Еквівалент та добавка до масла какао з високою термостійкістю та добрими смаковими властивостями, спосіб його виготовлення та шоколадні композиції, що його містять

Реферат: Винахід належить до еквіваленту та добавки до масла какао, в якому вміст POP становить не більше 10 мас. % відносно загальної ваги жирів-замінників для масла какао, а коефіцієнт співвідношення вмісту POS/SOS знаходиться у діапазоні від 1,0 до 1,5, а також до способу виготовлення жиру-замінника, який включає: фракціонування рослинних жирів, виготовлення сировинних матеріалів шляхом змішування фракціонованих рослинних жирів з похідними жирних кислот, ензимну переетерифікацію сировинного жиру з похідними жирних кислот за температури 30-60 °С протягом 1-30 годин з використанням ензиму орієнтованого на позицію sn-1,3. UA 104608 C2 (12) UA 104608 C2 UA 104608 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід стосується еквіваленту та добавки до масла какао для виготовлення шоколаду та способу його виготовлення, що включає фракціонування рослинних жирів, підготовку жирової сировини шляхом змішування фракціонованого рослинного жиру з похідним жирної кислоти, а також ензимну переестерифікацію жирової сировини, та характеризується вмістом 1,3дипальмітил-2-олеїн гліцерину (POP) не більше 10 ваг. %, відносно загальної ваги еквіваленту та добавки до масла какао та має коефіцієнт співвідношення вмісту тригліцеридів 1-пальмітил2-олеїн-3-стеарил гліцерину (POS)/ 1,3-дистеарил-2-олеїн гліцерину (SOS) близько 1.0-1.5. Винахід стосується також шоколадних композицій з використанням еквіваленту та добавки до масла какао. 1. Масло какао Шоколад, як правило, містить не більше 50 % цукру, 30-50 % какао-маси та близько 30 % жирів, включаючи молочні жири. Місткість масла какао у жирах шоколаду коливається залежно від виду шоколаду, але, як правило, становить близько 60 %. Масло какао - це жир, що отримується з насіння (какао бобів, вміст жирів: 48-49 %) плодів theobroma cacao. Масло какао складається на 98 % з тригліцериду, 1 % вільних жирних кислот, 0,5 % моногліцеридів або дигліцеридів, 0,2 % стеролу та 150-250 проміле токоферолу. Тригліцерид масла какао має симетричну структуру щонайменше на 75 %, де олеїнова кислота розташована на позиції sn-2, а пальмітинова кислота та стеаринова кислота розташовані на позиціях sn-і та sn-3 відповідно. Масло какао містить 34-49 % POS, 23-30 % SOS та 13-17 % POP, з яких, в основному, складаються симетричні жири. Якщо не зазначено інше, позначення "%" та "частка" означають "% мас." та "масова частка" відповідно. Температура плавлення масла какао становить 32-35 °C, вміст у ньому твердих жирів (SFC) за кімнатної температури близько 71-88 %; масло починає плавитися за температури 30-32 °C і цілком розплавляється за температури 32-35 °C. Оскільки масло какао швидко плавиться за температури, близької до 30 °C, воно залишається твердим за кімнатної температури, але швидко розтає у роті, проявляючи освіжаючий та чистий смак. Такі характеристики плавлення маслу какао надають симетричні жири. Масло какао має різний склад та вміст тригліцеридів залежно від місця походження, що спричиняє різницю у властивостях, таких, як твердість, швидкість затвердіння і т.п. Наприклад, з-поміж композицій симетричних жирів, де олеїнова кислота знаходиться на позиції sn-2, у Малазійському маслі какао місткість POS становить 47 %, SOS-30 %, у Бразильському ці показники відповідно становлять 40 % та 22 %, у Ганському - 43 % та 26 %. У всіх трьох видах масла какао однакова кількість POP, що коливається від 13 до 15 %. Що ж д твердості, то найтвердішим є Малазійське масло какао, найм'якішим - Бразильське, Ганське має середній рівень твердості. Показник швидкості затвердіння розташований так само, як показник твердості, а саме: 78+10 хв. Для Малазійського масла какао, 300±51 для Бразильського, 95±14 для Ганського. 2. Еквіваленти та добавки для масла какао Оскільки масло какао видобувається з натуральної рослини, його поставки залежать від погодних умов. Крім того, масло какао досить дороге, тому у виробництві шоколаду можуть використовуватися інші рослинні жири замість масла какао. Серед таких сурогатних жирів затверділе масло пальмового ядра та кокосова олія, які несумісні з маслом какао. Сурогатні жири та олії для масла какао діляться на еквівалент/добавку до масла какао (СВЕ), замінник масла какао (CBR) та сурогат масла какао (CBS) - залежно від способу виробництва та компонентів. СВЕ сумісний з маслом какао, має таку саму тригліцеридну структуру, що й масло какао, та потребує темперування. Серед прикладів СВЕ пальмова середня фракція (PMF), кристалічні жири, твердий тваринний жир Борнео, кокум, масло ши та їх жирові фракції. Відомо, що для приготування жиру, схожого на масло какао, масло какао змішують із середньою пальмовою фракцією та жиром з високою місткістю SOS. CBR - це затверділий жир, отриманий шляхом затвердіння олії з соєвих бобів, каналової олії, пальмової олії або подібних, що перебувають у рідкому стані або змішані - тверді та рідкі, за кімнатної температури. CBR до певного ступеня може заміняти масло какао і не потребує темперування. CBR характеризується великою кривизною кривої SFC та високою стабільністю до окиснення завдяки підвищенню точки плавлення та SFC. Водночас, оскільки CBR виготовляється шляхом часткового затвердіння, воно має високий вміст транскислот, а отже, є непридатною для харчових потреб. 1 UA 104608 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 CBS отримують шляхом затвердіння деяких рослинних олій та жирів, воно несумісне з маслом какао, має високий вміст лауринової кислоти та не потребує темперування. CBS, як правило, використовують для вкривання кондитерською оболонкою та виготовляють шляхом затвердіння або переестерифікації кісточкової пальмової олії та олії кокосу та, за необхідності, шляхом змішування з іншими видами затверділої рослинної олії. Водночас, за присутності вологи, жир та олія з високим вмістом лауринової кислоти легко гідролізуються через грибок (плісняву), поширюють аномальний запах та стають непридатними для харчування через лауринову кислоту. Оскільки CBR та CBS непридатні для харчових потреб та мають знижені показники, пов'язані з текстурою, тобто вони швидко розтають в роті, все ширше використовується СВЕ. СВЕ, як правило, використовується шляхом змішування багатих на SOS жирів, синтезованих шляхом ензимної переестерифікації, з середньою фракцією пальмової олії (PMF), яку отримують фракціонуванням пальмової олії, з відношенням приблизно 1:1. СВЕ загалом мають тригліцеридну структуру, що складається з 30-35 % POP, 10-15 % POS та 30-35 % SOS і таким чином має більш високий вміст POP та SOS і нижчий вміст POS, ніж тригліцеридна структура Ганського масла какао (POP: 17 %, POS: 43 % SOS: 26 %). Фізичні властивості жиру визначаються вмістом твердих жирів (SFC) за різних температур. Показник SFC між 20 та 25 °C позначає твердість жиру, SFC між 25 та 30 °C характеризує жаротривкість, a SFC за 35 °C і більше - в'язкість (пластичність), що означає ступінь, до якого жир залишається у первинному стані без швидкого танення. Масло какао або жир-замінник масла какао, що використовується для шоколаду, має гарну якість, коли їх показник SFC залишається високим за температури не більше 30 °C, різко знижується за 30 °C і вище і залишається дуже низьким за 35 °C і вище, тобто коли SFC формує велику кривизну. При порівнянні SFC масла какао та СВЕ виявляється, що СВЕ з високим вмістом SOS має більший, ніж масло какао, показник SFC за температури 30 °C або вище, отже, надає чітке відчуття та залишає у роті відчутний післясмак. Як описано вище, різниця у SFC між маслом какао та СВЕ, тобто різниця у властивостях, завдячує різниці у тригліцеридній структурі масла какао та СВЕ. СВЕ характеризується високим вмістом POP і SOS, тоді як масло какао - POS. Точка плавлення POS і POP 35 °C, тоді як для SOS це 41 °C. Жир із високим вмістом SOS залишається відносно твердим за температури 30 °C і вище (Aleksandra Torbica et al., Eur. Food Res Technol., 2006, 222:385-391). Останнім часом сформувалася тенденція щодо шоколаду, яка полягає в тому, що шоколад має бути скоріше м'яким, ніж твердим, повинен швидко танути в роті і мати чистий смак, не залишаючи післясмаку. Відповідно розробляється м'який СВЕ зі зменшеним вмістом SOS і збільшеним вмістом PMF. М'який СВЕ має тригліцеридну структуру, що включає 40-45 % POP, 10-15 % POS і 30-35 % SOS. М'який СВЕ має загалом низький показник SFC у температурних межах 20-35 °C, а отже, може забезпечити м'яку структуру шоколаду, але не формує стійких кристалів за кімнатної температури для можливого досягнення ефекту появи нальоту. Більшість із доступних сьогодні СВЕ можуть мати тверді чи м'які властивості залежно від співвідношення між SOS, що отримується шляхом синтезу або фракціонування, та PMF з високим вмістом POP. Втім СВЕ не показують такої великої кривизни кривої SFC, як природне масло какао. У патенті США № 4.705.692 описана заміщувальна композиція какао масла, що включає SOS, POS і POP та має високий вміст SOS, де співвідношення стеаринової кислоти до пальмітинової кислоти становить 1.5:1 до 6.0:1. Японська патентна публікація, що не проходила експертизи, No. 1999-243982 описує жир з тригліцеридною структурою з високим вмістом POS, що виробляється шляхом переестерифікації, причому вміст POS низький - не більше 18 мас. %, тоді як вміст POP високий - 10-55 мас. % і вміст SOS високий 10-50 мас. %. У цьому зв'язку процес зосереджується переважно на синтезуванні SOS, а не POS. Японська патентна публікація, що не проходила експертизи No. 2008-154555 описує жир та олію для шоколаду з належними характеристиками жаротривкості та танення в роті, де жир та олія мають вміст SOS 40-60 мас. %, вміст POP-1-10 мас. %, вагове співвідношення вмісту SOS із сумою вмістів POS та SOA становить 1.1 до 1.8, причому вміст SOS більш значний, ніж сума вмістів POS та SOA. Отже жир та олія мають високий вміст SOS. Ці традиційні способи зосереджені на жирах та оліях для шоколаду з високим вмістом SOS, що має на меті виробництво м'яких шоколадних продуктів, які швидко тануть у роті та не залишають післясмаку, причому у цих способах не враховується висока насиченість POS у природному маслі какао. Крім того, ще не були проведені дослідження жирів-замінників масла 2 UA 104608 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 какао з високим вмістом POS і контрольованим вмістом POP, що має низьку точку танення зпоміж симетричних структур. Точніше оскільки більшість сучасних СВЕ мають високий вміст POP і SOS, вони є важкими і залишають помітний післясмак. М'який СВЕ має кристали, не стабільні за кімнатної температури, таким чином створюючи наліт. Отже, існує необхідність розробити новий жир-замінник, що швидко тане у роті, має м'яку текстуру, добру жаротривкість та формує стабільні кристали за кімнатної температури, не створюючи наліт. Цей винахід направлений на вирішення проблем, пов'язаних із тим, що СВЕ є стійкими та залишають відчутний післясмак у роті, м'які СВЕ викликають появу нальоту за кімнатної температури. Одним із аспектів цього винаходу є впровадження еквівалента та добавки до масла какао, який би швидко танув у роті як природне масло какао, мав би м'яку текстуру, добру жаротривкість і не викликав би появу нальоту. Іншою метою цього винаходу є впровадження еквіваленту та добавки до масла какао з відмінною текстурою, якістю, функціональними та консервуючими, властивостями, з метою покращити або зберегти якість шоколаду, під час використання у шоколаді замість природного масла какао. Крім того, метою цього винаходу є спосіб виготовлення вищевказаного еквівалента та добавки до масла какао та впровадження шоколадних композицій для покриття з його використанням. Відповідно до мети цього винаходу, еквівалент та добавка до масла какао виготовляється шляхом ензимної переестрифікації, має вміст POP не більше 10 мас. % відносно загальної ваги еквіваленту та добавки до масла какао та має коефіцієнт співвідношення вмісту тригліцеридів POS/SOS близько 1.0-1.5, причому краще - 1.5. Отримати коефіцієнт співвідношення вмісту тригліцеридів POS/SOS що був би не меншим 1.0 за умови збереження вмісту POP не більше 10 мас. %, вкрай важко. Якщо вміст POP більший за 10 мас. %, а коефіцієнт співвідношення вмісту POS/SOS у тригліцериді не менший 1.0, можна досягти м'якої текстури, проте показник жаротривкості буде неприйнятним. Якщо вміст POP менший за 10 мас. %, а коефіцієнт співвідношення вмісту POS/SOS у тригліцериді не більший 1.0, текстура буде недостатньо м'якою, але тривкою. Отже, коли вміст POP не більший 10 мас. % відносно загальної ваги еквіваленту та добавки до масла какао, а коефіцієнт співвідношення вмісту POS/SOS у тригліцериді 1.0-1.5, можна досягти доброї жаротривкості та такої самої текстури і характеристик (швидкого танення), що і при використанні природного какао масла. Незважаючи на невелику різницю у вмісті POP, спричинену місцем виробництва, масло какао зазвичай має вміст POP у межах 13-17 мас. %. Крім того, масло какао має різні коефіцієнти співвідношення вмісту POS/SOS залежно від місця виробництва, наприклад, Малазійське масло какао має коефіцієнт 1.57 (POS: 47 мас. %, SOS: 30 мас. %); Бразильське масло какао -1.82 (POS: 40 мас. %, SOS: 22 мас. %); Ганське - 1.65 (POS: 43 мас. %, SOS: 26 мас. %). Для отримання такої самої текстури та якості і покращання показника жаротривкості при заміщенні масла какао еквівалентом та добавкою у виробництві шоколаду необхідно забезпечити такий самий коефіцієнт співвідношення вмісту POS/SOS, що у маслі какао, та нижчий рівень вмісту POP (див. результати тесту на жаротривкість у Прикладі 5). Традиційні методи передбачають тільки підвищення рівня вмісту SOS для покращання текстури шоколаду, але не приділяють увагу коефіцієнту співвідношення вмісту POS/SOS та контролю вмісту POP. Отже, цей винахід вперше виявив, що еквівалент та добавка до масла какао здобувають добру жаротривкість і таку саму текстуру і характеристики, що й натуральне масло какао, шляхом підтримання рівня вмісту POP не вище 10 мас. % відносно загальної ваги жирів-замінників для масла какао та рівня коефіцієнту співвідношення вмісту POS/SOS у межах 1.0-1.5. Еквівалент та добавка до масла какао, згідно з цим винаходом, виготовляється способом, що включає фракціонування рослинних жирів або олій; підготовку сировинних жирів шляхом змішування фракцій рослинних жирів або олій з похідними жирних кислот та ензимну переестерифікацію сировинних жирів. Видалення похідних жирних кислот із ензимно переестерифікованого сировинного матеріалу може бути здійснено за похідні 0,001-30 мбар та температури 100-300 °C. Похідними жирних кислот можуть бути стеаринової кислоти, наприклад, етиловий естер стеаринової кислоти або метиловий естер стеаринової кислоти. Сировинним жиром може виступати суміш рослинного жиру чи олії з похідними жирних кислот у співвідношенні 1:0.5-1:10. Цей винахід реалізується таким чином. Еквівалент та добавка до масла какао із регульованими вмістом POP та коефіцієнтом співвідношення вмістів POS/SOS готується 3 UA 104608 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 шляхом ензимної переестерифікації рослинного жиру або олії та регулювання субстрату та часу реакції під час самої реакції. Потім за допомогою аналізу тригліцеридної структури визначають, чи має еквівалент та добавка до масла какао таку саму конфігурацію, що й справжнє масло какао. Далі еквівалент та добавку додають у шоколадну композицію, оцінюють функціональні та консервуючи властивості композиції, тобто пересвідчуються у тому, що еквівалент та добавка забезпечує ту саму якість шоколаду, що і масло какао. Рослинні жири або олії можуть містити будь-який рослинний жир чи олію, що зазвичай використовуються у цій сфері, наприклад, але не виключно, кокосову олію, олію пальмового ядра, каналову олію, соняшникову олію, олію із соєвих бобів, бавовняну олію, рисову олію, кукурудзяну олію, оливкову олію, масло ши, масло з ядра манго, масло Борнео (олія рослин Shorea stenoptera або Pentadema butyracea), салову олію (олія рослини Sherea robusta), кокумну олію (олія рослини Garcinia indica). У цьому винаході процес фракціонування рослинного жиру або олії необхідний для отримання РОР-вмісного жиру, який би відрізнявся вмістом насичених і ненасичених жирних кислот від рослинного жиру чи олії, одержаного із сировинних матеріалів. При цьому процес може відбуватися в один з обраних способів: сухе фракціонування або сольвентне фракціонування, залежно від характеристик сировинного рослинного жиру чи олії. У сольвентному фракціонуванні може використовуватися будь-який розчинник, що може розчинити сировинний жир, наприклад, гексан, ацетон, метилетил кетон, етанол тощо. У цьому винаході прикладами похідних жирних кислот можуть слугувати етиловий естер пальмітинової кислоти, етиловий естер стеаринової кислоти, етиловий естер арахідонової кислоти, етиловий естер бегенової кислоти; метиловий естер пальмітинової кислоти, метиловий естер стеаринової кислоти, метиловий естер арахідонової кислоти, метиловий естер бегенової кислоти. Найкраще використовувати етиловий естер стеаринової кислоти та метиловий естер стеаринової кислоти. Можна використовувати будь-яку жирну кислоту та похідне жирної кислоти, що використовуються у цій сфері. У цьому винаході ензимна переестерифікація може використовуватися для отримання симетричного тригліцериду, що включає насичені жирні кислоти у позиціях sn-1,3 та ненасичені жирні кислоти у позиціях sn-2, вона відбувається за температури 30-60 °C протягом 1-30 годин з використанням ензиму, орієнтованого на позицію sn-1,3. Прикладами ензимів, орієнтованих на позицію sn-1,3, можуть слугувати ензими, отримані з Rhizopus delemar, Mucor miehei, Aspergillus miger, Rhizopus arrhizus, Rhizopus niveus, Mucor javanicus, Rhizopus javenicus, Rhizopus oryzae, Thermomyces lanuginosus і под. Найкраще використовувати ензими, добуті з Mucor miehei або Thermomyces lanuginosus. Можна використовувати будь-який ензим, орієнтований на позицію sn-1,3, що використовується у цій сфері. У цьому винаході співвідношення субстратів і часу реакції може регулюватися в ензимній переестерифікації для регулювання вмісту POP та коефіцієнту співвідношення вмісту POS/SOS. Крім того, після закінчення реакції діючі речовини можна змішувати для спрощення зміни призначення, тим самим регулюючи вміст POP та коефіцієнт співвідношення вмісту POS/SOS. Наприклад, композиція, що включає 13 % POP, 37 % POS та 23 % SOS та має коефіцієнт співвідношення вмісту POS/SOS 1,6, змішується з композицією, що включає 6.2 % POP, 33 % POS і 34 % SOS та має коефіцієнт співвідношення вмістів POS/SOS 1, у масовому співвідношенні 5:5, в результаті отримуємо композицію, що включає 9.6 % POP, 35 % POS, 29 % SOS та має коефіцієнт співвідношення вмісту POS/SOS 1,2. Жир, отриманий за допомогою вищевказаних вихідних сировинних матеріалів і процесів має тригліцеридну структуру, що включає не більше 10 мас. % POP та має коефіцієнт співвідношення вмісту POS/SOS близько 1,0-1,5. В ензимній переестерифікації співвідношення субстратів та час реакції регулюються, а реактиви змішуються, готуючи таким чином композицію із вмістом POP не більше 10 мас. % та коефіцієнтом співвідношення вмістів POS/SOS близько 1,0-1,5. Еквівалент та добавка до масла какао згідно з цим винаходом демонструє відмінну жаротривкість завдяки низькому вмісту POP та має SFC-криву з великою кривизною, що характерно для натурального масла какао, завдяки високому вмісту POS, аналогічному тригліцеридній структурі натурального масла какао. Отже, вказаний продукт швидко тане у роті та завдяки м'якій текстурі може використовуватися як еквівалент масла какао. Еквівалент та добавка до масла какао також підвищує стійкість шоколаду до появи нальоту та покращує фізичні властивості у порівнянні з традиційними жирами-замінниками масла какао, отже, може використовуватися для покращення якості масла какао. Крім того, вказаний еквівалент та добавка може додаватися до твердого масла какао для отримання такої самої тригліцеридної 4 UA 104608 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 структури та фізичних властивостей, що й у масла какао з м'якою текстурою. На додачу еквівалент та добавка до масла какао має підвищений вміст POS і занижений вміст POP, що підвищує стійкість шоколаду до появи нальоту та покращує відчуття танення, тобто значно підвищує якість продукту. На фіг. 1 приведена хроматограма, зроблена на рідинному хроматографі високої роздільної здатності (HPLC), що ілюструє тригліцеридну структуру еквіваленту та добавки до масла какао згідно з цим винаходом; а На фіг. 2 показана діаграма SFC еквіваленту та добавки до масла какао згідно з цим винаходом та SFC натурального масла какао (СВ). Варіанти здійснення винаходу Тут і далі винахід буде описано детальніше з огляду на наведені приклади. Приклади наведені винятково з ілюстративною метою і не можуть розглядатися як обмежуючі для винаходу. Приклад 1: Виготовлення еквіваленту та добавки до масла какао та аналіз структури тригліцериду У Прикладі 1 еквівалент та добавка до для масла какао був виготовлений таким чином. В якості сировини була використана пальмова фракція, отримана шляхом сольвентного фракціонування. 1 кг пальмової олії розтанув за температури 60 °C та був змішаний з 10 кг ацетону. Після закриття ємності суміш перемішували до повного розчинення олії в ацетоні. Отриманий розчин надалі перемішувався за температури 0 °C та швидкості 30 обертів на хвилину протягом 3 годин, потім був кристалізований, та відфільтрований під вакуумом, в результаті чого суміш була розділена на твердий пальмовий стеарин та рідкий пальмовий олеїн. При цьому вихід олеїну становив не менше 60 % і мав йодне число не більше 60. Суміш залишкового ацетону та пальмового стеарину, отримана шляхом фракціонування, повністю розтанула за температури 40 °C і була знову змішана з додатковим ацетоном. Суміш перемішували за температури 30 °C та швидкості 30 обертів на хвилину, кристалізували, відфільтрували під вакуумом, відділивши кристалізовану фракцію та пальмову середню фракцію (PMF). При цьому вихід PMF становив 30 %, пальмова фракція містила 55 % POP і мала йодне число 40. Пальмова фракція була змішана зі стеариновим похідним за молярного відношення 1:4 таким чином, що загальна маса становила 4 кг, після чого суміш була піддана переетерифікації з використанням іммобілізованої sn-1,3-направленої ліпази, ліпозимом RM ІМ, отриманим з Rhizomucor miehei за температури 50 °C протягом 8, 12, 15 та 20 годин, внаслідок чого синтезувалися еквіваленти та добавки до для масла какао. Остаточні еквіваленти та добавки до для масла какао були отримані після випаровування етилового етеру, що наявний у синтезованих жирах. Вид та вміст тригліцеридів у жирах до/після ензимної переетерифікації були визначені з використанням високоефективної рідинної хроматографії. Аналіз тригліцеридів було здійснено за допомогою високоефективної рідинної хроматографії за умов, вказаних у табл. 1. Тригліцеридна структура жиру до та після фракціонування була проаналізована за допомогою зворотно-фазової високоефективної рідинної хроматографії та випарювального детектора світлорозсіювання (ELSD). 30 μ1 зразка та 10 мл гексану були профільтровані за допомогою шприцевого PEFE-фільтру (25 мм, 0.2 uxn), потім поміщені у 2міліметрову склянку, а 20 μ1 зразка вприснули за допомогою автодозатора. Ацетонітрил та гексан/ізопропанол використовувалися як розчинник А та розчинник В відповідно, швидкість елюенту становила 1 мл/хв. Градієнтне елюювання розчинника (А:В, v:v) відбувалося протягом 70 хвилин, при чому співвідношення 80:20 підтримувалося 45 хвилин, 54:46 - до 60 хвилини, 80:20 - від 60 до 70 хвилини. Таблиця 1 Устаткування Колонка Детектор Кількість зразка Розчинник Коефіцієнт посилення детектора Температура термостата детектора Газ-носій Agilent, 1200 HPLC Chemstation NOVA-packC18 60 Å 4 m (3,9×150 mm, Waters) Alltech, Evaporative Light Scattering Detector (ELSD) 20 μ1 Ацетонітріл:гексан/ізопропиловий спирт Система градієнтного елюювання 1 80 °C N2(1,5 L/min) 5 UA 104608 C2 Тригліцеридна структура кожного жиру була визначена за допомогою високоефективної рідинної хроматографії, результати наведені у Табл. 2. Таблиця 2 Час реакції 8 год. 12 год. 15 год. 20 год. POP 10,5 9,2 8,3 6,2 POS 35,4 34,8 34,0 33,3 SOS 24,3 27,3 32,1 34,2 POS/SOS 1,5 1,3 1,1 1,0 5 10 15 20 Як видно з Табл. 2, еквівалент та добавка до для масла какао, отриманий в результаті 20годинної реакції, має тригліцеридну структуру, що включає 6.2 % POP, 33.3 % POS ті 34.2 % SOS і має коефіцієнт співвідношення вмістів POS/SOS близько 1; водночас еквівалент та добавка для масла какао, отриманий в результаті 12-годинної реакції має тригліцеридну структуру, що включає 9.2 % POP, 34.8 % POS та 27.3 % SOS і має коефіцієнт співвідношення вмістів POS/SOS близько 1.3. Експериментальний приклад 1: Аналіз SFC з використанням ядерного магнітного резонансу (ЯМР) В експериментальному прикладі 1 з-поміж жирів, отриманих у прикладі був обраний еквівалент та добавка для масла какао, що має коефіцієнт співвідношення вмістів POS/SOS 1.3, споріднений з тим самим показником натурального масла какао, який становить 1.57; цей жир був проаналізований на предмет SFC з використанням ЯМР та порівняний з натуральним маслом какао. Аналіз SFC був здійснений з використанням ЯМР за умов, зазначених у Табл. 3. Аналіз SFC з використанням ЯМР був проведений паралельним методом. П'ять 3мілілітрових зразка були приготовлені та спочатку повністю розплавлені за температури 80 °C, потім охолоджувалися до 60 °C протягом 10 хв, і далі до 0 °C протягом 90 хв. Зразки були залишені на 30 хв у Celsius bath з металічним термостатом, налаштованим на 10.0 °C, 20.0 °C, 25.0 °C, 30.0 °C і 35.0 °C відповідно, після чого здійснили вимірювання SFC. SFC вимірювали протягом 6 с. 25 Таблиця 3 Обладнання ЯМР Частота Кількість зразка Попередня температура Експериментальна температура 30 35 BRUKER, minispec 60 MHz 3 ml 100 термостат у металевому блоці, 0° 10,0°, 20,0°, 25,0°, 30,0°, 35,0° Результати аналізу SFC з використанням ЯМР проілюстровані Фіг. 2. Як видно з Фіг. 2, обраний жир-замінник для масла какао у цьому винаході демонструє однакові з натуральним маслом какао фізичні властивості. Приклад 2: Приготування шоколаду з використанням масла какао У прикладі 2 для приготування шоколаду в якості жиру використовувалося винятково масло какао, щоб можна було визначити, чи шоколадна композиція з певним жиром-замінником для масла какао має поліпшені властивості, такі як відчуття у роті та попередження появи нальоту. Була використана шоколадна суміш у формі плитки із загальним вмістом жирів 36 % і розміром часток 20 μм. Для виготовлення цього шоколаду використовувалося 27 % какао, 9.6 % какао-порошку, 20 % масла какао, 43 % цукру та 0.4 % лецитину. Остаточна композиція шоколаду представлена у Табл. 4. 6 UA 104608 C2 Таблиця 4 Сировина Какао-маса Какао-порошок Масло какао Цукор Лецитин 5 10 15 Частка у суміші (%) 27 9,6 20 43 0,4 Спочатку цукор, какао-порошок та 10 % змішаних жирів замісили у тісто, яке помістили у подрібнювач для досягнення розміру часток у 20 μм. Отримані таким чином пластівці були поміщені у шоколадообробну машину та піддані коншируванню протягом 20 годин, після чого 10 % у суміш додали 10 % змішаних жирів та лецитину і конширували ще протягом 1 години. Суміш піддали темперуванню від 28 °C до 29.5 °C, вилили у пластиноподібну форму, охолодили у холодильній камері за температури 10 °C протягом 10 хвилин та вийняли з форми шоколадну плитку, виробництво якої таким чином завершилося. Приклад 3 та Порівняльний Приклад 1: Виготовлення плитки шоколаду з використанням еквіваленту та добавки до масла какао У прикладі 3 з метою визначення поліпшення якості, а саме відчуття у роті та попередження появи нальоту, шоколадом плитка шоколаду була приготовлена з використанням еквіваленту та добавки до масла какао, використаного у Прикладі 2, що містить 9.2 мас. % POP та має коефіцієнт співвідношення вмісту POS/SOS 1.3, що було отримано у Прикладі 1. Далі у Порівняльному прикладі 1 був проведений експеримент у порівнянні еквіваленту та добавки до масла какао з Прикладу 1 з комерційно поширеним СВЕ. Тригліцеридна структура комерційно поширених СВЕ, використаних в експерименті, представлена у Таблиці 5. Таблиця 5 Структура Вміст (%) POP 43,6 POS 8,3 SOS 45,3 20 У Прикладі 3 та Порівняльному прикладі 1 шоколад був виготовлений у той самий спосіб, що й у Прикладі 2, проте 15 % з 20 % масла какао були замінені жиром-замінником з Прикладу 1 та комерційно поширеним СВЕ відповідно. Композиція шоколадних сумішей відповідно до Прикладів та Порівняльного прикладу наведені у таблиці 6. 25 Таблиця 6 Сировина Какао-маса Какао-порошок Масло какао Жир-замінник Всього СВЕ Цукор Лецитин 30 Приклад 2 (%) 27 9,6 20 43 0,4 Приклад 3 (%) 27 9,6 5 15 43 0,4 Порівняльний приклад 1 (%) 27 9,6 5 15 43 0,4 Приклад 4: Тест на відчуття у роті від танення шоколаду Відчуття у роті від танення шоколаду з прикладів 2 і 3 порівняльного прикладу 1 оцінювалися 10 учасниками. Оцінка "добре" була позначена "О", "задовільно" - , а "погано" "X" (див. таблицю 7). Таблиця 7 Відчуття від танення Приклад 2 О Приклад 3 О Оцінки О - добре,  - задовільно, X - погано 7 Порівняльний приклад 1  UA 104608 C2 5 Приклад 5: Тест на жаротривкість шоколаду Шоколад із прикладів 2 і 3 та порівняльного прикладу 1 зберігався протягом тижня за температури 20 °C, після чого був підданий експерименту за певних умов, щоб досягти температурного максимуму та визначити жаротривкість: * час зберігання шоколаду у печі з постійною температурою: 3 години * Режими реометру Діапазон 3 мм, Таблична швидкість (Table speed): 2 см/хв, Головка (Tip): 3-міліметрова у діаметрі циліндрична головка Результати вимірювання температури наведені у таблиці 8. 10 Таблиця 8 Температура 20° Приклад 2 1100 Максимальна Приклад 3 1205 сила (г) Порівняльний приклад 1186 1 15 20 22° 1100 1185 24° 1109 1150 26° 1108 1132 28° 1101 1130 30° 390 532 32° 110 140 1180 1143 1006 1000 430 124 Як показано у Таблиці 8, шоколад із Прикладу 3 має відносну вищий показник максимального впливу, ніж інші зразки, отже, має відносно вищу жаротривкість. Приклад 6: Тест на стійкість шоколаду до появи нальоту Шоколад з Прикладів 2 та 3 і Порівняльного прикладу 1 зберігалися за температури 20 °C протягом тижня, потім у температуропідтримувальній печі: 24 години - за температури 32 °C, і ще 24 години - за температури 20 °C, після чого шоколад піддали циклічному тесту. Тест повторювався 15 разів, після чого у шоколаді відбулися зміни, помітні неозброєним оком: з'явився наліт і зернистість. Результати показані у Таблиці 9. Крім того, так само, як у Прикладі 4 були оцінені відчуття щодо танення шоколаду, вони також наведені у Таблиці 9. Таблиця 9 Наліт та зернистість Відчуття танення Приклад 2 Не з'явилися О Приклад 3 Не з'явилися О Порівняльний приклад 1 Не з'явилися  Оцінки: "О" - добре,  - задовільно, "X" - погано 25 30 35 У шоколаді у Прикладах 2 і 3, а також Порівняльному прикладі 1 не з'явився наліт під час зберігання, що пояснюється жаротривкістю жиру за температури не вище 30 °C відносно темперованого шоколаду. Крім того, зважаючи на те, що відчуття танення у роті залишилося незмінним після зберігання, доходимо висновку, що зміни у кристалічній структурі жирів не відбулися. Приклад 7: Виготовлення шоколадної глазурі з використанням масла какао Для Прикладу 7 була виготовлена шоколадна глазур на базі єдиного жиру - масла какао, що було необхідно для визначення, чи вплине наявність еквіваленту та добавки до масла какао у шоколадній композиції на якості глазурі, такі як відчуття у роті, блиск, попередження розтріскування та появи нальоту. Була використана шоколадна суміш із загальним вмістом жирів 36 % та розміром часток 20 μм. Для виготовлення такого шоколаду знадобилося 5 % какао, 16.6 % какао-порошку, 35 % масла какао, 43 % цукру та 0.4 % лецитину. Остаточна композиція шоколаду представлена у Таблиці 10. Таблиця 10 Сировина Какао Какао-порошок Масло какао Цукор Лецитин Вміст у суміші (%) 5 16,6 35 43 0,4 8 UA 104608 C2 5 10 15 Спочатку у тісто змішали цукор, какао, какао-порошок та 10 % масла какао. Тісто помістили у подрібнювач, щоб досягти розміру часток 20 μм. Отримані таким чином пластівці помістили у шоколадообробну машину для контирування протягом 20 годин, після чого у суміш додали 10 % масла какао та лецитин і знову піддали контируванню протягом години. Суміш темперували з 28 °C до 29.5 °C у вафельниці, а потім охолоджували у холодильній камері протягом 10 хвилин до 10 °C, отримавши кінцевий продукт. Приклад 8 та Порівняльний приклад 2: Виготовлення шоколадної глазурі з використанням еквіваленту та добавки до масла какао Для Прикладу 8 шоколадну глазур виготовили з використанням еквіваленту та добавки до масла какао, що містить 9.2 мас% POP та має коефіцієнт співвідношення вмістів POS/SOS 1.3, який був отриманий у Прикладі 1, з метою виявити покращання таких властивостей, як відчуття у роті, блиск, запобігання появі нальоту та розтріскування, коли при приготуванні глазурі з Прикладу 7 какао масло замінюють жиром-замінником. Для закінчення приготування шоколад помістили у вафельницю, так само, як у Прикладі 7. Далі, за Порівняльним прикладом 2, порівняли жир-змінник для масла какао з Прикладу 1 з комерційно поширеним СВЕ. Тригліцеридна структура комерційно поширеного СВЕ, використаного у цьому експерименті, була ідентична тій, що використовувалася у Прикладі 1. Порівняння композиції шоколадної суміші відповідно до Прикладів та Порівняльного прикладу наведені у таблиці 11. Таблиця 11 Сировина Какао Какао-порошок Масло какао Жир-замінник Всього СВЕ Цукор Лецитин Приклад 7 (%) 5 16,6 35 43 0,4 Приклад 8 (%) 5 16,6 5 30 43 0,4 Порівняльний Приклад 2 (%) 5 16,6 5 30 43 0,4 20 25 Приклад 9: Тест на відчуття танення у роті Відчуття танення у роті від вафель, вкритих шоколадом із різною композицією жирів з Прикладів 7 та 8, а також з Порівняльного прикладу 2, оцінювалося 10 учасниками. Оцінка "добре" позначалася як "О", "задовільно" - як Δ, а "погано" - як "X". Данні порівнянь наведені у таблиці 12. Таблиця 12 Відчуття танення Приклад 7 О Приклад 8 О Порівняльний приклад 2  Оцінки: О - добре,  - задовільно, X - погано 30 35 Приклад 10: Тест на стійкість до появи нальоту на шоколаді Шоколадні вафлі з Прикладів 7 та 8 і Порівняльного прикладу 2 зберігалися протягом тижня за температури 20 °C, після чого були поміщені у температурозберігальну піч на 24 години - за температури 30 °C, ще на 24 години - за температури 20 °C, після чого було проведено циклічний тест. Тест проводився 15 разів, доки не з'явилися очевидні ознаки змін у якості шоколаду, тобто наліт і зернистість. Результати представлені у Таблиці 13. Крім того, після закінчення тесту було проведене оцінювання відчуття танення, за тією ж методикою, що у Прикладі 9, результати показані у Таблиці 13. Таблиця 13 Наліт і зернистість Відчуття танення Приклад 7 Не з'явилися О Приклад 8 Не з'явилися О Оцінки: О - добре,  - задовільно, X - погано 9 Порівняльний приклад 2 Не з'явилися  UA 104608 C2 5 10 Шоколад з Прикладів 7 та 8 і Порівняльного прикладу 2 не піддався появі нальоту та зернистості під час зберігання, що загалом характеризує жаротривкість жирів за температури не вище 30 °C у темперованому шоколаді. Крім того, зважаючи на те, що відчуття танення у роті до і після зберігання не змінилося, доходимо висновку, що зміни у кристалічній структурі жирів не відбулися. Приклад 11: Тест на ламкість та блиск У Прикладі 11 був проведений тест, покликаний визначити, чи може шоколадна композиція з використанням жирів-замінників для масла какао покращити такі якості, необхідні для шоколадної глазурі, як ламкість та блиск. Шоколадні вафлі з Прикладів 7 та 8 і Порівняльного прикладу 2 зберігалися протягом тижня за температури 20 °C та обстежувалися неозброєним оком щотижня протягом 4 тижнів для оцінки блиску та тріщин поверхні. Результати представлені у Таблиці 14. Таблиця 14 Приклад 7 Приклад 8 Порівняльний приклад 2 Початковий Через 1 тиждень Через 2 тижні Через 3 тижні Через 4 тижні Оцінки: X - дуже погано, 15 20 - погано, - добре, - дуже добре Шоколадні вафлі з Прикладів 7 та 8 і Порівняльного прикладу 2 мали гарний блиск навіть після 4 тижнів зберігання. Шоколад з Прикладів 7 та 8 мали дуже гарний показник щодо ламкості, тоді як на шоколаді з Порівняльного прикладу2 через 3 тижні з'явилися невеликі тріщини. Отже, жир-замінник для масла какао відповідно до цього винаходу надає шоколаду споживчу цінність та стабільну кристалізацію, тобто він може використовуватися у продуктах, вкритих шоколадом, замість натурального масла какао. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 1. Еквівалент та добавка до масла какао, яка характеризується тим, що містить 1,3дипальмітил-2-олеїн гліцерину (POP) у кількості не більше 10 мас. % загальної ваги еквівалента та добавки до масла какао та 1-пальмітил-2-олеїн-3-стеарил гліцерину (PОS) і 1,3-дистеарил-2олеїн гліцерину (SOS) із коефіцієнтом співвідношення вмісту (POS)/(SOS), що знаходиться у діапазоні від 1,0 до 1,5. 2. Шоколадна композиція, яка характеризується тим, що включає 1-15 мас. % еквіваленту та добавки до масла какао за п. 1. 3. Шоколадна композиція, яка характеризується тим, що включає 1-30 мас. % еквіваленту та добавки до масла какао за п. 1. 4. Спосіб виготовлення еквіваленту та добавки до масла какао, що містить 1,3-дипальмітил-2олеїн гліцерину (POP) у кількості не більше 10 мас. % загальної ваги еквівалента та добавки до масла какао та 1-пальмітил-2-олеїн-3-стеарил гліцерину (POS) і 1,3-дистеарил-2-олеїн гліцерину (SOS) із коефіцієнтом співвідношення вмісту (POS)/(SOS), що знаходиться у діапазоні від 1,0 до 1,5, який характеризується тим, що включає: - фракціонування рослинних жирів, - виготовлення сировинного жиру шляхом змішування фракціонованого рослинного жиру з похідною жирної кислоти, та - ензимну/ферментну переетерифікацію сировинного жиру з похідними жирних кислот за температури 30-60 °С протягом 1-30 годин з використанням ензиму, орієнтованого на позицію sn-1,3. 5. Спосіб виготовлення еквіваленту та добавки до масла какао за п. 4, який відрізняється тим, що за похідну жирної кислоти використовують похідну стеаринової кислоти. 10 UA 104608 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 11