DE68905136T2

DE68905136T2 - Gelierbare emulsion und verfahren zu ihrer herstellung.

Info

Publication number: DE68905136T2
Application number: DE8989119065T
Authority: DE
Inventors: Keiko Harada; Nobuo Kyogoku
Original assignee: Suntory Ltd
Current assignee: Suntory Ltd
Priority date: 1988-10-15
Filing date: 1989-10-13
Publication date: 1993-08-19
Anticipated expiration: 2009-10-14
Also published as: EP0366998B1; ATE86080T1; JPH02107162A; DE68905136D1; EP0366998A1; CA2000739A1; AU4290689A; AU617219B2; US5093028A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gelierung einer Emulsion, die aus einein Fett- oder Ölinhaltsstoff und einem Protein zusammengesetzt ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Merstellung eines Gels durch Vernetzung des Proteins in einer Emulsion, die aus Protein und Öl (oder Fett) zusammengesetzt ist, mit einer Iridoidverbindung. Das so erhaltene Gel ist stabil darin, daß der Öl- oder Fettinhaltsstoff sich vom Proteininhaltsstoff beim Stehen nicht abtrennt, und darin, das es wärmebeständig ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren zur Gelierung durch Vernetzung des Proteins in einer Emulsion aus Protein und Öl (oder Fett) mit einer Iridoidverbindung mit einem anderen bekannten Verfahren zur Gelierung von Emulsionen kombiniert.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine stabilisierte Emulsion hergestellt, indem das Protein in einer Emulsion aus Protein und Öl- (oder Fett-)-Inhaltsstoffen mit einer Iridoidverbindung vernetzt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Gel oder eine stabilisierte Emulsion, die durch die oben beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Viele Öl- (oder Fett-) enthaltende Gele sind verfügbar, die unter Ausnutzung verschiedener funktioneller Charakteristika von Proteinen wie etwa Emulgierbarkeit und Gelierbarkeit hergestellt werden, und Beispiele dafür sind die traditionellen japanischen Nahrungsmittelprodukte wie Yuba, Aburaage und Ganmodoki und Milchprodukte wie etwa Käse und Joghurt. Die Verwendung solcher Öl- (oder Fett-) enthaltenden Gele ist in letzter Zeit erweitert worden, und sie werden auch als Streckungsmittel in Fleischverarbeitungsprodukten, wie etwa Würsten, verwendet.
Nahrungsmittelprodukte wie etwa Yuba, Aburaage und Ganmodoki werden durch ein Verfahren hergestellt, worin ein Fett- oder Ölinhaltsstoff mit Sojabohnenprotein emulgiert wird, wodurch eine gelierte Emulsion gebildet wird, und werden weiterverarbeitet durch Erwärmen oder eine andere geeignete Behandlung. Ein Problem mit diesem Verfahren besteht darin, daß, wenn der Anteil des Öl- oder Fettinhaltsstoffs in der Emulsion ansteigt, die Festigkeit des resultierenden Gels abzunehmen tendiert, begleitet von solchen Nachteilen wie Abtrennung des Fett- oder Ölinhaltsstoffs. Die Verwendung eines Öl- oder Fett-enthaltenden Gels als Streckungsmittel in Fleischverarbeitungsprodukten ist in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 63-192362 gezeigt, welche lehrt, daß ein Öl- oder Fettinhaltsstoff zusammen mit einem Molkeprotein emulgiert wird, wobei die Emulsion erwärmt wird, wodurch ein thermisch denaturiertes Gel gebildet wird, das geeignet ist zur Verwendung als Streckungsmittel in Fleischverarbeitungsprodukten. Im Fall von Würsten und anderen Fleischverarbeitungsprodukten mit hohen Öl- oder Fettgehalten wird jedoch die Emulsion, wenn das Fleischprotein während des Kochens in Wasser denaturiert wird, nachdem das Fleisch in sein Behältnis verpackt wurde, zerstört, was zur Abtrennung der Öl- und Fettinhaltsstoffe führt, welche Fettaggregate beim Abkühlen bilden und somit das Aussehen des Endprodukts wesentlich verschlechtern werden. Daher ist im Fall der Gelierung durch thermische Denaturierung von Proteinen die Menge, in der der Öl- oder Fettinhaltsstoff zugesetzt werden kann, unvermeidlicherweise begrenzt, und dies führte zu der Schwierigkeit, ihre Fähigkeit, eine geschmeidige und glatte Struktur für Fleischprodukte zu schaffen, voll auszunutzen.
Um diesen Nachteil auszuschalten, müssen die Emulsion ebenso wie die gelierte Emulsion wärmebeständig gemacht werden. In anderen Worten, eine Emulsion, die aus Protein und Fett- (oder Öl-) Bestandteilen zusammengesetzt ist, muß auf eine Weise geliert werden, daß die Emulsion in einem wärmestabilen Zustand bleibt. Ein Verfahren, das verwendet werden könnte, um solch ein wärmestabiles Gel herzustellen, ist das Verfahren durch Vernetzung der Proteine. Herkömmlicherweise werden Proteine mit gewöhnlichen Chemikalien wie etwa Glutaraldehyd vernetzt, doch solche Chemikalien verursachen oft Probleme aus dem Gesichtspunkt der Nahrungsmittelhygiene. Ein Verfahren, das kein chemisches Vernetzungsmittel verwendet, doch das die Gelierung durch Vernetzung der Glutamin- und Lysinreste am Protein durch die Wirkung von Transglutaminase bewirkt, ist berichtet worden (Japanische Patent-Offenlegungsschrift 58-149645). Dieses Verfahren jedoch erfordert eine enzymatische Reaktion, und verglichen zu chemischen Reaktionen sind die Reaktionsbedingungen, wie etwa pH und Temperatur, begrenzt. Ferner ist das verwendete Enzym abhängig von Ca&spplus;&spplus; und erfordert die Zugabe einer speziellen Ca&spplus;&spplus;-Quelle neben dem Protein und den Fett- oder Ölbestandteilen. Somit ist die Reaktion, die bei diesem Verfahren eingesetzt wird, im Vergleich zu chemischen Reaktionen schwer zu kontrollieren. Zusätzlich zu diesen Nachteilen muß das Enzym nach der Reaktion vollständig inaktiviert werden.
Es wurde berichtet, daß die Iridoidverbindungen, die sich aus Gardenia jasminoides Ellis ableiten, die als Vernetzungsmittel in den Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden, mit Verbindungen reagieren, welche primäre Aminogruppen enthalten, und weiter unter oxidierenden Bedingungen polymerisiert werden, wodurch blaue Farbstoffe gebildet werden (Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 57-14781 und Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 61-47167). Die Sicherheit der so gebildeten blauen Farbstoffe ist als Ergebnis ihrer verbreiteten Verwendung als natürliche Pigmente in Nahrungsmitteln weithin anerkannt. Es wurde auch berichtet, daß die Eigenschaften solcher Iridoidverbindungen genutzt werden können, um Enzymproteine auf Trägern zu immobilisieren (Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 63-157981).
Daher ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei welchem das Protein in einer Emulsion, die aus Protein und Fett- (oder Öl-) Inhaltsstoffen zusammengesetzt ist, mit einer Iridoidverbindung vernetzt wird, wodurch ein Gel gebildet wird, das resistent gegen Wärme ist und das nicht leicht eine Abtrennung des Fett- oder Ölinhaltsstoffes verursachen wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Stabilisierung einer Emulsion zur Verfügung zu stellen, die aus Protein und Fett- (oder Öl-) Bestandteilen zusammengesetzt ist, indem der Proteinbestandteil mit einer Iridoidverbindung vernetzt wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gel oder eine stabilisierte Emulsion zur Verfügung zu stellen, bei welcher das Protein in einer Emulsion, die aus Protein und Fett- (oder Öl-) Bestandteilen gebildet ist, mit einer Iridoidverbindung vernetzt ist.
Um die oben beschriebenen Ziele zu erreichen, haben die gegenwärtigen Erfinder intensive Untersuchungen über chemische Vernetzungsreaktionen durchgeführt, welche weniger Einschränkungen bezüglich der Reaktionsbedingungen unterliegen als die enzymatische Reaktion, und fanden, daß, wenn eine Emulsion, die aus Protein und Öl (oder Fett) zusammengesetzt ist, mit einer Iridoidverbindung umgesetzt wird, ein Gel oder eine stabilisierte Emulsion hergestellt werden konnte, welche, anders als solche, die durch thermische Proteindenaturierung hergestellt worden waren, stabil und wärmebeständig war aufgrund der Vernetzungen, die durch Behandlung mit Iridoidverbindungen erzeugt worden waren. Die vorliegende Erfindung wurde auf Grundlage dieses Befundes erreicht. Die vorliegenden Erfinder fanden auch, daß die Vernetzungsreaktion, die durch Iridoidverbindungen gestartet worden war, mit Erwärmen oder anderen bekannten Verfahren zur Gelierung des Proteingehalts von Emulsionen kombiniert werden konnte.
Daher stellt die vorliegende Erfindung, welche hauptsächlich auf die Gelierung einer Emulsion, die aus Protein und Fett (oder Öl) zusammengesetzt ist, oder auf eine Verstärkung der Gelfestigkeit oder eine Stabilisierung der Emulsion gerichtet ist, ein Verfahren zur Herstellung eines Gels oder eines stabilisierten Gels unter Verwendung von Iridoidverbindungen als Vernetzungsmittel zur Bildung von Vernetzungen zwischen den Proteinmolekülen in der Emulsion zur Verfügung.
Gemäß diesem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann ein Gel durch Vernetzung des Proteins in einer Emulsion, die aus Protein- und Fett- (oder Öl-) Bestandteilen zusammengesetzt ist, in Anwesenheit einer in einer spezifizierten Menge zugegebenen Iridoidverbindung hergestellt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Vernetzungsreaktion mit einer Iridoidverbindung kombiniert werden mit Erwärmen oder einer anderen bekannten Methode zur Gelierung von Proteinen in Emulsionen. Spezifischer ausgedrückt, kann die Vernetzungsreaktion mit einer Iridoidverbindung vor, nach oder gleichzeitig stattfinden mit Erwärmen oder anderen Verfahren, die in der Fachwelt zur Gelierung von Proteinen in Emulsionen bekannt sind. Zum Beispiel kann das durch Erwärmen gebildete Gel in eine Lösung, die eine Iridoidverbindung enthält, eingetaucht werden, so daß das Protein im Gel vernetzt wird, wodurch die Gelstärke erhöht wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, kann eine Emulsion, die aus Protein und Fett (oder Öl) besteht, mit einer Iridoidverbindung behandelt werden, so daß das Protein in der Emulsion mit dieser Verbindung vernetzt wird, wodurch die Emulsion stabilisiert wird.
Jede beliebige Iridoidverbindung, die eine Vernetzungsfähigkeit besitzt, kann in den Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden, und illustrative Beispiele dafür sind die Aglycone von Geniposid, Gardenosid, Geniposidinsäure usw. Von diesen Verbindungen ist Genipin, das aus Gardenia jasminoides Ellis abgeleitet ist, welches das Aglycon von Geniposid ist, am stärksten bevorzugt. Diese Iridoidverbindungen können in Übereinstimmung mit den Offenbarungen in der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 57-14781, der Japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 61-47167 usw. hergestellt werden.
Jede beliebige Emulsion kann in der vorliegenden Erfindung ohne besondere Beschränkung verwendet werden, solange sie aus Protein- und Fett- (oder Öl-) Bestandteilen besteht. Sie können zu jeder beliebigen Gestalt, einschl. Blättern, Fasern und Körnern geliert werden. Das Eingießen in Formen mit der gewünschten Gestalt, wie etwa Blättern oder Blöcken, kann von der Gelierrekation gefolgt sein. Ein Gel in Blattform kann auf die folgende Weise hergestellt werden: (1) Ein Blatt Gel, das durch Verfahren wie etwa Erwärmen, verschieden von Gelierung mit einer Iridoidverbindung, erhalten wurde, wird in eine Lösung, die eine Iridoidverbindung enthält, eingetaucht; oder (2) Eine Iridoidverbindung wird einer proteinhaltigen Emulsion zugegeben, und die Mischung wird in eine Form gegossen, wodurch ein Blatt der gewünschten Dicke hergestellt wird, gefolgt von Reaktion und wahlweisem Erwärmen in einem geeigneten Apparat, wie etwa einer thermostatisierten Kammer.
Der Ursprung der Proteine, die durch die Verfahren der vorliegenden Erfindung vernetzt werden können, ist in keiner Weise beschränkt, und jede beliebige Sorte Proteine, einschl. pflanzlicher und tierischer Proteine, kann verwendet werden. Beispielhafte pflanzliche Proteine schließen entfettete Proteine von Ölsamen (z.B. entfettete Sojabohnen) und Proteine, die davon abgetrennt wurden, ein. Beispielhafte tierische Proteine schließen Milchprotein, Eiprotein, Collagen usw. ein.
Der Ursprung der Fette und Öle, die in den Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet werden, ist in keiner Weise beschränkt, und jede beliebige Art von Fetten und Ölen kann verwendet werden, einschl. pflanzlicher Öle und tierischer Fette. Beispielhafte pflanzliche Öle schließen Sojabohnenöl, Saffloweröl, Palmöl usw. ein, und beispielhafte tierische Fette schließen Schweinefett und Talg ein. Diese Fette und Öle können weiter verarbeitet werden und dies ist auch im Bereich "Fette und Öle" eingeschlossen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Verbindungen, die mit Fetten und Ölen verbunden sind, sind ebenfalls verwendbar. Öllösliche Verbindungen wie etwa Vitamin E können den oben erwähnten Ölen und Fetten beigemengt werden.
Bei der Gelierung von Emulsionen werden Iridoidverbindungen in Mengen, die im allgemeinen von 0,001 bis 1 Teil, vorzugsweise von 0,005 bis 0,5 Teilen pro Gewichtsteil trockenem Protein reichen, verwendet. Es ist bevorzugt, daß die Konzentration des Proteins in der Emulsion vergleichsweise hoch ist, gewöhnlich mindestens 2 Gew.%, wobei der Bereich von 5 bis 20 Gew.% besonders bevorzugt ist. Wenn die Proteinkonzentration weniger als 2 Gew.% beträgt, wird sich selbst in Gegenwart von Iridoidverbindunen kein Gel bilden, obwohl die letzteren zur Stabilisierung der Emulsionen beitragen werden. Der Gehalt der Fett- oder Ölkomponente in der Emulsion beträgt im allgemeinen mindestens 2 Gew.%, vorzugsweise 5 bis 40 Gew.%. Die folgenden Bedingungen können für die Gelierreaktion verwendet werden: pH 4 bis 10; Reaktionstemperatur 5 bis 100ºC, vorzugsweise 5 bis 70ºC; und Reaktionszeit 10 Minuten bis 70 Stunden unter wahlweisem Rühren, wobei ihr Bereich in Abhängigkeit von pH und Temperatur variieren kann.
Die Anteile von Protein, Fett (oder Öl) und Wasser im Gel oder der stabilisierten Emulsion, die durch die Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, können frei eingestellt werden, um zu der spezifischen Verwendung dieser Produkte zu passen. Darüber hinaus sind sie sicher eßbar und können als Nahrungsmittelbestandteile in verschiedenen Nahrungsmittelprodukten einschl. Würsten und Schinken verwendet werden.
Gelierung durch die Vernetzungsreaktion, welche in den Verfahren der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, kann bei niedrigeren Temperaturen als Gelierung durch thermische Proteindenaturierung durchgeführt werden, so daß sie den Vorteil hat, die Abtrennung von Fett- oder Ölbestandteilen aus der Emulsion zu verhindern. Außerdem ist das durch die Vernetzung der Proteine erhaltene Gel wärmestabil und wird keine Abtrennung von Öl- oder Fettbestandteilen beim Erwärmen erfahren, wodurch es gestattet wird, daß Fett- oder Ölbestandteile in größeren Mengen als im Falle, daß herkömmliche Verfahren der Emulgierung und Gelierung eingesetzt werden, zugesetzt werden können. Infolgedessen können die Anteile von Proteinen, Ölen oder Fetten und Wasser frei gewählt werden, was den Vorteil bietet, daß das erhaltene Gel oder die stabilisierte Emulsion leicht zu Nahrungsmittelzusatzstoffen verarbeitet werden können, die spezielle Anforderungen unter solchen Aspekten wie Wohlgeschmack, Duft, Nährwert usw. erfüllen.
Die folgenden Beispiele sind zum Zwecke der weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung aufgeführt, sollen aber in keiner Weise als beschränkend verstanden werden.

BEISPIEL 1

Sojabohnenöl und Sojaproteinisolate (Fujipro SE von Fuji Oil Co., Ltd.) wurden in ein Schnitzelwerk eingebracht und leicht gerührt. Unter anhaltendem Rühren wurde Wasser langsam zugegeben, wodurch die Emulgierung vervollständigt wurde. Darauffolgend wurde Genipin zu der resultierenden Emulsion zugegeben, und die Mischung wurde auf 40ºC eine Stunde lang erwärmt, um das Protein zu vernetzen, sodaß ein Gel gebildet wurde. Die Anteile der jeweiligen Inhaltsstoffe waren wie folgt: 0,01 Teil Genipin und 15 oder 20 Teile Fett pro Gewichtsteil Protein.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

Die jeweiligen Bestandteile wurden in denselben Anteilen wie in Beispiel 1 gemischt und emulgiert, mit der Ausnahme, daß kein Genipin zugegeben wurde.
Die in Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1 hergestellten Emulsionen wurden einem Wärmebeständigkeitstest nach dem folgenden Verfahren unterworfen: Jede Emulsion wurde in ein Becherglas überführt, welches in einem Wasserbad auf 80ºC eine Stunde lang erwärmt wurde, und eine Beobachtung wurde gemacht, um zu bestimmen, ob oder ob nicht sich der Fettbestandteil abtrennen würde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. TABELLE 1 Protein:Genipin:Fett:Wasser Zustand nach dem Erwärmen Keine Fettabtrennung Fett abgetrennt
Wie die obigen Daten zeigen, war das Vernetzen von Protein mit Genipin wirksam darin, die Emulsion zu stabilisieren, wodurch ein elastisches Gel, das große Mengen Fett und Wasser beinhaltete, gebildet wurde.

BEISPIEL 2

Zu einer Mischung von Natriumchlorid (2 g), Natriumtripolyphosphat (0,48 g), Natriumglutamat (0,4 g), Genipin (0,08 g), Aromastoff (0,3 g) und Zucker (0,8 g) wurde Wasser auf ein Gewicht von 40 g zugegeben. Zu der Mischung wurden Sojaproteinisolate < 8 g) und Schweinefett (40 g) zugegeben und mit einem Homogenisiermischer emulgiert, wodurch eine emulgierte Salzlösung hergestellt wurde. Zerkleinertes Fleisch (109 g) wurde in diese emulgierte Salzlösung eingetaucht und Stärke (4,6 g) wurde zugegeben, gefolgt von Mischen und Verpacken in eine Hülle. Das verpackte Fleisch wurde auf 40ºC 30 Minuten lang erwärmt, um eine Vernetzungsreaktion zu bewirken und wurde danach in Wasser bei 75ºC 40 Minuten lang gekocht. Die so hergestellte Wurst enthielt ungefähr 20 Gew.% Schweinefett, doch ergab sich keine detektierbare Wanderung von Fett zur inneren Oberfläche der Hülle, selbst als abgekühlt wurde. Darüber hinaus hatte die Wurst einen guten Geschmack.

BEISPIEL 3

Eine Wurst wurde wie in Beispiel 2 hergestellt, mit der Ausnahme, daß 8 g Sojaproteinisolate durch 4 g Natriumcaseinat ersetzt wurden. In Beispiel 3 gab es ebenfalls keine detektierbare Wanderung von Fett zur inneren Oberfläche des Behältnisses, selbst wenn die Wurst gekühlt wurde.

VERGLEICHSBEISPIEL 2

Würste wurden wie in den Beispielen 2 und 3 hergestellt, mit der Ausnahme, daß kein Genipin zugegeben wurde. Abtrennung des Fettbestandteils wurde während des Kochens in Wasser beobachtet. Zusätzlich wurde eine Wanderung von Fett zur inneren Oberfläche des Behältnisses nach dem Kühlen beobachtet.

BEISPIEL 4

Zu 10 Gewichtsteilen Sojaproteinisolaten wurde Sojabohnenöl (1 Teil), Glycerin (2 Teile), Genipin (0,1 Teil) und Wasser (100 Teile) zugegeben und durch Rühren mit einem Mischer homogenisiert. Die resultierende Emulsion wurde in eine Form auf eine Dicke von 500 um gegossen und in einer thermostatisierten Kammer bei 100ºC 10 Minuten lang stehengelassen, bis sich ein Film bildete. Das so erhaltene Sojabohnenproteinblatt hatte eine Dicke von 80 um und war hochplastisch.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Gels durch Vernetzung des Proteins in einer Emulsion, die aus einem Protein- und einem Fett- oder Ölbestandteil zusammengesetzt ist, mit einer Iridoidverbindung.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die Iridoidverbindung Genipin ist.

3. Verfahren zur Herstellung eines Gels durch Kombination von zwei Gelierungsverfahren, wovon das eine die Vernetzung des Proteins in einer Emulsion, die aus einem Protein- und einem Fett- oder Ölbestandteil zusammengesetzt ist, mit einer Iridoidverbindung ist, und das andere eine andere Methode zur Proteingelierung ist.

4, Verfahren gemäß Anspruch 3, worin die Iridoidverbindung Genipin ist.

5. Verfahren gemäß den Ansprüchen 3 oder 4, worin das andere Verfahren zur Proteingelierung Erwärmung ist.

6. Verfahren gemäß den Ansprüchen 3, 4 oder 5, worin das Protein in einer Emulsion, die aus einem Protein- und einem Fett- oder Ölbestandteil zusammengesetzt ist, durch Erwärmen geliert wird und dann in eine Lösung einer Iridoidverbindung eingetaucht wird.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die Emulsion zu einem Gel in Blattform geformt wird.

8. Verfahren zur Herstellung einer stabilisierten Emulsion durch Vernetzung des Proteins in einer Emulsion, die aus einem Protein- und einem Fett- oder Ölbestandteil zusammengesetzt ist, mit einer Iridoidverbindung.

9. Gel, bei welchem das Protein in einer Emulsion, die aus einem Protein- und einem Fett- oder Ölbestandteil zusammengesetzt ist, mit einer Iridoidverbindung vernetzt ist.

10. Emulgiertes Produkt, worin das Protein in einer Emulsion, die aus einem Protein- und einem Fett- oder Ölbestandteil zusammengesetzt ist, mit einer Iridoidverbindung vernetzt ist.