食用油溶黑色悬浮液的制作方法

食品,饮料机械,设备的制造及其制品加工制作,储藏技术1.本发明涉及一种基于黑色油的悬浮液，其包含作为黑色颜料的植物碳。所述油基悬浮液可作为例如食品和药品的制造过程中的着色剂。背景技术：：：2.含有天然或合成着色物质的着色剂常被用作食品和药品制造过程中的添加剂。市售的此类着色剂种类繁多，使得制造商能够在需要特定色调的情况下为产品选择具有所需颜色的单一着色剂、或者以适当组合赋予所需颜色的着色剂混合物。3.市售的着色剂可以包括合成物质，该合成物质包含通常也称为染料或偶氮染料的物质。此类试剂也可以包含颜料或其他天然来源的着色物质，例如以含有着色物质的植物材料的形式，或作为从天然含有此类物质的植物、动物或微生物材料中分离出来的或多或少的纯化着色物质。一直以来都有着对覆盖所有色调的天然着色物质、并且改进特定颜色物质的任何所需特性的需求。黑色是一种在自然界中不常见的特殊颜色。“植物碳”(carbovegetabilis)作为一种来源，用于获取对食物或药品提供黑色的着色物质。这种色素物质是通过碳化植物材料而产生的。4.本技术基于植物碳(carbovegetabilis，也称为vegetablecarbon，e153)，它是一种暗色粉末状的颜料。植物碳具有很高的表面积-体积比，而且提供了强烈的黑色。植物碳在其纯净形式中是一种非常轻的细黑色粉末，在例如生产食品或糖果的工业环境中极难处理。它很容易被空气中的电流传播，而且很难从表面上清洗掉，因为它非常疏水且不溶于任何普通包含酸、碱和有机溶剂的清洁剂。当在液体中混合时，植物碳有结块并形成沉淀物的趋势。5.目前，通过将颜料粉末分散在葡萄糖浆或纤维素衍生物溶液中来生产含有植物碳的着色物质，从而获取可以“原样”使用或可以加工、以提供进一步着色组合物的膏状物。包含植物碳的市售物质具体由于以下任一原因而无法适合于所有应用：6.·高粘度或7.·低着色强度8.·或以上两者9.与上述特性相关的问题包括高粘度，其使得产品难以借由泵送法而在生产设备中移动，因此必须手动运输。此外，植物碳的低浓度使得有必要在任何特定应用中添加更多体积的着色物质。因此，需要添加大量的水，这可能导致食物或药品中有不想要的水和/或糖含量。10.ru2548964公开了一种在水溶性系统中使用植物煤的食物着色。11.因此，本技术的一个目的是提供一种适合于例如食物或制药应用的工业处理的形式的植物碳。该技术特别应该提供一种可以与油混溶的形式的植物碳，以便它可以作为例如含脂肪的食物的成分。悬浮液不应该随着时间凝聚或沉淀。此外，染料的悬浮液应该提供强烈的深颜色、同时没有“异味”(指气味或味道)。进一步地，这种悬浮液还应该是热和氧化稳定的。技术实现要素：12.在第一方面，本发明涉及了一种油基悬浮液，用于着色食物或药品，所述油基悬浮液包含：13.a.植物碳颗粒；14.b.至少一种乳化剂；15.c.至少一种植物油；16.其中所述植物碳颗粒分散在所述植物油中。17.还提供了一种生产在此所述的油基悬浮液的方法，所述方法包含以下步骤：18.a.将所述至少一种乳化剂分散在所述至少一种植物油中以提供植物油分散体；19.b.将所述植物碳色素加入所述植物油分散体中，并混合所述分散体；从而提供本发明所述的油基悬浮液。20.还提供了一种使用本发明所述的油基悬浮液的方法，用于着色食品或药品。所述食品或药品包含本发明所述的油基悬浮液。21.在从属权利要求中提供了本发明的其他方面。具体实施例22.本发明人发现了一种稳定的脂溶性植物碳着色组合物的制备方法，所述组合物不含水、而且在加工过程中不需要加热步骤。要创造一种稳定的脂溶性无水分散体(比如植物碳)的一种非常多孔的材料，因此要具有非常大、非常疏水的表面区域而成为一项挑战。23.在本文中，术语“植物碳”(carbovegetabilis)和“碳水化合物”(carbo)可以互换使用，以表示可以通过例如缓慢热解以及在没有氧气的情况下加热木材、糖、骨炭或其他物质而产生的黑色颜料粉末。术语“植物碳”(carbovegetabilis，carbovegetalis)、“蔬菜黑”(vegetableblack)或“蔬菜碳”(vegetablecarbon)在立法中专门用于识别可作为食用色素物质的物质。根据目前的欧盟立法，植物碳被标识为e编号e153。24.本技术使用至少一种乳化剂来稳定悬浮液中的植物碳、并防止结块和沉淀。添加乳化剂可使产品稳定为粘稠的膏状，不会随着时间的推移而结块或沉淀。25.因此，提供了一种用于着色食物或药品的油基悬浮液，所述油基悬浮液包含：26.a.植物碳颗粒；27.b.至少一种乳化剂；28.c.至少一种植物油；29.其中所述植物碳颗粒分散在所述植物油中。30.这个技术基于植物碳分散在油中的原理，使用辅助表面活性剂(乳化剂)来保护它们不结块，因为它们之间的亲和力高于它们与油的亲和力。31.应该注意的是，油基悬浮液(例如植物碳)中的不同材料/物质的所有百分比均以w/w百分比来计算。32.所述植物碳颗粒可以按照整个所述悬浮液的0.5-25wt％、优选10-20wt％、更优选12-16wt％的量而存在。在本发明的一个具体实施例中，该量低于22，例如低于20、低于18wt％。在本发明的一个具体实施例中，该量高于1wt％，例如高于2、4、6、8wt％。33.所给定的分散体的粒径、表面积和所得粘度之间存在着相互关系。因此，所述油基悬浮液中的所述植物碳的高含量更容易在不影响粘度的情况下以更大的粒径实现。然而，如果所述植物碳的含量过高，所述油基悬浮液会变得过于粘稠。34.令人惊讶的是，本发明人发现使用乳化剂可以分散大量的植物碳(即，使粒径小于10μm)，同时与已知产品相比可获得优异的(低)粘度。35.因此，在使用轴sc4-34、转子速度100rpm的温度20℃下的brookfielddv-2trv进行测定时，所述油基悬浮液的粘度通常在500cp和6000cp之间。在这些条件下，优选1000cp和5000cp之间的粘度、更优选2000和4000cp之间的粘度36.如前所述，由于碳的固有性质，植物碳颜料粉末的颗粒具有非常大的总表面积。植物碳粉末的颗粒大小决定了表面积，因此决定了所获取的油基悬浮液的粘度。当颜料粉末分散时，粒径的减小导致了表面积的增加，因而粘度增加。以组合物的强度和暗度为例的颜色特性往往会随着颜料的粒径的减小而增加。粘度和稳定性也会随着颜料的粒径的减小而受到影响。因此，本发明的油基悬浮液的平均颜料粒径优选小于10μm。对于特定应用，可能优选较小的粒径，而这样的粒径包含小于6μm的平均粒径，例如小于4μm的平均粒径。然而，在本发明中也包含具有较大粒径的油基悬浮液。这种较大的粒径包含15μm的平均粒径，例如20μm、30μm、40μm、50μm、或者甚至更高，例如60μm、70μm、或者甚至100μm的平均粒径。粒径被测量为d(4,3)。37.所述至少一种乳化剂按照整个所述悬浮液的0.01-15％wt％、优选0.1-10％、更优选0.1-5％wt％的量而存在。如果存在多于一种乳化剂，则本文所述的量是指所有乳化剂的总量。38.所述至少一种乳化剂可以包含c4-c28脂肪酸甘油单酯/甘油二酯(fattyacidmonoglycerideordiglyceride)或其衍生物。特别地，所述至少一种乳化剂可以包含c4-c28脂肪酸甘油单酯/甘油二酯的c4-c6有机酸酯(organicacidester)。感兴趣的特定乳化剂是柠檬酸甘油单酯和甘油二酯(citricacidestersofmonoanddiglyceridesoffattyacids，e472c、卵磷脂(lecithin，e322)、单脂肪酸甘油酯(mono-anddiglyceridesoffattyacids，e471)、脱水山梨糖醇单油酸酯(sorbitanmonooleate，e494)、双乙酰酒石酸单双甘油酯(diacetyltartaricacidesterofmono-anddiglycerides，e472e)。特别优选的是datem。这些乳化剂具有正确的亲水亲油平衡值(hydrophilic-lipophilicbalance，hlb)和植物碳在油中的悬浮液的分散效果。优选地，所述至少一种乳化剂不是衍生自棕榈油。39.所述至少一种乳化剂具有小于等于13、小于等于12、或小于等于11的亲水亲油平衡值(hlb)。合适地，所述至少一种乳化剂具有大于等于2、大于等于3、大于等于4、或大于等于5的亲水亲油平衡值(hlb)。hlb过高或过低的乳化剂可能无法提供所需的悬浮液稳定性。40.植物油提供了“基础”，它是混合其他成分的载体。因此，通常它弥补了油基悬浮液中的重量平衡。为了能够制成悬浮液，油是液体的形式。所述至少一种植物油可以选自葵花油、油菜油、葵花油、菜籽油、中链甘油三酸酯油(mct)、玉米油和油菜籽油，这些油的混合物也是可以的。特别是这些植物油避免了不希望的气味或味道，并且提供了一致的油基悬浮液。优选地，所述至少一种植物油是mct椰子油。以与所述乳化剂类似的方式，所述至少一种植物油优选不是衍生自棕榈油。在本发明的一个具体实施例中，所述悬浮液不包含棕榈油。所述植物油按照整个所述悬浮液的35-98.9wt％，例如55-97wt％、优选70-95wt％、更优选75-90wt％的量而存在。在一个具体实施例中，所述悬浮液包含超过50wt％的植物油，例如超过60wt％、70wt％、甚至80wt％的植物油。在一个特定方面，所述油基悬浮液包含：41.a.0.5-25wt％的植物碳颗粒；42.b.0.01-15wt％的乳化剂；43.c.平衡的植物油。44.其中，所述乳化剂和植物油如本文所述。45.在本发明的一个具体实施例中，所述悬浮液由植物碳水化合物、乳化剂和植物油组成，优选不含棕榈油的植物油。46.本技术还提供了一种如本文所述的油基悬浮液的制备方法，其中所述方法包含以下步骤：47.a.将所述至少一种乳化剂分散在所述至少一种植物油中以提供植物油分散体；48.b.将所述植物碳色素加入所述植物油分散体中，并混合所述分散体；从而提供本发明所述的油基悬浮液。49.所述油基悬浮液的制备在环境温度下进行。50.已经表明，在添加植物碳粉末之前，必须将乳化剂分散在植物油中，以获取最佳的稳定性。51.在该方法中，对机械搅拌和高剪切混合器的使用进行了测试和比较。高剪切混合不会有助于产品的质量。通过简单的机械搅拌可以达到稳定的浓黑色。与直觉相反的，已发现到高剪切混合不会有助于减小本发明的所述悬浮液中的粒径。因此，本发明的方法中的混合步骤(b)优选不是高剪切混合步骤。低剪切混合的特征在于，在该方法中混合了物质、而不减小粒径。52.大多数粉末形式的着色剂在悬浮后进行铣削/研磨。这可以提供关于稳定性或颜色的改进性能。然而，在本技术中，研磨不会对悬浮液中的植物碳的粒径提供积极影响。因此，本发明的方法不包含在步骤b中或之后的研磨步骤。53.混合的时间也被证明了是重要的：产品混合得越多，颜色就越浓。因此，适当地，混合步骤(b)进行至少30分钟、优选至少60分钟、更优选至少75分钟的时间。54.本发明的所述油基悬浮液可用作所有其他着色物质，为任何旨在供人类或动物食用的可食用产品提供黑色色调。所述油基悬浮液还可以用于制造药品。本发明的所述油基悬浮液可以与任何其他油基悬浮液交融或混合、以提供所需的色调。55.因此，本发明提供了本文所述油基悬浮液的使用，旨在着色食品或药品。本技术还提供了包含本文所述油基悬浮液的食品或药品。特别感兴趣的是包含本文所述油基悬浮液以及糖的方旦糖膏(fondantpaste)。56.本发明的油基悬浮液的特别实用的应用在于调味料、香料混合物、腌泡汁、调味品、巧克力、脂肪基涂层、巧克力的奶油馅、以奥利奥(oreos)为例的曲奇饼、甘草管的着色、调味酱、软糖、口香糖和冰淇淋。57.本发明将通过以下示例来进一步说明。58.示例59.示例1：60.将混合了0.5wt％的乳化剂(e472e)的单乙酰酒石酸和二乙酰酒石酸的甘油酯以及食品脂肪的脂肪酸分散在85wt％的mct椰子油中。然后在混合时将植物碳(14.5wt％)缓慢地添加到油相中。61.然后通过简单的机械搅拌将产品进行混合(在环境温度20-25℃下至少1小时)。在混合器的头周围获取了温和的涡流，呈现出粉末的良好混合，以使得悬浮液沉淀和稳定。62.在第一次试验中，使用高剪切(hs)混合器(来自ika的ultraturaxt25digital，转速为16000rpm)以及机械搅拌。这是因为高剪切混合通常有助于降低悬浮液的粒径，从而提供更稳定的系统。63.将产品进行混合，然后进行机械搅拌10分钟，最后进行高剪切(hs)搅拌10分钟。64.l值表示样品的暗度，因而表示黑颜色的强度，在整个过程中以数据颜色来测量。这是通过在28.6克的mct油和71.4克的糖粉中混合0.1％(即，对于100克的糖、油混合物来说有0.1克的油悬浮液)的油产品来完成的。在测量前将混合物充分混合。将上述的油糖膏放入带盖的塑料量杯中。将所述样品放置在色度计datacolor650上的光源前。在具有大开口的反射模式下测量所述样品。其结果以lch色标的形式提供，但由于颜色为黑色，因此只有l(亮度)值可以用于指示所述样品的暗度。65.关于粒径，使用弗劳恩霍夫(fraunhoffer)模型在带有hydromv的元件(cell)的malvernmastersizer3000上通过激光衍射来测量所述样品。测量了d(3；2)、d(4；3)和(90)。66.在整个过程中，对悬浮液的粒径进行跟踪。其结果如表1所示：[0067][0068]在表1中，l值代表所述产品从黑色到白色的亮度，因此对于黑色产品来说，它代表了所获取的黑色的强度，无论是更深的灰色还是强烈的黑色。l值越低，所述产品在油糖膏中的颜色越深。[0069]d(3；2)表示所述样品的粒径的中值，d(4；3)表示所述样品的平均粒径，而d(90)表示90％的体积分布的值低于该值、90％的粒子低于该值。这有助于确定沉淀的风险，因为d(90)越高、一些颗粒在所述样品底部沉淀的风险就越高。[0070]看上去使用高剪切混合并不会有助于减小粒径。然而事实是完全相反的，因为粒径增加了。这反映在l值再次上升，显示出较浅的颜色。该测试确实表明了较长的搅拌时间看上去改善了分散性和颜色的暗度。[0071]然后进行另一项试验，以查看混合时间会在多大程度上影响l值和粒径。再者，所述产物经过前述的混合，并且仅在机械搅拌下搅拌长达2小时。[0072]其结果如表2所示：[0073]ld(3；2)d(4；3)d(90)搅拌15分钟57.082.5243.8097.718搅拌30分钟56.222.4983.7977.452搅拌60分钟55.912.4663.7777.028搅拌75分钟55.012.3993.6586.876搅拌120分钟54.952.3863.6126.842[0074]看上去更长的搅拌时间提供了更深的颜色(更低的l值)和更好的分散性(更小的粒径，特别是代表更大的颗粒的d(90))。2小时后，达到颜色和粒径均未发生变化的水平。[0075]这些试验的样品被送去测试脂肪填充物(奥利奥的填充类型)和脂肪复合物(白巧克力的类型)。应用的测试表明了所述产品在两种应用中的效能都非常好，所述产品在不同的基质中具有良好的分散性(无斑点或未分散的颗粒)。[0076]本发明已经参考了多个示例、方面和实施例进行了描述。然而，本领域的技术人员可以维持在所附权利要求的范围内组合来自各种示例、方面和实施例的特征。当前第1页12当前第1页12









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