NO813665L - Matvareprodukt inneholdende mikrofibrillert cellulose - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av matvareprodukter inneholdende mikrofibrillert cellulose, samt de således fremstilte produkter.

I US-søknad nr. 107.446 beskrives en ny type cellulose, be-tegnet mikrofibrillert cellulose, som adskiller seg fra tidligere kjente cellulosetyper ved et sterkt forøket over-flateareal, større væskeabsorpsjonskarakteristika og større reaktivitet. Den mikrofibrillerte cellulosen som der beskrives fremstilles ved gjentatt føring av en væskeformig suspensjon av fibrøs cellulose gjennom en høytrykkshomo-genisator inntil cellulosesuspensjonen blir vesentlig stabil. Fremgangsmåten omdanner cellulosen til mikrofibrillert cellulose uten vesentlig kjemisk forandring.

Man har funnet at mikrofibrillert cellulose er nyttig i en rekke forskjellige anvendelser hvorav mange er beskrevet i US-søknad nr. Blant de mange, anvendelser av mikrofibrillert cellulose er som fortyningsmiddel, smaks-bærer og suspensjonstabilisator for en rekke forskjellige matvareprodukter.

Foreliggende oppfinnelse er basert på oppdagelsen av at

det er mulig å fremstille en rekke forskjellige matvareprodukter inneholdende mikrofibrillert cellulose i en ett-trinnsoperasjon hvori den mikrofibrillerte cellulosen fremstilles in situ under fremstilling av matvareproduktet. Bestanddelene i matvareproduktet tilsettes til den opprinne-lige oppslemming inneholdende fibrøs cellulose før fibriller-ing av cellulosen. Fibrilleringsprosessen omdanner deretter cellulosen til mikrofibrillert cellulose og gir et matvareprodukt i form av en homogen, stabil suspensjon inneholdende mikrofibrillert cellulose. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er nyttig for fremstilling av fyllmateriale, knuste isprodukter, supper, sauser, puddinger, dip-materialer, toppings (pynt) og andre matvareprodukter.

Foreliggende fremgangsmåte omfatter en spesiell sammenblanding av en spiselig væske som sveller cellulose, et matvare-additiv og fibrøs cellulose for dannelse av en væskeformig suspensjon og gjentatt føring av den væskeformige suspensjon gjennom en åpning med liten diameter hvori blandingen utsettes for et trykkfall på minst 210 kg/cm 2manometertrykk og en skjærvirkning ved høy hastighet fulgt av et høy hastighet-retarderende støt. Fremgangsmåten omdanner cellulosen til mikrofibrillert cellulose bg danner en stabil homogen suspensjon av den mikrofilbrillerte cellulosen, væske og matevareadditiv. Fremgangsmåten har den åpenbare fordel med hensyn til omkostninger at man fremstiller den mikrofibrillerte cellulosen og matvareproduktet i en ett-trinnsoperasjon. I tillegg til dette får man også i mange tilfeller produktfordeler hvilket resulterer fra ett-trinns-teknikken. Egenskapene til noen av produktene adskiller seg fra egenskapene til de tilsvarende produkter fremstilt utfra de samme bestanddeler hvori den mikrofibrillerte cellulosen er fremstilt separat.

Det spiselige, væskeformige suspensjonsmedium kan være vann eller en annen væske som fukter eller sveller cellulose. Væsker som ikke sveller cellulose, slik som visse mineral-oljer og isopropanol, kan være tilstede, men kan ikke anvendes som suspensjonsmedium fordi mikrofibrillert cellulose ikke kan fremstilles i fravær av en væske som sveller cellulose. Andre nyttige væsker er de inntagbare lavere alkoholer slik som etylalkohol, glycering og propylenglykol.

Andelen av cellulose i utgangsoppsleirimingen eller -suspensjonen kan variere avhengig, blant andre faktorer av fiber-størrelsen på utgangscellulosen og størrelsen på homogenisatoren eller annen apparatur hvori fibrilleringsprosessen utføres. Større homogenisatorer og mindre partikkelstørrelse eller kortere fiberlengde hos utgangsmaterialet tillater bruk av større cellulosekonsentrasjoner. I tillegg til dette kan cellulosekonsentrasjonen som forklart ovenfor, også økes ved tilstedeværelsen av en hydrofil polymer. Ut- gangssuspensjonen vil i alminnelighet inneholde 0,5-10 vekt-% cellulose, vanligvis 1-6 vekt-%.

Matvareadditivet eller -additivene kan være et hvilket som helst væskeformig eller findelt fast matvareprodukt som danner en spiselig blanding eller suspensjon med cellulose. Ikke-begrensende eksempler på slike matvareadditiver er fruktsafter, frosne fruktsafter og fruktsaftkonsentrater, høne- og kjøttbuljonger, naturlige vegetabilske safter og ikke-fettholdig tørrmelk med eller uten tilsetning av en rekke forskjellige matvaresmaker, søtningsstoffer og andre velkjente matvareadditiver.

Foreliggende fremgangsmåte hjelpes ved tilsetning til ut-gangsblandingen av en hydrofil polymer slik som en celluloseester eller -eter, en syntetisk syrepolymer (eller ko-polymer), en naturgummi eller en stivelse. Eksempler på slike hydrofile polymerer er karboksymetylcellulose, metyl-cellulose (methocel), hydroksypropylcellulose, polyakryl-syre, caragenin og guargummi. Tilsetning av den hydrofile polymeren til det væskeformige suspensjonsmedium før til-setningen av cellulosemasse, synes å hindre avvanning av massen (eller annet fibrøst cellulose) under de høye trykk ved fibrilleringsprosessen og gjør således at oppslemmingen kan passere gjennom homogenisatoren ved høyere oppslemmings-konsentrasjoner. Den fremstilte mikrofibrillerte cellulose med tilstedeværende additiv viser dessuten også forbedret avvanningsbestandighet under trykk og gir således forbedrede suspensjoner ifølge oppfinnelsen i de matvareprodukter hvor jevnhet er viktig, som f.eks. i puddinger og toppings. Den hydrofile polymer vil fremme fibrilleringsprosessen ved nivåer så lave som ,0,1 vekt-% av produktet, og kan anvendes i mengder så høye som 25%, avhengig av suspensjonens beskaffenhet.

Følgende eksempler illustrerer utførelsen av oppfinnelsen. Med mindre annet er angitt, er alle del- og prosentangivelser beregnet på vekt.

Eksempler 1 og 2

En rekke toppings, puddinger, fyllinger ogdipperble fremstilt ved hjelp av en eller begge av de to metoder: (1) Forblanding av alle bestanddelene inkludert cellulosemasse, vann og matvarekomponenter, fulgt av føring gjennom en homogenisator og in situ fremstilling av mikrofibrillert cellulose ifølge foreliggende fremgangsmåte. (2) Den andre metoden besto i forutgående fremstilling av mikrofibrillert cellulose fulgt av sammenblanding av den mikrofibrillerte celluloseoppslemmingen og matvareadditivene. Begge metoder benyttet samme kvalitet og fiberstørrelse av cellulose-

masse i en 2% oppslemming i vann som utgangsmateriale og begge metodene involverte føring av de respektive opp-slemminger gjennom en homogenisator som hadde et trykkfall på 560 kg/cm 2 manometertrykk i 10 passasjer, hvorved det ble oppnådd et stabilt gelpunkt. Utgangstemperaturen for prosessene var 25°C i hvert tilfelle. I disse eksempler ble det fremstilt en lav-kalori-topping (ikke-smakstilsatt) ved hjelp av de to metodene fra en sammensetning inneholdende 8% søyabønneolje, 6% sukker, 2,2% cellulose og 83,8% vann. Ved metode 1 ble alle bestanddelene sammenblandet med cellu-losemassen og matvare-toppingen og den mikrofibrillerte cellulosen fremstilt i ett trinn ved føring av blandingen gjennom homogenisatoren. Ved metode 2 ble massen først mikrofilbrillert og deretter ble oljen tilsatt og emulgert. Sukkeret ble tilsatt til slutt. Det ble funnet av metode 1 ga et overlegent produkt, idet toppingen fremstilt ved ett-trinnsmetoden var jevnere og hadde en mer ensartet konsistens .

Eksempler 3- 5

I disse eksempler ble de samme to metoder benyttet for fremstilling av en rekke puddinger og dipper. Hvert av produktene ble fremstilt fra en nøytral pudding-basissammen-setning inneholdende 7% ikke-fettholdig tørrmelk, 0,13% karboksymetylcellulose, 1,86% søyabønneolje, 2,32% cellulose og 88,69% vann. I metode 1 ble de alle ført gjennom homogenisatoren sammen; i metode 2 ble cellulosen først fibrillert og deretter blandet med den ikke-fettholdige tørrmelk og mikrofibrillert cellulose. Eksempel 3 besto av den foregående puddingbasis fremstilt ved både|metode 1 og 2. Eksempel 4 var en sitronpudding fremstilt ved begge metodene fra den foregående puddingbasis til hvilken det var tilsatt sitronsaft og sukker. Eksempel 5 var en dip fremstilt ved begge metodene fra samme puddingbasis til hvilken det var tilsatt løksuppe og en dipblanding. I alle eksemplene var resultatene vesentlig de samme uansett hvilken metode som ble benyttet. Produktet var fast og jevnt og det var lite eller intet fibrøst materiale å se.

Eksempel 6 Begge metoder som angitt i eksemplene 1 og 2 ble igjen benyttet for fremstilling av en rekke fyllmaterialer og press-materialer. Frosset appelsinsaftkonsentrat, søtet frosset limonadekonsentrat og søtet frosset druekonsentrat ble tilsatt til enten en 2% mikrofibrillert celluloseoppslemming eller til en 2% oppslemming av cellulosemasse som deretter ble fibrillert. Resultatet i hvert tilfelle var et fyllmateriale eller et pressmateriale i form av en stabil homogen suspensjon. Appelsin-pressmaterialene eller -fyllmaterialene fremstilt ved metodene 1 og 2 kunne ikke skjelnes fra hverandre. Sitron- og drue-pressmaterialene eller -fyllmaterialene hadde en noe sterkere fruktsmak når de ble fremstilt ved metode 2.

Eksempel 7

Begge metoder som angitt i eksemplene 1 og 2 ble igjen benyttet for fremstilling av en rekke supper og sauser. Den mikrofibrillerte cellulosen ble benyttet som fortyknings-middel i suppene for dannelse av "kremaktige" supper dg for å gi sausene fylde. Det mikrofibrillerte celluloseinnhold i sausene var 2%. For suppene ble det redusert til 0,75%. Hønebuljong og naturlig sellerisaft ble benyttet som matvareadditiver for fremstilling av kremaktig hønse- og sellerisuppe, respektivt. I noen tilfeller ble matvare-fargestoffer også tilsatt for å forbedre visuell kvalitet. Begge metoder 1 og 2 ga supper av god kvalitet. I tilfelle for den kremaktige sellerisuppen oppnådde man en noe sterkere sellerismak med metode 2. Ingen forskjell ble notert mellom suppene fremstilt ved metodene 1 og 2. Begge hadde akseptabel smak, farge og konsistens.

Den mikrofibrillerte cellulosen fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse, enten fremstilt uavhengig eller under frem-stillingen av matvareproduktet, kan mer spesielt defineres som cellulose som har en vannretensjonsverdi over 280%,

et sedimenteringsvolum etter 60 minutter i en 0,5 vekt-% suspensjon i vann på over 60% og en hastighetsøkning for nedbrytning ved hydrolyse ved 60°C i en molar sa'ltsyre som var minst to ganger så stor som for cellulose malt til en kanadisk standard Freeness-grad på 50 ml. Med hensyn til ytterligere og mer detaljert informasjon hva angår mikrofibrillert cellulose, samt dens fremstilling, skal det vises til tidligere nevnte US-søknad nr. 107.446.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et matvareprodukt, karakterisert ved at man sammenblander en spiselig væske som sveller cellulose, et additiv som gir en matvaresmak og fibrøs cellulose for dannelse av en væskeformig suspensjon, gjentatt føring av nevnte væskeformige suspensjon gjennom en åpning med liten diameter hvori blandingen utsettes for et trykkfall på minst 210 kg/cm 2 manometertrykk og en skjærvirkning ved høy hastighet fulgt av et retarderende støt ved høy hastighet, idet fremgangangsmåten omdanner nevnte cellulose til mikrofibrillert cellulose og danner en stabil homogen suspensjon av den mikrofibrillerte cellulosen, væsken og matvareadditivet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at additivet er fruktsaftkonsentrat og at matvareproduktet er et fyllmateriale eller pressmateriale.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at additivet er buljong med kjøttsmak og at matvareproduktet er en suppe eller saus.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at additivet er en ikke-fettholdig tørrmelk og en hydrofil polymer og at matvareproduktet er en pudding.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at matvareproduktet er en dip.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at additivet er soyabønneolje og et søtningsstoff og at matvareproduktet er en topping.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det tilsettes en hydrofil polymer til utgangs-blandingen før suspensjonen føres gjennom åpningen med liten diameter.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at den hydrofile polymer velges fra gruppen be-stående av en celluloseester og -eter, en syntetisk syrepolymer, en naturgummi og en stivelse.

9. Produkt, karakterisert ved at den er fremstilt ved fremgangsmåten ifølge krav 1.