專利名稱：烹飪油抗氧化劑組合物、其制備方法及用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及烹飪油領(lǐng)域，具體而言是用來油炸食品的油。本發(fā)明還涉及一類組合物以及使用該組合物改善所述烹飪油的穩(wěn)定性和質(zhì)量的方法。
背景技術(shù)：
在高溫下使用烹飪油或油炸油的烹飪過程會引起烹飪油的氧化、水解和/或聚合。對發(fā)生在油炸油中各種變質(zhì)反應(yīng)的描述，C.W.Fritsch在大豆加工和利用世界會議(World Conference on Soya Processing and Utilization)上，發(fā)表“炸用脂油變質(zhì)的測量簡述”(“Measurements of Frying Fat DeteriorationABrief Review”)進(jìn)行了討論。因此，這些油容易很快地變質(zhì)，并且油的質(zhì)量、營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和烹飪性能會快速下降。在油炸溫度下烹飪油的分解或變質(zhì)會形成游離脂肪酸以及它們的衍生物、脂肪酸的氧化降解產(chǎn)物以及聚合物。烹飪油還會收集微粒，可溶性的污染物如金屬離子，以及從被油炸食品產(chǎn)生的浸出物，例如食品汁。烹飪油中這些物質(zhì)的存在不僅會導(dǎo)致不利的油炸性能的下降，還會對食品的味道和氣味產(chǎn)生有害的影響。具體而言，在所述變質(zhì)的油中油炸的食品，在其內(nèi)部被適當(dāng)?shù)嘏腼冎?，其外部會因為過度烹飪而形成很暗的表層(棕色)。例如，美國專利4,349,451報道，具有少至12ppm來自食品汁和/或食品汁與脂肪酸反應(yīng)的物質(zhì)的烹飪油在烹飪時具有不利的起泡或沸騰的趨勢。另外，使用的烹飪油有了少達(dá)6ppm的上述污染物，會使食品具有親油性，這樣會在油炸的食品表面上殘留油狀殘余物。
在過去，已經(jīng)使用了多種組合物和方法來保持烹飪油的質(zhì)量，或者快速而經(jīng)濟(jì)地處理被污染的烹飪油，例如通過向被污染的烹飪油中加入抗氧化劑。參見美國專利3,947,602、4,330,564、4,349,451、4,462,915、5,200,224和5,354,570，在本文中結(jié)合了其所允許引用的部分。
在制作油炸食品的人，特別是餐館中制作油炸食品的人的操作中，普遍的情況是油的使用壽命從油炸鍋中裝入了新鮮的油開始，直到油因為不能再使用而被丟棄為止。在油炸溫度下加熱和烹飪的過程中，存在于新鮮烹飪油中的抗氧化劑的量快速減少。氧化和其它變質(zhì)反應(yīng)，包括降低油的質(zhì)量和/或用油烹飪的食品的質(zhì)量，包括味道、氣味和外觀這些現(xiàn)象，會在這些頻繁使用的油炸高溫下表現(xiàn)得更為明顯。存在于新鮮烹飪油中的抗氧化劑的量受到限制，不足以減小發(fā)生在熱烹飪油中氧化降解反應(yīng)的速度。如果抗氧化劑的量大些，則烹飪油的壽命固然可以延長。但是，烹飪油中抗氧化劑的量要受到限制，這是因為天然的油溶性抗氧化劑，如植物甾醇類、谷維素、芝麻酚林、生育酚和角鯊烯，通常都以較低的濃度存在。此外，許多可能適合與食品一起使用的添加劑抗氧化劑，如檸檬酸、抗壞血酸和迷迭香提取物，在新鮮的油中的溶解度非常低，甚至不溶。因此，這些可存在于新鮮的油中的穩(wěn)定而無毒的抗氧化劑的濃度被限制到較低的水平。例如，d-α生育酚以小于500ppm加入菜籽油中，檸檬酸以50mg/kg油的濃度加入玉米油和葵花油中作為操作助劑。因此，由于這些抗氧化劑的濃度很低，所以在高溫下使用油時它們被快速地消耗，由此使得油不再受到保護(hù)。或者，現(xiàn)有的添加包含這些添加劑的添加組分，例如，無機(jī)物微粒(使用者需要在油重新用于烹飪之前對其進(jìn)行過濾，或者使用食品加工機(jī))的方法需要避免。由于健康的原因，其它添加的抗氧化劑，如丁基化羥基苯甲醚(BHA)、丁化羥基甲苯(BHT)和沒食子酸酯，如沒食子酸丙酯的量要限制到其能安全地添加到新鮮的油中。而且，雖然抗氧化的添加劑如BHA和BHT溶于油中并且在室溫下穩(wěn)定，但是它們在烹飪溫度下不穩(wěn)定，會快速降解，和/或在烹飪的高溫下抗氧化劑效果很小。因此，一般使用的用量限制到在使用之前油存儲時能保持氧化穩(wěn)定性所需的低水平。
在高溫下的烹飪過程消耗了油中的抗氧化劑，使得氧化降解快速地進(jìn)行。通常，向用過的烹飪油中添加新鮮的烹飪油，這僅僅是向總的組合物中加入有限量存在于新鮮油中所加的抗氧化劑，而這并不足以向用過的烹飪油提供可接受的穩(wěn)定效果。在大量的油從油炸鍋中隨油炸食品一起排出時，相應(yīng)地需要加入大量的新鮮油，從而可以避免油炸鍋中油的過度變質(zhì)。但是，除了一直是用基本新鮮的油進(jìn)行烹飪以外，本文中描述的質(zhì)量問題通常總存在于食品工業(yè)中。這種情況可能發(fā)生在，例如一些大容積的市售食品加工機(jī)的油炸鍋中。但是，即使在這些情況下，根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容向油中添加補(bǔ)充的抗氧化劑和添加劑也能使油中的抗氧化劑組合物得到增強(qiáng)，并能提高其烹飪性能和在其中烹飪的食品的質(zhì)量。通常，在餐館和許多零售食品生產(chǎn)工廠中烹飪時加入油炸鍋中的添加的新鮮油的量相當(dāng)小，使得添加新鮮的油得到的添加的抗氧化劑不足以提供可接受的穩(wěn)定效果。結(jié)果是油的組合物不斷變質(zhì)，其烹飪性能不斷下降。相反地，如果烹飪過程消耗的抗氧化劑可以容易地補(bǔ)給，則能極大地抑制油的變質(zhì)?？梢缘玫降暮锰幇ㄅ腼兪称穼τ偷奈招越档停称返奈兜栏纳?，而且食品的保藏期延長。
文獻(xiàn)中報道的油炸研究通常使用的測試條件忽視了食品對油炸油的影響。有些天然成分或食品成分具有減緩烹飪油變質(zhì)的潛力。水和食品酸是食品中存在的普遍組分。事實上，有些食品可以含有多達(dá)70％的水。如C.Gertz等人所報道的，進(jìn)行了一些研究用以模擬和評價在油炸溫度下各種食品成分和添加劑對油炸油或脂肪的穩(wěn)定性的效果。為了模擬先前已在油中烹飪的食品的效果，通過添加含有5％和10％水的酸性硅膠來表示水和食品酸的存在。與空白試驗(沒有食品情況下加熱的油)比較，在酸性硅膠存在下變質(zhì)產(chǎn)物的形成率下降。在水存在的條件下，酸性硅膠使得甘油三酯的聚合延遲。參見C.Gertz、S.Klostermann和S.P.Kochhar在European J.Lipid Sci.Technol.(2000年第102期，第543-551頁)上發(fā)表的文章“在油炸溫度下植物油和脂肪氧化穩(wěn)定性的測試和比較”。
美國專利3,947,602公開了一種用與食品相容的酸處理烹飪油的方法。據(jù)稱該方法能延長烹飪油的使用壽命。但是，該方法需要熱交換器來防止循環(huán)的熱油將食品酸溶液加熱至沸點(diǎn)。該方法還需要大容積的裝置并使用過濾器來完成過濾步驟，這樣就產(chǎn)生了較高的操作成本和投資。
美國專利4,349,451和4,330,564公開了一種組合物，它包含水、與食品相容的酸和多孔流紋巖或珍珠巖載體。該組合物可直接加入用過的熱烹飪油中，用來除去或抵消污染物(如用過的烹飪油中的可溶性的食品汁和脂肪酸)的影響，從而增加其使用壽命和烹飪性能。但是，理想的是要避免使用如這些專利和上述Gertz等人的文章中描述的無機(jī)物載體，特別是在法規(guī)禁止無機(jī)物殘渣存在的一些歐洲國家。
類似地，美國專利6,210,732B1要求保護(hù)一種烹飪油添加劑，它包含檸檬酸和合成的非晶形硅酸鈣沉淀的混合物，在烹飪油使用6-8小時后，將所述混合物加入加熱的烹飪油中，隨后將油過濾。過濾除去了添加的硅酸鈣以及食品碎屑和其它沉淀。
美國專利4,968,518公開了一種處理用過的烹飪油的方法，它是使一部分用過的油與“再生劑”，即乙二胺四乙酸或正丙基-3，4，5-三氫苯甲酸酯的水溶液接觸得到油水混合物，然后從油中分離掉水性組分以得到能回收利用的“再生”油。
最近，一種稱為“Oil Master’的產(chǎn)品已進(jìn)入歐洲市場，據(jù)說能通過使用油作為載體來提供水性和非水組分。它使用油溶性的乳化劑使水性組分和油結(jié)合。但是，該產(chǎn)品及其輸送方法要使用附加的油作為載體來引入水性添加劑。這樣就有引入不同于油炸鍋中的油的載體油的可能。此外，所述載體油增加了制造和配發(fā)產(chǎn)品的額外成本。
以上討論的組合物和方法以及其它組合物和方法都具有一些缺點(diǎn)。例如，使用活化的碳作為吸收劑的組合物難以充分過濾，從而難以用餐館廚房中通常有的工具從處理的油中除去活化碳的顆粒。其它方法采用過濾步驟，使用過濾介質(zhì)和過濾裝置來減緩油的變質(zhì)。其它方法從使用的烹飪油中除去雜質(zhì)，但是不補(bǔ)充油中的抗氧化劑和水。還有其它的方法需要長時間的處理，這在經(jīng)濟(jì)上是不利的。因此，理想的是通過容易地、成本合算地補(bǔ)充所需的抗氧化劑組分來提供組合物以克服這些缺點(diǎn)，所述組合物又可容易周期性地或連續(xù)地加入熱烹飪油中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面涉及一種穩(wěn)定熱烹飪油的方法，它包括(a)周期性地向熱烹飪油，例如，約225-350°F的油中，加入包含至少一種抗氧化劑(如食品酸)，或至少一種該抗氧化劑與至少一種水溶性或水分散性的乳化劑的組合的水性混合物、溶液、懸浮液、分散液或乳狀液。在一個優(yōu)選的實施方式中，所述組合物還包含至少一種水溶性或水分散性的乳化劑。較佳地，所述含抗氧化劑的水性組合物，在當(dāng)油用于烹飪或油炸時，在油因為不適宜使用(例如，因為味道、色澤和/或氣味)而丟棄之前的階段至少一次性加入烹飪油中。較佳地，所述含抗氧化劑的水性組合物以跟得上水從在熱烹飪油中油炸的食品中釋放的速度的受控速度加入。這種受控添加避免或防止了水性成分急劇轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?。組合物的添加可以與一種或多種用來檢測油炸鍋中的油組合物變質(zhì)的試驗(例如，使用能檢測油質(zhì)量一個或多個參數(shù)的傳感器)相關(guān)，從而可相對于油變質(zhì)的速度調(diào)整組合物的添加速度。本發(fā)明的這一方面可考慮使用自動系統(tǒng)，其中使用適宜的傳感器或探測器來檢測油的質(zhì)量。在一個特別優(yōu)選的實施方式中，所述組合物的受控添加使用了將組合物加入熱油中的一種裝置來簡化，該裝置使用例如手提式噴霧器，將組合物以細(xì)液流、噴霧、霧、小直徑液滴、充氣流和充氣小直徑液滴等形式加入。
本發(fā)明的第二方面涉及一種組合物，它包含(a)低濃度的包含至少一種抗氧化劑如食品酸的水溶液、分散液、懸浮液或乳狀液；或者包含至少一種抗氧化劑如食品酸和至少一種水溶性或水分散性的乳化劑的溶液、分散液、懸浮液或乳狀液，(b)高濃度的烹飪油。在一個不使用乳化劑的優(yōu)選的實施方式中，在添加的時候存在于油中的食品酸和/或草本植物浸提物的濃度約為0.003-1重量％，較好是約0.004-0.6重量％，更好是約0.005-0.06重量％，最好是約0.01-0.04重量％。如果熱油要連續(xù)使用的時間充分延長，可以使用更高濃度的食品酸和/或草本植物浸提物；可以使用包括成本-收益分析的有限實驗來確定該增加的濃度。通常，草本植物浸提物與至少一種食品酸或食品酸的衍生物組合使用，使得草本植物浸提物的使用濃度低于食品酸或食品酸的衍生物與草本植物浸提物組合的濃度。例如，獨(dú)立地考慮，草本植物浸提物的用量約為0.0005-0.6重量％，較好是0.005-0.06重量％。在使用乳化劑的優(yōu)選的實施方式中，在添加的時候存在于油中的水溶性或水分散性的乳化劑的量約為0.0000002(2×10-7)-0.05重量％，較好是約2×10-6-0.005重量％；在添加的時候存在于油中的食品酸的量約為0.003-1重量％，較好是約0.004-0.6重量％，更好是約0.005-0.06重量％?！霸谔砑拥臅r候”是指在添加之后由于例如蒸發(fā)、反應(yīng)、降解等，熱油中添加劑的殘余量可能改變。烹飪油的溫度約為275-400°F，但是其下限可以是約225°F；通常約為300-375°F。包含(a)和(b)的組合物可以呈溶液、分散液、懸浮液、混合物或乳狀液的形式。當(dāng)本發(fā)明的組合物、(a)加入烹飪油中時，先前從烹飪油中消耗的抗氧化劑全部或部分地由至少一種添加的抗氧化劑所補(bǔ)充。所述組合物也可在任何時候添加，用來補(bǔ)充烹飪油中存在的抗氧化劑。
本發(fā)明的第三方面涉及一種組合物，它包含(a)水，(b)至少一種抗氧化劑如食品酸，(c)至少一種水溶性或水分散性的乳化劑。通常，所述組合物可按下述方法制備在水中混合抗氧化劑和水溶性或水分散性的乳化劑，使得混合物包含約5-60重量％、較好是約10-40重量％的抗氧化劑，以及約0.00001-5重量％、較好是約0.0001-2重量％，例如約0.0005-5重量％的乳化劑。
本發(fā)明的第四方面涉及一種組合物，它包含(a)至少一種抗氧化劑如食品酸，(b)至少一種乳化劑。


圖1顯示以受控的速度將添加劑加入盛油的油炸鍋中的方法。
圖2、3、5和6顯示以細(xì)液流形式加入添加劑的裝置。
圖4、7、8和9顯示以噴霧、霧和/或小直徑液滴形式加入添加劑的裝置。
具體實施例方式
為了達(dá)到本發(fā)明的目的，抗氧化劑是一種化合物、組分、或者化合物或組分的混合物，它們中的有些能夠與自由基反應(yīng)來抑制自由基鏈反應(yīng)。因此，本發(fā)明的抗氧化劑具有當(dāng)油置于高溫條件下時改善其至少一種化學(xué)或物理性質(zhì)的作用，包括例如油對氧化降解的穩(wěn)定性，還能抑制不利的氧化物和過氧化物的形成，抑制油分子分子量的減少，抑制會導(dǎo)致淤渣生成的油中發(fā)生交聯(lián)的現(xiàn)象，以及抑制味道和氣味不佳和/或令人不快的物質(zhì)的形成。這些抗氧化劑包括天然和合成的食品酸和草本植物，例如檸檬酸和迷迭香提取物，以及本文和本技術(shù)領(lǐng)域別處指出的顯示至少一種上述特性的其它化合物和組分。通常，有用的草本植物和草本植物浸提物包括，例如姜黃、迷迭香、牛至、一串紅、大蒜、姜、薄荷、馬齒莧、歐洲越桔、乳薊(milk thistle)、葡萄籽、綠茶、海岸松和小連翹屬植物(也稱作金絲桃屬植物)。有用的清單可以在國際互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)站www.ars-grin.gov/duke/上找到，其中有由J.Duke博士維護(hù)的植物化學(xué)和民族植物學(xué)的數(shù)據(jù)庫，在本文中結(jié)合其所允許引用的部分。因此，在本發(fā)明中，抗氧化劑的使用穩(wěn)定或改善了用于烹飪或油炸的熱油的穩(wěn)定性，其意義是，所述油能在油或者在油中烹飪的食品的質(zhì)量由于色澤、味道和/或氣味而變得不可接受之前能使用較長的一段時間。本發(fā)明的至少一些好處可以通過添加一種水性組合物，即添加水作為組分來達(dá)到。雖然不想受到理論解釋的限制，但是發(fā)明人認(rèn)為，組合物中的水，尤其是當(dāng)組合物以本發(fā)明規(guī)定的形式添加時，揮發(fā)性的、形成氣味的物質(zhì)從使用的烹飪油中能簡便地除去，例如，通過與蒸汽蒸餾類似的物理方法，或者其它方法除去。
包含(a)水和(b)至少一種抗氧化劑，較佳的是食品酸的本發(fā)明組合物，通常可以通過在水中溶解或分散抗氧化劑來制備。在一個優(yōu)選的實施方式中，抗氧化劑的量約為5-60重量％，較好是約10-40重量％。更好地，所述組合物在添加到油中之前，形成溶液、分散液或懸浮液。較佳地，所述組合物在添加到烹飪油中后與油形成溶液；或者，它形成分散液、懸浮液或者這些情況(溶液、分散液、懸浮液)中的每一種能以不同的程度同時產(chǎn)生。
包含(a)水，(b)至少一種水溶性或水分散性的乳化劑，(c)至少一種抗氧化劑，較佳的是食品酸的本發(fā)明組合物，通?？梢酝ㄟ^在水中溶解或分散乳化劑和抗氧化劑來制備。在一個優(yōu)選的實施方式中，水溶性或水分散性的乳化劑約為0.00001-5重量％，較好是約0.0001-2重量％，抗氧化劑的量約為5-60重量％，較好是10-40重量％。在一個優(yōu)選的實施方式中，乳化劑的特性要包括以下一種或多種非離子的，無毒的適于人類食用，起泡性低或不起泡的。更好地，在添加到油中之前，所述組合物形成溶液、分散液或懸浮液。所述組合物在加入到烹飪油中后能分散成稀的乳狀液。理想的是在所述組合物加入油中后形成乳狀液，因為乳化就是提高抗氧化劑成分和水在烹飪油中的均勻分散度，并能防止水滴的聚結(jié)。這有助于控制或抑制抗氧化劑組合物的釋放速度。通常，在組合物加入油中時，烹飪油的溫度約為300-385°F，一般約為325-360°F。
水溶性或水分散性的乳化劑通常是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。水溶性或水分散性的乳化劑的例子包括，但是不限于，能形成脂肪的脂肪酸的單和二甘油酯，甘油的羧酸酯和脂肪酸酯。本文中所用的“食品酸”包括，但是不限于，檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、醋酸、富馬酸、抗壞血酸或維生素C、異抗壞血酸、琥珀酸、己二酸、鹽酸和磷酸，以及上述所列酸的甘油酯，乙二胺四乙酸和脂肪酸，以及它們的置換、組合和混合物。所述組合物還可任選地包含一種與食品相容的物質(zhì)，如醋酸和/或能減小水硬度的鰲合劑，因為硬水的使用會對抑制烹飪油中的變質(zhì)反應(yīng)起反作用。或者，可以使用去除了礦物質(zhì)的水，或者礦物質(zhì)濃度減小的水。本發(fā)明的組合物宜包含至少一種抗氧化劑，所述抗氧化劑選自檸檬酸、抗壞血酸、抗壞血酸棕櫚酸酯和得自姜黃或迷迭香的天然抗氧化劑。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)通過添加低濃度的本發(fā)明組合物，例如(a)包含低濃度的至少一種水溶性或水分散性的抗氧化劑(可以是食品酸)、水、以及任選的至少一種水溶性或水分散性乳化劑的組合物，并(b)將所述組合物加入高濃度的烹飪油中來實現(xiàn)。在一個特別優(yōu)選的實施方式中，烹飪油的溫度約為315-360°F。較佳地，將所述水性組合物加入烹飪油中而不使用固體無機(jī)物載體或液體油載體。較佳地，在一段時間內(nèi)以較低的、受控的速度將所述組合物加入烹飪油中，從而不會產(chǎn)生因液體水快速轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝a(chǎn)生的害處。這是將水性組合物的添加速度控制到與水從在熱油中烹飪或油炸的食品的表面脫去速度相當(dāng)。所有的食品都含有水。通常，食品含有約40-70％的水。補(bǔ)充的水和抗氧化劑可通過選擇合適的添加水性組合物的物理裝置來添加。所述組合物也可以噴霧的形式添加到油的表面上，或者通過單個或多個孔來添加，這樣，所述組合物的添加所導(dǎo)致的泡騰處在可接受的水平，而不會有濺射的危險。
所述水性組合物可以細(xì)液流，較好是以液滴的霧或噴霧形式加入油中；這些液滴或細(xì)液流宜為充氣的。當(dāng)以小滴的形式加入時，小滴的尺寸通常約為0.1-3.0mm(直徑)，較好是約0.5-2.5mm?；蛘撸鼋M合物的細(xì)液流的直徑可以是約0.05-6mm，較好是約1-2mm。所述組合物可以使用各種施加裝置加到油中或油的表面上。例如，方面的是使用容器，如當(dāng)瓶受到擠壓時能產(chǎn)生細(xì)液流或噴霧的配備了蓋子的塑料擠瓶。這些容器是為人熟知的。或者，施加容器可以是下述類型的手提式容器根據(jù)使用汲取管、噴嘴、以及當(dāng)使用者擠壓或壓迫手柄時將液體擠出容器通過噴嘴的擠壓手柄，來產(chǎn)生細(xì)滴噴霧或霧。此外，也可以使用利用泵配送器的容器以及配備有細(xì)孔的毛細(xì)管、針或管的注射器。用來產(chǎn)生細(xì)液流、噴霧或霧的這些以及其它便利的容器、裝置和方法同樣是為人熟知的，并且可由技術(shù)人員根據(jù)如成本和便利程度等因素來選擇。較佳地，對施加裝置，包括噴嘴構(gòu)形的選擇，要使之能夠產(chǎn)生充氣的液流和/或充氣的液體顆粒即小滴。這樣的施加裝置可購自DeltaManufacturing公司(PA)。在需要限制加入油中的空氣的量，例如在高溫下進(jìn)行長時間的油炸操作的商業(yè)情況下，可以使用惰性氣體，如氮?dú)?、二氧化碳或者它們的混合物來代替，或者將它們與空氣結(jié)合使用。因此，為了達(dá)到本發(fā)明的目的，應(yīng)該理解術(shù)語“充氣”指的是將小氣泡結(jié)合進(jìn)入液滴或細(xì)液流中，其中氣體是指空氣或惰性氣體，或者它們的混合物。較佳地，所述組合物以大面積地沉積在熱油表面上的適當(dāng)尺寸液滴的圓錐形噴霧的形式施加，例如，主直徑約為3-9英寸的橢圓形或圓形。較佳地，被噴霧覆蓋的區(qū)域呈直徑約5英寸的圓形形式，或者約5×9英寸的橢圓形形式。或者，將噴霧或霧噴灑在油炸鍋表面的上方，使之覆蓋約15-70％的油炸鍋表面區(qū)域；例如，約30-50％。被覆蓋的具體區(qū)域并不重要，只要所述組合物達(dá)到油的表面，并加入總的油組合物中。
圖1示出了另一個向油中施加組合物的實施方式，特別優(yōu)選用于大的油炸裝置，如烹飪食品的制造廠家使用的油炸裝置。在該實施方式中，可以通過使用控制閥(7)將組合物從盛有它的貯槽(5)中引出，通過置于油表面下方(3)和/或上方(6)關(guān)鍵位置的多個孔，從而通入直徑約為0.1-3.0mm，例如約0.5-2.5mm的細(xì)液流或者小滴的“霧”或噴霧。較佳地，將所述組合物以例如優(yōu)選的尺寸為約1.0-1.5mm(直徑)的小滴的形式通入油表面的下方。組合物的添加速度可以通過，例如使用計量泵(4)來控制。較佳地，這可以按固定的時間間隔，例如，在油處于高溫或烹飪溫度之后，在烹飪的一段固定時間以后，或者通過油性能的周期性測定和/或食品外觀和食品內(nèi)部溫度(油的烹飪性能)的視覺觀察確定的時間間隔來完成。添加的速度可以根據(jù)測定或觀察到的油和食品的性能來改變。組合物的計量添加也可以通過檢測油的關(guān)鍵性能，如游離脂肪酸(FFA)、過氧化物或極性物質(zhì)的含量自動地改變。這些時間間隔是烹飪領(lǐng)域，特別是制作油炸食品領(lǐng)域的技術(shù)人員在使用本文中所述的方法經(jīng)過有限次的實驗或經(jīng)歷就可以方便地選擇的。因此，包含例如至少一種食品酸和/或至少一種草本植物浸提物和水的水性抗氧化劑組合物，可以按能補(bǔ)償抗氧化劑在選定的時間段產(chǎn)生的損失或減少的量，或者將烹飪油組合物的質(zhì)量調(diào)節(jié)達(dá)到通過自動或手動試驗結(jié)果進(jìn)行測定的預(yù)定值的量來添加。
包含至少一種抗氧化劑(例如食品酸)和水，以及任選的至少一種乳化劑的本發(fā)明的組合物，其制備可以是互相混合所選用的組分以及其它任選的有益的烹飪油添加劑(所述混合任選地包含例如溶解、分散或懸浮等過程)?；旌洗涡虿⒉恢匾?，經(jīng)過有限次的試驗就可以確定合適的操作。乳化劑也是現(xiàn)有技術(shù)中已知的。為了達(dá)到本發(fā)明的目的，乳化劑包括既具有油溶性又具有水溶性或者水分散性的乳化劑。在進(jìn)行本發(fā)明這步的操作時，將抗氧化劑例如食品酸、呈液體或微粒形式的添加劑分散或溶解在水或乳化劑/水混合物中，并將該混合物加到熱的烹飪油中。所述乳化劑的例子包括，但是不限于形成脂肪的脂肪酸和/或其它與食品相容的酸的單和二甘油酯，以及抗壞血酸棕櫚酸酯。在一個特別優(yōu)選的實施方式中，所述乳化劑選自水溶性或水分散性并且是油溶性的乳化劑，所述抗氧化的添加劑呈固體微粒、液體、水溶液和水分散液的形式。所述添加的抗氧化包括上述抗氧化劑食品酸以及其它抗氧化劑，如檸檬酸和得自葵花油或菜籽油的形成脂肪的脂肪酸的甘油酯、抗壞血酸、抗壞血酸棕櫚酸酯、姜黃和迷迭香提取物。在一個特別優(yōu)選的實施方式中，抗壞血酸棕櫚酸酯單獨(dú)使用，或者與其它抗氧化劑和/或乳化劑結(jié)合使用，為的是同時利用抗氧化劑和乳化劑的性能。既顯示抗氧化劑性能又顯示乳化劑性能的有用的食品添加劑物質(zhì)包括檸檬酸甘油酯和脂肪酸甘油酯；乳酸鈉、乳酸鉀和乳酸鈣；酒石酸鈉和酒石酸鉀；檸檬酸鈉、檸檬酸鈣和檸檬酸鉀；磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸鈣、磷酸銨和磷酸鎂；以及卵磷脂。這些物質(zhì)可以單獨(dú)使用來提供抗氧化劑和乳化劑的性能，或者它們可以與已經(jīng)描述的其它抗氧化劑和乳化劑物質(zhì)結(jié)合使用來增強(qiáng)組合物的性能。此外，這些雙重功能的物質(zhì)可以互相結(jié)合或者作為混合物使用。
較佳地，降低油變質(zhì)反應(yīng)的速度或者穩(wěn)定熱烹飪油的組合物的過程，是通過控制抗氧化劑和/或其它有益的食品添加劑，如水、食品酸、或者其它水性或非水性的抗氧化劑或乳化劑添加劑的溶液、分散液、漿液或懸浮液加入熱的烹飪油中的速度來實現(xiàn)。較佳地，該速度應(yīng)能達(dá)到并增強(qiáng)安全的分散和擴(kuò)散，更好是不使用補(bǔ)充的“外來”載體物質(zhì)，如多孔無機(jī)物或油乳狀液。在一個優(yōu)選的實施例中，可以供給水溶性的抗氧化劑溶液作為安全的“濃添加劑溶液”，從而與使用油或多孔無機(jī)物作為輸送載體的產(chǎn)品相比，能降低運(yùn)輸和包裝成本。當(dāng)將本發(fā)明的組合物加入烹飪油中時，全部或部分地通過至少一種添加的抗氧化劑來補(bǔ)充先前從烹飪油中消耗的抗氧化劑。也可以加入所述組合物，以便在任何時候補(bǔ)充存在于烹飪油中的抗氧化劑。
本發(fā)明的組合物可以通過各種方法被有效地加入到熱的烹飪油中。這些方法應(yīng)用在餐館的油炸裝置以及工廠生產(chǎn)過程的油炸裝置中。例如，可以使用具有細(xì)孔或狹小直徑的管子或管線將含有食品酸、抗氧化劑和其它添加劑的組合物加入熱的烹飪油中。圖1-8示出了各種輸送本發(fā)明組合物的裝置。用于輸送細(xì)液流的裝置包括，例如圖2、3和5中的擠瓶，這些擠瓶都有一個小直徑的開口，所述組合物通過該開口輸送。圖6示出了一個皮下注射器，即具有適當(dāng)限制的排出孔的小直徑管子，組合物從該管子被輸送到油表面的上方和/或下方。或者，可以使用包含泵或觸發(fā)機(jī)構(gòu)以及細(xì)孔或噴嘴的其它分散或輸送裝置，將本發(fā)明的組合物加入熱油中，例如，呈噴霧或細(xì)液流的形式，在熱油的表面上呈添加劑溶液的小直徑液滴、霧或“噴霧”；參見圖4、7和8。參看圖2，201是一個擠瓶，202是蓋子，203是尖端，包括小直徑的出口孔204，當(dāng)其從表面上的收縮位置，如圖所示，延伸到大約與蓋子表面垂直或成90°的位置時，組合物從出口孔中排出。參看圖3，301是一個擠瓶，302是一個與瓶蓋成一體的突起或尖端，303是一個小直徑的開口，當(dāng)擠壓瓶子時組合物從開口排出；通常，瓶蓋包括一個可拆卸的用于尖端的蓋子，能在瓶子不使用時將其密封。圖4示出了一個泵型配送器瓶401，當(dāng)泵送機(jī)構(gòu)402受到擠壓時，瓶中的液體通過與泵送機(jī)構(gòu)連接的汲取管(未示出)吸出，并通過小直徑的孔403排出，液體呈霧、噴霧的形式，或者呈小滴形式，根據(jù)孔的直徑或構(gòu)形而異。圖5是一個擠瓶501，其蓋子502包括一個相連的蓋503，當(dāng)其打開時，露出了突起504和其上面的小直徑出口孔505。圖6是一個典型的皮下注射器，它包括小直徑的針或延伸物601，當(dāng)柱塞602壓入注射器器身603時，組合物從小直徑的針或延伸物601排出。如果需要，可以校準(zhǔn)注射器器身的容量，便于在每次擠壓柱塞時排出所需量的組合物。另外，注射器可通過組合物的供給而再次填滿。類似地，校準(zhǔn)和再次填滿的能力是各個用來將本發(fā)明組合物添加到熱油中的裝置所普遍具有的性能。圖7示出了一個擠壓式噴霧裝置，它包括一個擠壓手柄機(jī)構(gòu)702，其中汲取管(未示出)通常以壓配合方式內(nèi)接于瓶701內(nèi)部的噴頭機(jī)構(gòu)。組合物通過在可調(diào)流量控制蓋703中的小直徑開口704從裝置排出。包括汲取管的擠壓手柄機(jī)構(gòu)可與瓶分離，通常通過螺帽705附著在其上。圖8示出了一個通用的汲取管和噴霧機(jī)構(gòu)。所述汲取管包括一個位于管子801末端的過濾器802；該管子通過蓋子803，所述蓋子借助例如夾子或螺釘可以連接在組合物貯槽上。在這種類型的機(jī)構(gòu)中，當(dāng)擠壓手柄804時，會在貯槽或瓶中形成真空，導(dǎo)致流體被汲取管吸取，并通過可調(diào)節(jié)的噴嘴805從孔806排出。對噴嘴開口的調(diào)節(jié)可使組合物以小滴的噴霧或霧形式，或細(xì)液流的形式排出。圖9示出的另一個噴霧器有一個汲取管901、噴嘴902和擠壓手柄903，它們的排列與圖7所示的類似。如與圖7所示的裝置一樣，噴頭機(jī)構(gòu)可通過順時針或逆時針地旋轉(zhuǎn)噴嘴來得到或多或少的細(xì)液流。另外，圖9所示的裝置還可以充氣，充氣程度可通過噴嘴的類似旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)。
或者，添加的溶液、分散液或濃縮液可連續(xù)地、間歇地或以固定的或有規(guī)律的時間間隔從存儲容器中引出，引出管固定在油炸鍋的一個安全部位處，并且流量設(shè)定為滿足一天的烹飪要求。例如，食品酸水溶液在熱烹飪油中的分散或擴(kuò)散可采用具有容積和/或時間控制裝置的計量泵來進(jìn)行，使得液體流過位于油表面下方和/或上方的開有一些孔的多支管。此外，可以使用傳感器連續(xù)地監(jiān)測油的技術(shù)狀況，例如聚合的甘油三酯的含量、極性物質(zhì)的含量、游離脂肪酸含量或過氧化物含量。各種測定油質(zhì)量的測試方法公開在上述C.Gertz等人在European J.Lipid Sci.Technol.上發(fā)表的文章以及美國專利4,349,353和4,731,332中。在后述專利中引用的測試的商業(yè)儀器可以購自MirOil Division ofOil Process Systems公司(Allentown，PA)。這些參考文獻(xiàn)，包括對各種試驗方法的描述，在本文中結(jié)合其所允許引用的部分。用來將添加的組合物配送及分散到油中的一種油質(zhì)量傳感器可以引發(fā)計量泵。在本發(fā)明的組合物中使用乳化劑還便于組合物在與熱烹飪油接觸后能有效地分散，使得組合物中的水有效地分散，從而在其轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝麜r，水滴足夠小以避免熱油發(fā)生危險的濺射。
為了達(dá)到本發(fā)明的目的，較佳的是在例如約250°F或更高的溫度，更好是在約275°F或更高的溫度，再好是在油的溫度約為300-375°F，最好是約315-360°F，將水性抗氧化劑食品酸或添加劑用于熱烹飪油中。如果油不夠熱，則水性組合物會沉在油炸鍋底成為一個“冷帶”，并保持溫水組合物的形式，它不夠熱，不足以將水變?yōu)檎羝员阌谒谒越M合物中的分散和/或擴(kuò)散，以及其構(gòu)成成分在烹飪油中的分散和/或擴(kuò)散。通常，烹飪油是甘油三酯，即具有三個飽和羧酸分子、不飽和羧酸分子、或者飽和和不飽和羧酸分子的混合物的甘油的酯化產(chǎn)物。較佳地，所述烹飪油包括由植物提取的、動物提取的和海洋資源中提取的脂肪和脂肪油，它在達(dá)到理想的烹飪效果所需的具體溫度下是液體。植物油的例子包括菜籽油、椰子油、comgerm油、棉籽油、橄欖油、棕櫚油、花生油、菜油、紅花油、芝麻籽油、豆油、葵花油或者它們的混合物。動物提取油的例子包括豬油和動物脂油(例如，牛肉、羊脂)。烹飪油還包括任何由植物提取的、動物提取的、以及海洋資源提取的脂肪的混合物。
實施例進(jìn)行了本發(fā)明的一項試驗，是將含有20重量％抗氧化劑的水性組合物噴灑到熱的、用過的烹飪油中，所述烹飪油已經(jīng)變質(zhì)為具有不佳氣味的程度。在組合物噴霧與熱烹飪油接觸后，立即觀察到“泡騰”或沸騰效果，但是沒有發(fā)生不希望的熱油濺射。使用圖9所示類型的擠壓手柄式噴霧裝置從油表面的上方將組合物加入烹飪油中，由此引入呈小直徑充氣液滴形式的組合物。在油變得靜止后，先前存在的烹飪氣味就聞不到了。以大約6小時的時間間隔連續(xù)施加組合物，由此明顯地延長了烹飪油的使用壽命。
本申請引用了多種公開文獻(xiàn)，包括研究報告和專利，并且本文中引用的這些公開文獻(xiàn)的內(nèi)容以及這些公開文獻(xiàn)中所引用的文獻(xiàn)都按允許的部分參考結(jié)合之。
此外，描述本發(fā)明各個方面的說明書或其段落中所述的任何數(shù)值范圍，例如表示特定的一組性質(zhì)、測量單位、條件、物理狀態(tài)或百分?jǐn)?shù)的數(shù)值范圍，是要表示本文中清楚地表示的字面含義，或者其它任何落入該范圍的數(shù)值，包括數(shù)值的任何子范圍即包含在所述任何范圍內(nèi)的范圍。術(shù)語“約”在用作變量的修飾語或者與變量一起使用時，是要表示本文中所述的數(shù)值和范圍是靈活的，本領(lǐng)域技術(shù)人員在實際操作時使用的不在所述范圍或與單一的數(shù)值不同的溫度、濃度、量、含量、碳原子數(shù)、性質(zhì)，如顆粒尺寸、表面積、直徑、體積、表觀密度等時，也將達(dá)到所需的效果，即提供一種添加劑以及將其輸送到熱油中的能力，從而改善高溫油炸食品的油的穩(wěn)定性和性能。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參照一些具體的實施方式進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該明白，這些實施方式對本發(fā)明的原理和應(yīng)用僅僅是說明性的。因此，應(yīng)該明白，可以對這些說明性的實施方式進(jìn)行各種修改，并且在不偏離由發(fā)明內(nèi)容部分或所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以進(jìn)行其它的變化。
工業(yè)應(yīng)用性本發(fā)明適用于食品的烹飪，特別是食品的油炸。
權(quán)利要求
1.一種穩(wěn)定熱烹飪油的方法，它包括周期性地向所述熱烹飪油中加入包含至少一種抗氧化劑的水性組合物。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一種抗氧化劑選自(a)食品酸，(b)所述食品酸的酯，(c)草本植物浸提物，以及(d)它們的混合物。
3.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述草本植物浸提物選自姜黃、迷迭香、牛至、一串紅、大蒜、姜、薄荷、馬齒莧、歐洲越桔、乳薊、葡萄籽、綠茶、海岸松和小連翹屬植物。
4.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述食品酸選自檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、醋酸、富馬酸、抗壞血酸、異抗壞血酸、琥珀酸、己二酸、鹽酸、磷酸和乙二胺四乙酸。
5.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述至少一種抗氧化劑選自檸檬酸、抗壞血酸、檸檬酸甘油酯和抗壞血酸棕櫚酸酯。
6.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述草本植物浸提物選自姜黃和迷迭香。
7.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述水性組合物還包含水溶性或水分散性的乳化劑。
8.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述至少一種抗氧化劑還顯示乳化劑性能。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少一種抗氧化劑選自抗壞血酸棕櫚酸酯；檸檬酸甘油酯和脂肪酸甘油酯；乳酸鈉、乳酸鉀和乳酸鈣；酒石酸鈉和酒石酸鉀；檸檬酸鈉、檸檬酸鈣和檸檬酸鉀；磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸鈣、磷酸銨和磷酸鎂；以及卵磷脂。
10.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述熱油的溫度約為225-400°F，較好是約275-400°F，更好是約300-385°F。
11.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述組合物的加入以一受控的速度進(jìn)行，使得水性組分不會急劇轉(zhuǎn)變?yōu)檎羝?，?dǎo)致熱油濺射的危險。
12.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述周期性的加入與至少一種油質(zhì)量檢測相關(guān)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述檢測選自聚合的甘油三酯含量、極性化合物含量、游離脂肪酸含量、過氧化物含量、味道、氣味和色澤。
14.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述組合物以對應(yīng)于所述油變質(zhì)的速度或程度的流量或數(shù)量，或者兼顧兩者來加入。
15.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述組合物是使用自動系統(tǒng)加入的。
16.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述組合物以下述形式加入細(xì)液流、噴霧、霧、小直徑液滴、充氣液流和充氣小直徑液滴。
17.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述組合物從所述熱油上表面的上方、下方、或者上方以及下方加入。
18.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述組合物從所述熱油上表面的下方，通過至少一個注射孔加入。
19.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述組合物從所述熱油上表面的上方，從至少一個與盛有所述組合物的貯槽連通的孔加入。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述貯槽是一個手提式容器，較佳的是所述手提式容器能輸送液流或噴霧。
21.如權(quán)利要求19或20所述的方法，其特征在于，所述手提式容器包含一個與細(xì)孔或噴嘴結(jié)合的泵或觸發(fā)裝置。
22.如前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，用來制備所述水性組合物的水已經(jīng)過處理，降低了其中的無機(jī)物濃度。
23.一種組合物，它包含(a)低濃度的包含至少一種抗氧化劑的水性組合物；(b)高濃度的熱烹飪油。
24.如權(quán)利要求19所述的組合物，其特征在于，所述低濃度的水性組合物還包含至少一種水溶性或水分散性的乳化劑。
25.如權(quán)利要求23所述的組合物，其特征在于，所述至少一種抗氧化劑還顯示乳化劑性能。
26.如權(quán)利要求24或25所述的組合物，其特征在于，所述至少一種抗氧化劑選自抗壞血酸棕櫚酸酯；檸檬酸甘油酯和脂肪酸甘油酯；乳酸鈉、乳酸鉀和乳酸鈣；酒石酸鈉和酒石酸鉀；檸檬酸鈉、檸檬酸鈣和檸檬酸鉀；磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸鈣、磷酸銨和磷酸鎂；以及卵磷脂。
27.如權(quán)利要求23-26中任一項所述的組合物，其特征在于，所述抗氧化劑是至少一種食品酸，所述食品酸的濃度約為0.003-1重量％，較好是約0.004-0.6重量％，更好是約0.005-0.06重量％，最好是約0.01-0.04重量％。
28.如權(quán)利要求24-27中任一項所述的組合物，其特征在于，所述至少一種水溶性或水分散性的乳化劑的量約為2×10-7-0.05重量％，較好是約2×10-6-0.005重量％。
29.如權(quán)利要求23-28中任一項所述的組合物，其特征在于，所述低濃度的水性組合物以下述形式加入所述油中溶液、分散液、懸浮液和乳狀液。
30.一種適合用作熱烹飪油添加劑的組合物，它包含(a)水，(b)至少一種抗氧化劑，(c)至少一種水溶性或水分散性的乳化劑。
31.如權(quán)利要求30所述的組合物，其特征在于，所述至少一種抗氧化劑選自(a)食品酸，(b)所述食品酸的酯和草本植物浸提物。
32.如權(quán)利要求31所述的組合物，其特征在于，所述草本植物浸提物選自姜黃、迷迭香、牛至、一串紅、大蒜、姜、薄荷、馬齒莧、歐洲越桔、乳薊、葡萄籽、綠茶、海岸松和小連翹屬植物。
33.如權(quán)利要求30-32中任一項所述的組合物，其特征在于，所述食品酸選自檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、醋酸、富馬酸、抗壞血酸、異抗壞血酸、琥珀酸、己二酸、鹽酸、磷酸和乙二胺四乙酸。
34.如權(quán)利要求30-33中任一項所述的組合物，其特征在于，所述至少一種抗氧化劑選自檸檬酸、抗壞血酸、檸檬酸甘油酯和抗壞血酸棕櫚酸酯。
35.如權(quán)利要求30-34中任一項所述的組合物，其特征在于，所述草本植物浸提物選自姜黃和迷迭香。
36.如權(quán)利要求30-35中任一項所述的組合物，其特征在于，所述至少一種抗氧化劑還顯示乳化劑性能，或者所述至少一種乳化劑還顯示抗氧化劑性能，或者所述至少一種抗氧化劑和所述至少一種乳化劑還既顯示抗氧化劑性能，又顯示乳化劑性能。
37.如權(quán)利要求36所述的組合物，其特征在于，所述至少一種抗氧化劑或所述至少一種乳化劑選自抗壞血酸棕櫚酸酯；檸檬酸甘油酯和脂肪酸甘油酯；乳酸鈉、乳酸鉀和乳酸鈣；酒石酸鈉和酒石酸鉀；檸檬酸鈉、檸檬酸鈣和檸檬酸鉀；磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸鈣、磷酸銨和磷酸鎂；以及卯磷脂。
38.如權(quán)利要求30-37中任一項所述的組合物，其特征在于，所述水已經(jīng)過處理，降低了其中無機(jī)物的濃度。
39.一種適合用作制備熱烹飪油的添加劑的組合物，它包含(a)至少一種抗氧化劑，(b)至少一種乳化劑。
40.如權(quán)利要求39所述的組合物，其特征在于，所述至少一種乳化劑是水溶性或水分散性的乳化劑。
全文摘要
在高溫下使用烹飪油的油炸過程會引起油的各種變質(zhì)效果，包括氧化、水解和/或聚合。在沒有添加劑保護(hù)油的情況下，變質(zhì)的油的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)和烹飪性能會使在其中烹飪的食品的質(zhì)量下降。本發(fā)明中公開的方法和組合物使得在高溫下，例如，在食品油炸器具中使用的油的烹飪性能獲得改善，且成本合算。
文檔編號A23L1/01GK1642435SQ03806682
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月22日
發(fā)明者B·弗里德曼, B·A·別爾斯基 申請人:石油加工體系股份有限公司