölmischung vergleicht.
2 zeigt eine graphische Darstellung,
die die Shukoff-Abkühlkurve einer Palmkernölmischung mit der von Kakaobutter vergleicht.
3 zeigt eine graphische Darstellung,
die die Textur eines Schokoladenersatzstoffes, der mit einer Palmkernölmischung
der Erfindung gemacht ist, und von Schokoladen vergleicht.
5. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einer Ausführung betrifft die vorliegende Erfindung Palmkernölmischungen
mit Geschmacksfreigabe- und Textureigenschaften ähnlich zu denen von Kakaobutter.
Die Ölmischungen umfassen Mischungen aus Palmkernöl und modifizierten oder derivatisierten
Palmkernölen. Insbesondere umfassen die Palmkernölmischungen Palmkernöl, hydriertes
Palmkernöl, Palmkernstearin und hydriertes Palmkernstearin. Man hat überraschenderweise
herausgefunden, daß Ölmischungen, die diese vier Bestandteile in bestimmten Gewichtsprozenten
umfassen, Fettzusammensetzungen mit sehr wünschenswerten Geschmacks- und Textureigenschaften
ähnlich zu Kakaobutter schaffen.
Die Palmkernölmischung der vorliegenden Erfindung umfassen 10 bis
16 Gew.-% Palmkernöl, 6 bis 12 Gew.-% hydriertes Palmkernöl, 55 bis 75 Gew.-% Palmkernstearin
und 7 bis 13 Gew.-% hydriertes Palmkernstearin. Diese Palmkernölbestandteile sind
einzeln gut bekannt und kommerziell von verschiedenen Quellen erhältlich, wie zum
Beispiel Fuji Vegetable Oil Inc., Aarhus Inc. und Loders and Croklaan.
Die verschiedenen Ölbestandteile der Palmkernölmischungen sind mischbar.
Somit kann eine Ölmischung der vorliegenden Erfindung durch einfaches Mischen der
Bestandteile in den richtigen Gewichtsverhältnissen hergestellt werden. Vorzugsweise,
um leichter eine homogene Mischung zu erhalten, werden die Bestandteile geschmolzen
und zusammengerührt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung umfaßt eine Ölmischung der vorliegenden
Erfindung 12 bis 14 Gew.-% Palmkernöl, 8 bis 10 Gew.-% hydriertes Palmkernöl, 60
bis 70 Gew.-% Palmkernstearin und 6 bis 11 Gew.-% hydriertes Palmkernstearin. Gemäß
einer bevorzugtesten Ausführung umfaßt eine Ölmischung 13,8% Palmkernöl, 9,4% hydriertes
Palmkernöl, 66,5% Palmkernstearin und 10,3% hydriertes Palmkernstearin.
Die Palmkernölmischungen der vorliegenden Erfindung besitzen sehr
wünschenswerte Textur- und Geschmackseigenschaften. Somit betrifft die Erfindung
gemäß einer weiteren Ausführung eßbare Nahrungsmittelprodukte, die diese Palmkernölmischungen
enthalten. Die eßbaren Nahrungsmittelprodukte, die diese Palmkernölmischungen enthalten,
sind nicht besonders eingeschränkt. Das Nahrungsmittelprodukt kann zum Beispiel
ein Süßwarenkern, ein Süßwarenüberzug, ein Eiscremeüberzug, ein Riegel, ein Happen,
ein Weißmacher oder dergl. sein.
Gemäß dieser Ausführung enthält das Nahrungsmittelprodukt eine Palmkernölmischung,
wobei die Ölmischung pro Gewicht umfaßt: 10 bis 16%, vorzugsweise 12 bis 14% und
am bevorzugtesten 13,8% Palmkernöl; 6 bis 12%, vorzugsweise 8 bis 10% und am bevorzugtesten
9,4% hydriertes Palmkernöl; 55 bis 75%, vorzugsweise 60 bis 70% und am bevorzugtesten
66,5% Palmkernstearin; und 7 bis 13%, vorzugsweise 9 bis 11% und am bevorzugtesten
10,3% hydriertes Palmkernstearin.
Gemäß noch einer weiteren Ausführung ist die vorliegende Erfindung
auf eine Schokoladenersatz-Zusammensetzung gerichtet, die die Palmkernölmischungen
der Erfindung enthält. Die Schokoladenersatz-Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung umfassen 24 bis 33% und vorzugsweise 25 bis 30 Gew.-% eines Fettbestandteils,
der eine Palmkernölmischung ist. Die Palmkernölmischung kann jede der hier beschriebenen
Palmkernölmischungen sein. Weitere Bestandteile, die vorzugsweise in der Schokoladenersatz-Zusammensetzung
enthalten sind, sind solche, die in der Technik gut bekannt sind. Diese zusätzlichen
Bestandteile umfassen zum Beispiel Kakaopulver, verschiedene Zucker oder Zuckerersatzstoffe,
Milchpulver, Emulgatoren und weitere Bestandteile, die dem Fachmann auf dem Gebiet
bekannt sind, wie zum Beispiel Stabilisatoren, Konservierungsstoffe, Geschmacks-
und Farbstoffe und dergl.. Besondere Beispiele von Schokoladenersatz-Zusammensetzungen
gemäß der vorliegenden Erfindung sind in Beispielen angegeben.
Somit umfaßt eine Schokoladenersatz-Zusammensetzung der vorliegenden
Erfindung pro Gewicht: 24 bis 33%, vorzugsweise 25 bis 30% Palmkernölmischungen,
die oben beschrieben wurden; 30 bis ungefähr 60% Zucker; 2 bis 25% Kakaopulver;
1 bis 20% Milchfeststoffe; und optional bis zu 0,5% eines Emulgators.
In diesen ungefähren Bereichen variieren bevorzugte Mengen und besonders
bevorzugte Bestandteile mit der Natur des gewünschten Schokoladenersatzstoffes,
und werden ohne Weiteres von dem Fachmann auf dem Gebiet festgelegt. Zum Beispiel
werden die bestimmten ausgewählten Zucker und die Menge an verwendeten Zucker ohne
Weiteres von dem gewünschten Geschmack und der gewünschten Textur des Produkts bestimmt.
Für typische Fettglasuranwendungen ist ein bevorzugter Zucker Saccharose. Das Kakaopulver
kann von 0 bis 15% und vorzugsweise nicht mehr als 10 oder 12% Fettgehalt haben.
Bei höheren Fettmengen kann die Mischung der Bestandteile unerwünscht weich sein.
Ähnlich kann das Milchpulver fettfreies Milchpulver, Vollmilchpulver oder irgendetwas
dazwischen sein, in Abhängigkeit von dem gewünschten Geschmack und der gewünschten
Textur. Der Emulgator kann irgendein Emulgator sein, der zur Verwendung bei Nahrungsmittelprodukten
geeignet ist, und diese sind in der Technik gut bekannt. Zum Beispiel umfassen typische
Emulgatoren, die zur Verwendung bei Schokoladenersatz-Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung geeignet sind, Lecithin, Polyglycerolpolyricinolat (PGPR), Sorbitanmonostearat
(SMS), Polysorbat 60, Sorbitantristearat (STS), Milchsäureester (LAE), destillierte
Monoglyceride (DMG), Monodiglycerid (MDG), Diacetylweinsäureester von Monodiglyceriden
(DATEM), und kommerziell erhältliche Emulgatormischungen, wie zum Beispiel BETTRFLOWTM,
eine Mischung aus Mononatriumphosphatderivaten von Mono- und Diglyceriden. Mischungen
dieser Emulgatoren sind ebenso geeignet. Ein bevorzugter Emulgator ist Lecithin.
Verschiedene weitere Bestandteile und Additive, die den Fachleuten auf dem Gebiet
wohl bekannt sind, können auch zugegeben werden, wie gewünscht.
Somit umfaßt die hier beschriebene Erfindung Palmkernölmischungen,
eßbare Nahrungsmittelprodukte, die die Palmkernmischungen enthalten, und Schokoladeersatz-Zusammensetzungen,
die daraus gemacht sind. Die Palmkernölmischungen der vorliegenden Erfindung und
die aus ihnen gemachten Produkte schaffen sehr wünschenswerte Geschmacks- und Texturfreigabeeigenschaften,
ähnlich zu denen von Kakaobutter.
Bestimmte Ausführungen und Merkmale der Erfindung werden gezeigt,
sind aber nicht durch die vorliegenden Ausführungsbeispiele beschränkt.
6. BEISPIELE6.1. BEISPIEL 1: Festfettgehalt-Vergleich
Der Festfettgehalt verschiedener Fettzusammensetzungen wurde unter
Verwendung gepulster NMR (Oxford QP20) gemessen. Das verwendete Verfahren
entsprach dem American Oil Chemists Society (AOCS)-Verfahren Cd 16b-93. Kakaobutter
wurde wie in dem AOCS-Verfahren beschrieben, vor dem Untersuchen getempert. Da die
andere getestete Fettzusammensetzungen als nichtpolymorphe Fette eingeschätzt wurden,
wurden diese Zusammensetzungen nicht getempert.
Die getesteten Zusammensetzungen waren Kakaobutter, Cebes 21-16, und
eine bevorzugte Palmkernölmischung der vorliegenden Erfindung. Der Festfettgehalt
wurde bei 0, 10, 20, 25, 27,5, 30, 32,5, 35, 37,5 und 40°C gemessen. Sobald
der Festfettgehalt für eine bestimmte Zusammensetzung 0 erreichte, wurden für diese
Zusammensetzung keine weiteren Messungen bei höheren Temperaturen mehr gemacht.
Der Festfettgehalt bei jeder Temperatur ist in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1: Festfettgehalt
In der Tabelle ist CEBES 21-16 ein allgemein kommerziell erhältliches
Lauratfett, das bis zu 90% Palmkernstearin enthält. Die PKO-Mischung in der Tabelle
ist eine bevorzugte Mischung aus 13,8% Palmkernöl, 9,4% hydriertes Palmkernöl, 66,5%
Palmkernstearin und 10,3% hydriertes Palmkernstearin. Wie in der Tabelle gezeigt,
hat die PKO-Mischung einen höheren Festfettgehalt als Kakaobutter bei Temperaturen
bis zu 25°C, und einen niedrigen Festfettgehalt danach.
Die in der Tabelle dargestellten Daten werden auch graphisch in
1 gezeigt. 1 zeigt klar,
daß der Festfettgehalt der PKO-Mischung sich von der von Kakaobutter bei sowohl
den niedrigeren als auch bei den höheren Temperaturbereichen unterscheidet. In der
Tat, erscheint die kommerzielle CEBES 21-16 Mischung dem Festfettgehaltprofil von
Kakaobutter bei Temperaturen oberhalb von 25°C eher nahezukommen, als es die
PKO-Mischung macht. Diese Ergebnisse illustrieren das überraschende und unerwartete
Herausfinden, daß die PKO-Mischung Textur- und Geschmacksfreigabeeigenschaften ähnlich
zu denen von Kakaobutter zeigt, trotz der verschiedenen Festfettgehaltprofile.
6.2. BEISPIEL 2: Kühlcharakteristiken
Die Eigenschaften der PKO-Mischungen der vorliegenden Erfindung wurden
weiter durch das Messen von Shukoff-Kurven untersucht. Das Shukoff-Verfahren wird
verwendet, um die Abkühlkurven von Fetten zu bestimmen. Das Verfahren basiert auf
dem Prinzip, daß Phasenübergänge von thermischen Änderungen begleitet werden. Bei
einem typischen Experiment wird eine Probe aus einem Fett oder einer Fettmischung
auf eine Temperatur oberhalb ihres Schmelzpunktbereichs erwärmt, so daß alles von
der Probe in einem flüssigen Zustand ist. Wenn notwendig, wird die Probe gefiltert,
um eine klare nichttrübe Flüssigkeit zu ergeben. Die Probe wurde dann in ein Bad
einer gleichförmigen Temperatur eingetaucht, wie zum Beispiel einem Eisbad, das
in einer isolierten Flasche eingeschlossen ist. Der Probe wird es dann ermöglicht,
sich abzukühlen, und die Temperatur wird in gleichförmigen Intervallen aufgezeichnet.
Die Shukoff-Kurve ist eine graphische Darstellung der Temperatur gegenüber der Zeit,
wenn sich die Probe abkühlt.
Bei einer reinen idealen Probe, die keine Phasenänderungen innerhalb
des gemessenen Temperaturbereichs durchmacht, zeigt die Abkühlkurve, daß sie einem
exponentiellen Abfall folgt. wenn die Probe abkühlt, absorbiert das umgebende Bad
die von der Probe freigesetzte Wärme. Da die Abkühlrate proportional zu dem Temperaturunterschied
zwischen der Probe und dem Bad ist, ist es praktisch, die Badtemperatur konstant
zu halten, um die Datenanalyse zu vereinfachen, und um es zu ermöglichen, reproduzierbare
und vergleichbare Ergebnisse zu erhalten.
Eine Probe aus flüssigem Sojabohnenöl wird typischerweise verwendet,
um das Verhalten eines einfachen idealen Systems anzunähern. Diese Probe wird als
eine Referenz verwendet. Bei einer reinen idealen einkomponentigen Probe, die in
dem Meßbereich einen einzelnen Phasenübergang durchmacht (d.h. Verfestigen), würde
die Temperatur fallen, bis die Phasenänderungstemperatur erreicht ist, konstant
bleiben, während die Phasenänderung auftritt, dann fortfahren, zu fallen, nachdem
die Phasenänderung abgeschlossen ist; d.h., die Abkühlkurve würde ein Plateau zeigen.
In der Praxis zeigen reale Systeme ein viel komplexeres Verhalten
aufgrund solcher Faktoren, wie unvollkommene Wärmeübertragung, mehrere kristalline
Phasen, tiefkühlen und die Anwesenheit komplexer Mischungen verschiedener Fettkomponenten.
Viele Abkühlkurven zeigen in der Tat deutliche Minima, wenn die Wärme, die von einem
kristallisierenden Bestandteil freigegeben wird, anfänglich von dem Rest der Probe
absorbiert wird, der nicht einen Phasenübergang bei dieser Temperatur durchmacht,
und nicht von dem Umgebungsbad. Als eine Folge sind Abkühlkurven für verschiedene
Fettmischungen sehr eindeutig und können als ein "Fingerabdruck" für verschiedene
Systeme dienen.
Die Abkühlcharakteristiken verschiedener Fettmischungen wurden gemessen
unter Verwendung des International Union of Pure and Applied Chemnistry (IUPAC)-Verfahrens.
Die Shukoff-Rohre wurden von einem Glasbläser auf den Kunden zugeschnitten. Jede
der Rohre wurde standardisiert, bevor die Proben getestet wurden, um Unterschiede
zu beseitigen, die von verschiedenen Wärmeübertragungscharakteristiken der Rohre
verursacht werden. Die Standardisierverfahren waren wie folgt. Jedes Rohr wurde
(pro Gewicht) mit ungefähr 30 ml raffiniertem nicht-oxidiertem Sojabohnenöl gefüllt,
dann auf 60°C für eine Stunde erwärmt. Die Rohre wurden dann in ein Eisbad eingeleitet
(Temperatur 0 ± 0,5°C). Die Temperatur der Probe in jedem Rohr wurde
alle 30 s aufgezeichnet unter Verwendung eines Datatrace-Datenaufnehmers und gegen
die Zeit aufgetragen. Kein erheblicher Unterschied bei den Abkühlkurven wurde für
die verschiedenen Probenrohre beobachtet.
Proben der Kakaobutter und einer PKO-Mischung der vorliegenden Erfindung
wurden komplett geschmolzen und filtriert, wenn notwendig, um jeden festen Anteil
los zu werden. Jede Probe wurde neben einer Sojabohnenreferenzprobe gefahren, um
die Integrität der Daten zu gewährleisten. 2 zeigt
die Shukoff-Abkühlkurven für Kakaobutter und eine PKO-Mischung aus 13,8% Palmkernöl,
9,4% hydriertes Palmkernöl, 66,5% Palmkernstearin und 10,3% hydriertes Palmkernstearin,
wobei die Abkühlkurve von Sojabohnenöl als eine Referenz enthalten ist.
Aus den Shukoff-Abkühlkurven wurden die folgenden Werte bestimmt:
Primäre Haltetemperatur (Tprime): die Temperatur, bei der die Probe und
die Sojabohnenölreferenzkurve beginnen, zu divergieren. Diese Temperatur entspricht
der Temperatur, bei der Bestandteile in der Probe beginnen, zu kristallisieren.
Minimum- (Tmin) und Maximum- (Tmax) -Temperaturen:
nach Tprime zeigen die Abkühlkurven von vielen Fetten ein Minimum, das
von einem Maximum gefolgt ist. Die Temperaturen bei dem Minimum und dem Maximum
in der Abkühlkurve sind Tmin bzw. Tmax. Der Temperaturunterschied
zwischen Tmin und Tmax und der Zeitunterschied zwischen diesen
beiden Temperaturen wurden auch bestimmt. Die Daten sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.
Tabelle 2: Shukoff-Abkühlcharakteristiken
Wie in der Tabelle und in 2 gezeigt,
beginnt die PKO-Mischung bei ungefähr der gleichen Temperatur wie Kakaobutter zu
kristallisieren, 45,3°C bzw. 45,6°C. Die PKO-Mischung hat jedoch ein Minimum
und ein Maximum bei Temperaturen, die erheblich höher sind, als das entsprechende
Minimum und Maximum für Kakaobutter. Außerdem ist der Temperaturunterschied zwischen
Tmin und Tmax für die PKO-Mischung verhältnismäßig groß, 4,7°C,
im Vergleich zu dem entsprechenden Temperaturunterschied für Kakaobutter, 1,2°C.
In der Tat, zeigt Kakaobutter im Gegensatz zu dem eindeutigen Minimum und Maximum
der PKO-Mischung einen breiten und nicht eindeutigen Phasenübergangsbereich, der
sehr nahe an einem wahren Plateau ist. Diese Ergebnisse illustrieren das überraschende
Herausfinden, daß die PKO-Mischung Textur- und Geschmacksfreigabeeigenschaften zeigt,
ähnlich zu denen von Kakaobutter, trotz der unterschiedlichen Abkühlcharakteristiken.
6.3. BEISPIEL 3: Texturmessung von Schokoladenersatzstoff,
der mit PKO-Mischung hergestellt ist
Bei diesem Beispiel wurden Texturmessungen für einen Schokoladenersatzstoff
gemacht, der unter Verwendung der in Beispiel 1 beschriebenen PKO-Mischung hergestellt
wurde. Die Messungen wurden mit einem TA-XT2-Texturanalysegerät gemacht, das mit
XTRAD-Software ausgestattet war. Ein Schokoladenersatzstoff wurde aus den folgenden
Bestandteilen zubereitet (Gew.-%):
Saccharose49,8%Fettfreie Trockenmilch14,6Kakao (10 bis 12% Fett)5,1PKO-Mischung30,3Lecithin0,2
Die Textur des Schokoladenersatzstoffes auf PKO-Basis wurde mit der
Textur von zwei repräsentativen Schokoladen verglichen, A-194 (Nestlé) und deutsche
Schokolade (Red Label, Nestlé). Jede Probe wurde in Stücke der Abmessung 37 ×
19 × 6 mm durch Schmelzen der Probe und Abkühlen in einer Form geformt. Diese
Stücke wurden dann auf eine hohle Testfläche übertragen. Eine Stanzsonde (TA-52)
mit 2 mm Durchmesser wurde für den Test verwendet. Eine Vortestgeschwindigkeit von
5 mm/s, gefolgt von einer Testgeschwindigkeit von 1 mm/s wurde verwendet. Die Sonde
drang bis zu einer Tiefe von 5 mm ein, mit einem Kraftschwellwert von 0,05 N, und
kehrte in ihre ursprüngliche Stellung mit einer Rate von 10 mm/s zurück.
3 zeigt die Kraft (in Gramm) gegenüber
der Zeit für die drei Proben. Jede Datenkurve ist das Mittel von zehn Messungen.
Bei der Figur entspricht die größere Peakhöhe, oder größere Kraft, einer härteren
Zusammensetzung. Die Figur zeigt deutlich, daß sowohl die A-194 als auch die deutsche
Schokolade erheblich härter als der Schokoladenersatzstoff ist, der mit der PKO-Mischung
gemacht ist. Die Breite eines Peaks, oder die Zeit, die der Peakbreite bei einem
bestimmten Wert entspricht, entspricht der Sprödigkeit oder Flexibilität der Zusammensetzung.
Eine kürzere Zeit, oder ein engerer Peak weist auf eine relativ spröde Zusammensetzung
hin, weil die Probe leicht während der Analyse bricht. Anders herum, weist eine
lange Zeit oder ein breiter Peak auf eine relativ flexible Zusammensetzung hin,
weil die Probe sich leichter biegt oder verbiegt, bevor sie bricht oder knackt.
Wie man in der Figur sehen kann, sind sowohl die A-194 als auch die deutsche Schokolade
viel spröder als der Schokoladenersatzstoff auf PKO-Basis.
Tabelle 3 zeigt Messungen der mittleren Härte und Sprödigkeit für
jede der drei Proben. Die Daten in der Tabelle entsprechen den Messungen, die in
3 gezeigt sind, unter Verwendung eines unterschiedlichen
Mittelungsverfahrens. Die in der Tabelle aufgeführten Peakbreiten wurden bei einer
Kraft von 200 g gemessen. Aufgrund der Unterschiede in den Mittelungsverfahren sind
die Peakbreiten in der Tabelle alle etwas schmaler als die graphische Darstellung
zeigt. Die Fehlerbalken geben die Standardabweichung der zehn Messungen an.
Tabelle 3: Texturmessungen für Schokolade und Schokoladenersatzstoff
auf PKO-Basis
Wie die Daten zeigen, ist der Schokoladenersatzstoff auf PKO-Basis
ungefähr 40% und 30% weicher als die A-194 bzw. deutsche Schokolade. Außerdem ist
der Schokoladenersatzstoff auf PKO-Basis 160% und 70% flexibler als die A-194 und
deutsche Schokoladeprobe. Diese Kombination einer weichen und flexiblen Textur macht
Schokoladenersatzstoffe auf PKO-Basis, insbesondere für zum Beispiel Fettglasuren
verwendbar, wo eine abnehmende Tendenz zu knacken oder zu brechen, besonders wünschenswert
ist.
6.4. BEISPIEL 4: Schokoladenersatzstoff, der mit PKO-Mischung
gemacht wurde
Ein Schokoladenersatzstoff wurde unter Verwendung einer PKO-Mischung
aus 13,8% Palmkernöl, 9,4% hydriertem Palmkernöl, 66,5% Palmkernstearin und 10,3%
hydriertem Palmkernstearin hergestellt. Die Zusammensetzung des Schokoladenersatzstoffes
war wie folgt (Gew.-%):
Saccharose49,8Fettfreie Trockenmilch14,6Kakao (10 bis 12% Fett)5,1PKO-Mischung30,3Lecithin0,2
6.5. BEISPIEL 5: Schokoladenersatzstoff, die mit PKO-Mischung
gemacht wurde
Ein Schokoladenersatzstoff wurde unter Verwendung einer PKO-Mischung
aus 13,8% Palmkernöl, 9,4% hydriertem Palmkernöl, 66,5% Palmkernstearin und 10,3%
hydriertem Palmkernstearin hergestellt. Die Zusammensetzung des Schokoladenersatzstoffes
war wie folgt (Gew.-%):
Ölmischung, die 10 bis 16 Gew.-% Palmkernöl, 6 bis 12 Gew.-% hydriertes
Palmkernöl, 55 bis 75 Gew.-% Palmkernstearin und 7 bis 13 Gew.-% hydriertes Palmkernstearin
umfaßt.
Ölmischung nach Anspruch 1, die 12 bis 14 Gew.-% Palmkernöl, 8 bis
10 Gew.-% hydriertes Palmkernöl, 60 bis 70 Gew.-% Palmkernstearin und 9 bis 11 Gew.-%
hydriertes Palmkernstearin umfaßt.
Ölmischung nach Anspruch 2, die 13,8 Gew.-% Palmkernöl, 9,4 Gew.-%
hydriertes Palmkernöl, 66,5 Gew.-% Palmkernstearin und 10,3 Gew.-% hydriertes Palmkernstearin
umfaßt.
Eßbares Nahrungsmittelprodukt, das eine Ölmischung umfaßt, die 10 bis
16 Gew.-% Palmkernöl, 6 bis 12 Gew.-% hydriertes Palmkernöl, 55 bis 75 Gew.-% Palmkernstearin
und 7 bis 10 Gew.-% hydriertes Palmkernstearin umfaßt.
Eßbares Nahrungsmittelprodukt nach Anspruch 4, wobei die Ölmischung
12 bis 14 Gew.-% Palmkernöl, 8 bis 10 Gew.-% hydriertes Palmkernöl, 60 bis 70 Gew.-%
Palmkernstearin und 9 bis 11 Gew.-% hydriertes Palmkernstearin umfaßt.
Eßbares Nahrungsmittelprodukt nach Anspruch 4, das ein Süßwarenkern,
ein Süßwarenüberzug, ein Eiscremeüberzug, ein Riegel, ein Happen oder ein Weißmacher
ist.
Schokoladenersatz-Zusammensetzung, die Kakaopulver und eine Ölmischung
umfaßt, wobei die Ölmischung 10 bis 16 Gew.-Palmkernöl, 6 bis 12 Gew.-% hydriertes
Palmkernöl, 55 bis 75 Gew.-% Palmkernstearin, und 7 bis 13 Gew.-% hydriertes Palmkernstearin
umfaßt.
Schokoladenersatz-Zusammensetzung nach Anspruch 7, die 24 bis 33 Gew.-%
der Ölmischung umfaßt.
Schokoladenersatz-Zusammensetzung nach Anspruch 8, die 25 bis 30 Gew.-%
der Ölmischung umfaßt.
Schokoladenersatz-Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei das Kakaopulver
einen Fettgehalt von 0 bis 15% aufweist und in einer Menge von 2 bis 25 Gew.-% der
Zusammensetzung vorhanden ist.
Schokoladenersatz-Zusammensetzung nach Anspruch 7, die außerdem einen
Zucker umfaßt.
Schokoladenersatz-Zusammensetzung nach Anspruch 11, wobei der Zucker
in einer Menge von 30 bis 60 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden ist.
Schokoladenersatz-Zusammensetzung nach Anspruch 7, die außerdem Milchpulver
umfaßt.
Schokoladenersatz-Zusammensetzung nach Anspruch 13, wobei das Milchpulver
in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden ist.
Schokoladenersatz-Zusammensetzung nach Anspruch 7, die außerdem einen
Emulgator umfaßt.
Schokoladenersatz-Zusammensetzung nach Anspruch 15, wobei der Emulgator
in einer Menge von 0,01 bis 0,5 Gew.-% der Zusammensetzung vorhanden ist.
Schokoladenersatz-Zusammensetzung, die in Gewicht umfaßt:
24 bis 33 Gew.-% einer Ölmischung, wobei die Ölmischung 10 bis 16 Gew.-%. Palmkernöl,
6 bis 12 Gew.-% hydriertes Palmkernöl, 55 bis 75 Gew.-% Palmkernstearin und 7 bis
13 Gew.-% hydriertes Palmkernstearin umfaßt;
30 bis 60% Zucker;
2 bis 25% Kakaopulver; und
1 bis 20% Milchpulver.
Schokoladenersatz-Zusammensetzung nach Anspruch 17, die außerdem 0,01
bis 0,5% eines Emulgators umfaßt.
Eßbares Nahrungsmittelprodukt, das die Schokoladenersatz-Zusammensetzung
nach Anspruch 17 umfaßt.
Eßbares Nahrungsmittelprodukt nach Anspruch 19, das ein Süßwarenkern,
ein Süßwarenüberzug, ein Eiscremeüberzug, ein Riegel, ein Happen oder ein Weißmacher
ist.