ПРОДУКТЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ПОЛИФЕНОЛЫ Российский патент 2011 года по МПК A23L1/28 

Изобретение относится к продуктам, в частности к напиткам, содержащим полифенолы и, возможно, эфиры стерола и/или станола и способам их получения. Продукты, полученные способом по настоящему изобретению, сохраняют уровень содержащихся полифенолов.

Полифенольные соединения представляют собой биоактивные вещества, получаемые из растительных материалов. Они тесно связаны с органолептическими и питательными качествами продуктов, полученных из растительных материалов. Большинство растительных полифенолов обладают антиоксидантной активностью. Потребление полифенолов, присутствующих в чае, красном вине и какао, оказывает значительное благотворное воздействие на здоровье.

Стандартные технологии асептической обработки для получения готовых к употреблению продуктов и напитков в результате приводят к потере полифенолов, таких как флаван-3-олы и проантоцианидины.

Следовательно, по-прежнему существует потребность в готовых к употреблению продуктах и напитках, в частности, на основе молока, в которых полифенолы не теряются, а сохраняются в процессе термообработки, необходимой для получения конечного продукта и получения стабильного при хранении продукта. Тепловая обработка напитков на основе молока при нейтральном рН или близком к нейтральному рН особенно важна, поскольку время, необходимое для стерилизации во время термообработки напитка, может привести к денатурации белков молока.

Прошедшие термообработку готовые к употреблению продукты и напитки содержат по меньшей мере около 0,2 миллиграмма полифенолов на грамм продукта. Количество полифенолов предпочтительно составляет по меньшей мере от около 0,2 до около 5 мг на грамм продукта. Влагосодержание в продуктах составляет по меньшей мере 5 вес.%. В случае, когда продукт представляет собой напиток, влагосодержание составляет от около 50% до около 80%. рН конечного продукта составляет от около 4,8 до около 6,8; предпочтительно от около 6,2 до около 6,8. Полифенолы представляют собой пищевые флаван-3-олы, например, катехин, эпикатехин, галлокатехин, эпигаллокатехин и/или афзелехин, и/или пищевые проантоцианидины, например, процианидины, продельфинидины и/или пропеларгонидины.

Предпочтительные продукты включают напитки на основе молока, напитки на основе сои и какао-напитки на основе молочной сыворотки, содержащие полифенолы какао, такие как (±)-катехин, (±)-эпикатехин и/или олигомеры процианидинов. В какао-напитках используют один или более ингредиентов с высоким содержанием CP какао, включая частично обезжиренный какао-порошок, полностью обезжиренный какао-порошок, какао тертое, жидкий экстракт какао и/или сухой экстракт какао.

Частично обезжиренный какао-порошок содержит по меньшей мере около 25 миллиграмм, предпочтительно от около 25 до 35 миллиграмм полифенолов какао на грамм обезжиренного какао-порошка. Какао тертое содержит около 12 миллиграмм, предпочтительно от около 13 до 17 миллиграмм полифенолов какао на грамм обезжиренного какао тертого. Какао экстракты содержат по меньшей мере около 200 миллиграмм, предпочтительно около от 350 до 500 миллиграмм полифенолов какао на грамм сухого экстракта какао.

рН регулируют пищевой кислотой, такой как лимонная кислота.

Улучшенный способ получения готовых к употреблению продуктов и напитков, содержащих полифенолы, включает стадию снижения рН продукта после смешивания и перед термообработкой по меньшей мере на 0,2; предпочтительно на 0,4. Как правило, рН перед термообработкой снижают до уровня ниже около 7,5, предпочтительно до уровня от около 4,6 до около 6,8.

Способ получения готового к употреблению какао-напитка, содержащего один или более процианидин, включает стадии добавления процианидина(ов) в напиток; снижение рН напитка по меньшей мере на 0,2 до около 4,6 или до около 6,8 пищевой кислотой; термообработку напитка после регулирования рН; и упаковку термообработанного напитка. Термообработку проводят при температуре от около 63°С (145°F) до около 138°С (280°F) в течение периода от около 1 секунды до около 15 секунд.

Способ получения какао-напитка, содержащего по меньшей мере около 0,2 миллиграмма полифенолов какао на грамм напитка, включает стадии суспендирования с приложением высокого усилия сдвига в воде смеси сухого какао, включающей один или более какао-ингредиентов; смешивание сухой смеси, состоящей по существу из подсластителя, одного или более загустителя, одного или более стабилизатора и витаминно-минеральной смеси, с молоком; добавление суспензии какао в молочную смесь; и добавление жидких ароматизаторов. рН регулируют пищевой кислотой. Суспензию подвергают термообработке в течение от около 1 секунды до около 15 секунд при температуре от около 72°С (161°F) до около 138°С (280°F). Необязательно суспензию охлаждают и/или гомогенизируют перед упаковкой. Как правило, влагосодержание в напитках составляет около 50%. Предпочтительно какао-ингредиенты получают из неферментированных и/или ферментированных какао-бобов. Экстракты какао получают с экстрагированием растворителем обезжиренных неферментированных или ферментированных какао-бобов и удалением растворителя. Напитки также содержат алкализированный какао-порошок, эмульгатор (например, лецитин), подсластитель (например, сахар), один или более загустителей, один или более стабилизаторов, витаминно-минеральную смесь и/или один или более ароматизаторов. Потеря (-)-эпикатехина и (+)-катехина во время термообработки полифенолсодержащих продуктов с влагосодержанием по меньшей мере около 50 вес % минимизирована снижением рН продукта, по меньше мере, на 0,2; как правило, до рН от около 4,6 до около 6,8 перед термообработкой. После термообработки полифенолы какао, присутствующие в напитках, включают (+)-эпикатехин, (-)- эпикатехин, (+)-катехин, (-)-катехин и димеры и тримеры процианидина.

Предпочтительно какао-напитки содержат полезные для поддержания здоровья сердца витамины, такие как В6 и В12, антиоксиданты, такие как витамины Е и С и/или минералы, такие как кальций. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения продукты содержат эфиры растительного стерола и/или станола. Для максимального благотворного воздействия продукты должны использоваться, как часть диеты с пониженным содержанием насыщенного жира и холестерина.

На чертежах:

Фиг.1 - блок-схема термической обработки продукта. Типовые ингредиенты комбинируют, смешивают и стабилизируют рН перед конечной стерилизацией и упаковкой. S1-S5 представляют собой точки отбора проб, где во время процесса получения измеряют общее содержание полифенолов какао (CP).

Фиг.2 - блок-схема периодического способа получения типичного молочного напитка с высоким содержанием СР. Начальное суспендирование какао-порошка с высоким содержанием CP, сухого какао-экстракта с высоким содержанием CP и алкализованного какао-порошка проводят при температуре 60°С (180°F) с приложением высокого усилия сдвига для гидратирования и полного диспергирования всех сухих ингредиентов какао-порошка. рН смеси регулируют предпочтительно до 6,5 или менее добавлением лимонной кислоты. Следует отметить, что регулирование рН проводят перед термической обработкой для завершения обработки партии. Затем напиток стерилизуют и упаковывают.

Фиг.3 - кривые нормально фазовой ВЭЖХ/флуоресцентного детектора какао-порошка с высоким содержанием СР.

Фиг.4 - кривые обратно-фазовой ВЭЖХ/флуоресцентного детектора экстракта какао с высоким содержанием СР.

Фиг.5 - кривые нормально фазовой ВЭЖХ/флуоресцентного детектора термообработанного экстракта какао с высоким содержанием СР.

Фиг.6А и 6В - кривые ВЭЖХ/флуоресцентного детектора какао-напитка с высоким содержанием CP перед и после UHT-обработки.

Используемый здесь термин «пищевой продукт» представляет собой материал, содержащий белки, углеводы и/или жиры, которые используются любым организмом для поддержания темпа роста, восстановления процессов жизнедеятельности и снабжения энергией. Также пищевые продукты могут содержать дополнительные вещества, такие как минеральные вещества, витамины и специи (см. толковый словарь Merriam-Webster Collegiate Dictionary, 10-е изд., 1993). Термин «пищевой продукт» включает напиток, адаптированный для потребления человеком или животным. Термин «пищевая добавка» определен FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США) в 21 C.F.R. 170.3 (e) (1) (Свод Федеральных регулирующих актов США) и включает прямые и скрытые добавки.

Используемый здесь термин «пищевая добавка» представляет собой продукт (иной, чем табак), который добавляют в рацион питания и который включает или содержит один или более из следующих диетических ингредиентов: витамин, минеральное вещество, травы или другое растительное сырье, аминокислоту, диетическое вещество, используемое для дополнения рациона человека с увеличением его общего суточного потребления, или концентрат, метаболит, компонент, входящий в состав, экстракт или комбинацию этих ингредиентов (см. толковый словарь Merriam-Webster Collegiate Dictionary). В случае, когда термин «добавка» используют при маркировке пищевого продукта, он означает, что нутриенты были добавлены в количестве, превышающем более чем на 50% рекомендованное в США дневное потребление («Understanding Normal and Clinical Nutrition», 3^rd Edition, Editors Whitney, Catalado and Rolfes at page 525).

Настоящее изобретение относится к влагосодержащим продукта, в частности к напиткам, содержащим флаван-3-олы, такие как катехин, эпикатехин, галлокатехин, эпигаллокатехин и/или афзелехин и проантоцианидины, такие как процианидины, проделфинидины и пропеларгодины, которые в предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения используются в комбинации с эфиром(ами) стерола и/или станола.

В этой комбинации могут быть использованы агенты, снижающие холестерин, иные чем эфиры стерола/станола в комбинации с эфиром(ами) стерола и/или станола. Примеры включают низкокалорийные и некалорийные жиры.

Продукты могут содержать L-аргинин, минеральные вещества, такие как кальций, калий и магний, витамины, такие как В, С и Е, каротеноид и моно- или полиненасыщенные жирные кислоты (например, омега-3 жирная кислота). Также могут быть использованы полифенолы из источников иных, чем какао, обладающие антиоксидантными свойствами, аналогичными таковым процианидинов какао, по отдельности или в комбинации с процианидинами какао. Они включают орехи, ореховую муку и кожицу орехов.

Используемый здесь термин «полифенолы какао» относится к полифенольным соединениям, присутствующим в какао-бобах, ядрах какао и какао-ингредиентах, полученных из какао-бобов или ядер какао, таких как частично или полностью обезжиренный какао-порошок, какао тертое и жидкий или сухой экстракт какао.

Термин «процианидин» относится к природным или синтетическим олигомерам катехина и/или эпикатехина; однако, любое указание в настоящем изобретении на «процианидины какао» следует понимать, как включающее также мономеры (±)-катехина и (±)-эпикатехина. (+)-катехин, (-)-эпикатехин, и другие соответствующие эпимеры (-)-катехина и (+)-эпикатехина имеют структуру, приведенную ниже

Олигомеры процианидинов могут иметь от 2 до 18 мономерных единиц. Олигомеры включают, например, димеры, тримеры, тетрамеры, пентамеры, гексамеры, гептамеры, октамеры, нонамеры, декамеры и т.д. В природных олигомерах мономеры связаны (4→6) и/или (4→8) межфлаванными связями. Олигомеры только с (4→8) связями являются линейными. По меньшей мере, одна (4→6) связь в результате приводит к разветвленному олигомеру. Синтез (4→8) процианидинов, см. патент США 6,420,572. В этом патенте США описывается соединение гидроксизащищенных фенольных мономеров (например, эпикатехин или катехин) с С-4 активирующей группой (например, С₂-С₆ алкокси группа с концевой гидроксигруппой, такой как гидроксиэтокси) со вторым защищенным фенольным мономером с получением защищенных димеров, которые затем лишают защиты или необязательно соединяют с другими защищенными, активированными фенольными мономерами. Также могут быть использованы производные полифенолов какао. Они включают катехин-галлат и/или мономеры и олигомеры эпикатехина, гликозилированные мономеры и олигомеры и их смеси, метаболиты мономеров и олигомеров процианидина, такие как сульфатированные, глюкуронидированные и метилированные формы; и продукты расщепления ферментов из процианидинов, полученных метаболизмом микрофлоры толстого кишечника или внутренним метаболизмом млекопитающих. Производные могут быть получены из природных источников или синтезированы.

Также в настоящем изобретении могут быть использованы синтетические олигомеры (см. патент США 6,156,912, выданный 5 декабря, 2000 W.Tiickmantel и др. и патент США 6,476,241, выданный 5 ноября, 2002 A.Kozikowski и др.).

Термин «какао-бобы обычного среднего качества» относится к какао-бобам, отделенным от пульпы и высушенным. Они относительно свободны от плесени и инвазии паразитами. Такие бобы коммерчески доступны и являются сырьем для получения сухих веществ какао и какао-порошка с высоким содержанием CP, какао тертого с высоким содержанием CP и экстрактов какао с высоким содержанием СР. В объем термина входят любые генномодифицированные или полученные генноинженерным способом бобы.

Термин «сырые свежесобранные какао-бобы» относится к свежесобранным бобам (также называемым ягодами) из стручков какао, которые не подвергли иной обработке, кроме отделения от пульпы для получения какао-ингредиентов, то есть какао-порошка, какао тертого и экстрактов какао, в настоящем изобретении могут быть использованы какао-бобы из любого вида Theobroma, Herrania или видов, полученных внутри- и межвидовым скрещиванием. Предпочтительно какао-ингредиенты получают из неферментированных и/или ферментированных какао-бобов с фактором ферментации 275 или менее. «Фактор ферментации» определяют при использовании промышленной сортировочной системы. Для определения степени ферментации какао-бобы, как правило, подвергают стандартной пробе на разрез для оценки качества в соответствии со стандартами. Могут быть использованы какао-бобы серого цвета, какао-бобы лилового цвета, смеси какао-бобов серого и лилового цвета, смеси какао-бобов лилового и коричневого цвета или смеси какао-бобов серого, лилового и коричневого цвета. Более предпочтительными являются какао-бобы серого и/или лилового цвета, поскольку они имеют более высокое содержание полифенолов по сравнению с ферментированными бобами.

Какао-ингредиенты

Используемый здесь термин «какао-порошок» относится к частично или полностью обезжиренным какао-порошкам (например, жмых или сухие вещества), полученным непосредственно прессованием (например, отжимом на шнековом прессе) лущенных какао-бобов с получением какао-масла и частично обезжиренных сухих веществ какао или размолом обжаренных какао-бобов с получением какао тертого и прессованием какао тертого для выделения какао-масла и получения частично обезжиренных сухих веществ какао.

Используемый здесь термин «какао-ингредиент с высоким содержанием СР» относится к какао-ингредиентам, в которых флаван-3-олы и процианидины сохраняются во время получения какао-ингредиентов и/или какао-ингредиенты получены из неферментированных, ферментированных какао-бобов. Какао-порошок с высоким содержанием CP содержит по меньшей мере около 25, предпочтительно 25-50, наиболее предпочтительно 25-35 миллиграмм полифенолов какао на грамм обезжиренного порошка. Какао тертое с высоким содержанием CP содержит по меньшей мере около 10, предпочтительно 12-25, более предпочтительно 13-17 миллиграмм полифенолов какао на грамм обезжиренного какао тертого. Экстракт какао с высоким содержанием CP содержит по меньшей мере 200, предпочтительно 250-500, более предпочтительно около 300-500 миллиграмм полифенолов какао на грамм сухого экстракта.

Способ получения сухих веществ какао с высоким содержанием полифенолов какао непосредственно из какао-бобов описан в патенте США 6,015,913, выданном 18 января, 2000 Kirk S.Kealey и др., описание которого введено здесь ссылкой. В способе патента ′913 patent, какао-бобы нагревают в течение периода времени, за которое температура внутри бобов становится достаточной для удаления какаовеллы без обжаривания ядер какао (например, инфракрасное нагревание до температуры от около 100°С до около 110°С). Способ определения внутренней температуры бобов (IBT) описан в патенте ′913. Ядра какао веют для удаления какаовеллы. Ядра какао прессуют с получением какао-масла и частично обезжиренных сухих веществ какао. Сухие вещества какао содержат полифенолы какао, включая процианидины какао из ядер какао. В сухих веществах какао, полученных таким способом, присутствует большее количество более высоких олигомеров процианидинов по сравнению с сухими веществами какао, полученными традиционным способом с обжаркой. Общее содержание процианидов какао в какао-порошке и экстрактах какао определяют, как описано ниже.

Способ получения сухих веществ или какао тертого из обжаренных неферментированных, ферментированных или нормального среднего качества какао-бобов описан в патенте США 6,312,753, выданном 6 ноября, 2001 Kirk S.Kealey и др., описание которого введено здесь ссылкой. Используют какао-бобы или ядра какао с фактором ферментации 275 или менее. Бобы пропускают через инфракрасный нагреватель, провеивают для отделения от какаовеллы (оболочки), обжаривают до достижения внутренней температуры от около 95°С до около 150°С и измельчают с получением крупки какао, из которой прессованием получают какао-масло и частично обезжиренные сухие вещества какао.

Предпочтительно экстракт какао входит в состав продуктов по настоящему изобретению, например какао-напиток, для увеличения общего содержания полифенолов какао в продукте. Получение экстрактов какао из какао-бобов описано в патенте США 5,554,645, выданном 10 сентября, 1996 Leo J.Romanczyk, Jr. и др., описание которого введено здесь ссылкой в полном объеме. В способе патента ′645 какао-бобы, включающие пульпу, сушат лиофильной сушкой, прошедшую лиофильную сушку массу депульпируют, прошедшие лиофильную сушку какао-бобы лущат и измельчают, полученную в результате какао-массу обезжиривают и затем подвергают экстракции растворителем, например водным метанолом, водным ацетоном или этил ацетатом. Экстракты также могут быть получены из сухих веществ какао с высоким содержанием CP, полученных способами, описанными в приведенных выше патентах ′913 и 753. Способы получения экстрактов какао, богатых определенными олигомерами, наряду с обескофеиненными и детеобромированными (с удаленным теобромином) какао экстрактами описаны в патенте США 6,627,232, выданном 30 сентября, 2003 John F.Hammerstone и др., описание которого введено здесь ссылкой. Тетрамеры и олигомеры процианидинов какао с высоким молекулярным весом получают, когда сухие вещества какао с высоким содержанием CP получены из необжаренных какао-бобов экстракцией этил ацетатом, и прошедшие экстракцию сухие вещества экстрагируют снова ацетоном, этанолом или их смесями, содержащими до 50% воды. Экстракт этил ацетата обогащен мономерами, димерами и тримера.

Алкализированный какао-порошок добавляют для улучшения вкуса и цвета напитка. Стандарты соответствия FDA для алкализованного какао позволяют использовать максимально 3% безводного карбоната калия или его щелочного эквивалента от общего веса обжаренных ядер.

Эфиры стерола и/или станола

Фитостеролы представляют собой не растворимые в воде растительные стеролы с молекулярным весом и структурой, аналогичной холестерину. Идентифицированы более сорока растительных стеролов, но самыми многочисленными являются бета-ситостерол, кампестерол и стигмастерол. Другими примерами используемых стеролов являются брассикастерол, десмостерол, халиностерол, пориферастерол и клионастерол.

Станолы представляют собой насыщенные производные стеролов, в которых все связи между углеродами в кольце насыщены. Как правило, станолы имеют 28 или 29 атомов и включают бета-ситостанол, клионастанол, 22,23-дигидробрассикастанол и кампестенол. Станолы обнаружены в небольшом количестве в природе, но легко могут быть получены из стеролов гидрогенизацией стеролов любым из способов, известных специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение. В случае, когда исходный материал стерола получают из растительного материала, он содержит смесь различных стеролов. Следовательно, после гидрогенизации полученный в результате станол также будет содержать смесь различных станолов.

Этерифицированные формы стеролов и станолов являются предпочтительными формами для использования в настоящем изобретении. Этерификация придает стеролам/станолам большую растворимость в жирах и маслах. Например, стеролы могут быть этерифицированы эфирами жирной кислоты, такой как рапсовое масло, масло канолы и тому подобные масла. Подходящие жирные кислоты включают насыщенные или ненасыщенные жирные кислоты, как правило, с от 14 до 24 атомами углерода. Примеры этерифицированных стеролов включают ацетат ситостерола, олеат ситостерола, олеат стигмастерола. Эфиры станола могут быть получены способами, известными из уровня техники, такими как, например, описанные в патенте США 6,174,560, выданном 16 января, 2001 Miettenen и др. и переуступленном Raisio Benecol Ltd.; в патенте США 6,031,118, выданном 29 февраля, 2000 van Amerongen и др. и переуступленном Lipton; в патенте США 5,958,913, выданном 28 сентября, 1999 Miettenen и др. и переуступленном Raisio Benecol; в патенте США 5,892,068, выданном 6 апреля, 1999 Higgins, III и переуступленном McNeil РРС, Inc.; и в патенте США 5,502,045, выданном 26 марта, 1996 Miettenen и др. и переуступленном Raisio Benecol, Ltd., описание каждого из которых введено здесь ссылкой. В патенте ′045 описывается переэтерификация свободных станолов смесью метилового эфира с жирными кислотами с от С2 до С22 (например, рапсовое масло) с использованием катализатора переэтерификации, такого как этилат натрия. Также для этерификации стеролов может быть использован процесс переэтерификации, такой как описанный в патенте ′045. В другом варианте воплощения настоящего изобретения используемые эфиры станола получены этерификацией по меньшей мере одного стерола эфиром жирной кислоты с от С2 до С22 атомами углерода, как описано в патенте ′913, приведенном здесь выше.

В частности, в настоящем изобретении используют эфиры стерола масла канолы, эфиры стерола подсолнечного масла и их смеси. Эти смеси эфиров стерола плавятся при температуре от около 30 до 50°С; однако, как правило, эфиры нагревают до температуры от около 60°С до около 80°С для перехода в жидкое состояние всей смеси. Жидкие или перешедшие в жидкую форму (то есть, расплавленные) стеролы/эфиры станола и эмульгатор смешивают с суспензией какао перед или после добавления молока.

Эмульгатор(ы)

Предпочтительно эмульгатор, такой как лецитин, моно- или диглицерид, фосфолипид, эфир моноглицерида и уксусная, молочная, лимонная, янтарная или винная кислота, эфир жирной кислоты полиглицерина, эфиры сорбита, эфиры сахарозы, пропиленгликоль или полиглицерина полирезорцинолеат, предварительно смешанные со стеролом и/или с эфирами станола, или отдельно добавляют вместе со стеролом и/или эфирами станола в какао. Эмульгатор используют в количестве от около 0,05% до около 5%, предпочтительно от около 0,05% до около 1%, более предпочтительно от около 0,05% до около 0,25%. Хорошо известно, что эмульгаторы играют важную роль в реологии суспензии и используются в пищевой промышленности, в частности при производстве кондитерских изделий и шоколада, для усиления реологических свойств (то есть снижения вязкости и/или предела текучести) сухих веществ суспензии.

В настоящем изобретении используют лецитин, полученный из растительных масел, например соевого, хлопкового, кукурузного, сафлорового и рапсового масла, включая осветленные лецитины, жидкие лецитины, компаундированные лецитины, гидроксилированные лецитины, обезжиренные лецитины и фракционированные лецитины. В настоящем изобретении в качестве эмульгатора предпочтительно используют соевый лецитин. Он является одним из старейших и наиболее широко используемых эмульгаторов. Он может быть использован в количестве до около 5%, предпочтительно от около 0,05% до около 0,3%, более предпочтительно от около 0,1% до около 0,3 вес.% от общего веса готового продукта. рН может быть отрегулирован понижением с использованием 50% водного раствора лимонной кислоты (вес/вес).

Подсластители

В настоящем изобретении может быть использован питательный углеводный подсластитель(и) и/или заменитель(и) сахара. Подходящие подсластители включают те, которые, как правило, используют в пищевых продуктах, и включающие без ограничения сахарозу (например, из тростника или свеклы), декстрозу, фруктозу, лактозу, мальтозу, сухие вещества глюкозного сиропа, сухие вещества кукурузного сиропа, мед, кленовый сироп, коричневый сахар, мелассу и тому подобное. Для частичной замены питательных углеводных подсластителей могут быть использованы подходящие заменители сахара. Термин «заменитель сахара» включает высокоинтенсивные подсластители, сахарные спирты (многоатомные спирты) и агенты-наполнители или их комбинации. Высокоинтенсивные подсластители включают аспартам, цикломаты, сахарин, ацесульфам, неогесперидина дигидрохалкон, сукралозу, алитам, подсластители стевии, глицирризин, тауматин и им подобные и их смеси. Предпочтительно высокоинтенсивные подсластители включают аспартам, цикломаты, сахарин и ацесульфам K. Примерами сахарных спиртов могут быть, как правило, используемые в уровне техники и включающие сорбит, маннит, ксилит, мальтит, изомальт, лактит и им подобные. Пищевые продукты по настоящему изобретению также могут содержать наполнители, используемые, как правило, в комбинации с высокоинтенсивными подсластителями. Термин «наполнители» относится к тем, которые, как правило, используют в уровне техники, включая полидекстрозу, целлюлозу и их производные, мальтодекстрин, гуммиарабик и им подобные.

Другие ингредиенты

Также в напиток могут быть включены небольшие количества других водорастворимых или вододиспергируемых ингредиентов, например, до 35%, предпочтительно от 0,01 до около 5% загустителей; предпочтительно от около 0,2 до около 3% стабилизаторов; до 1,0%, предпочтительно от 0,01 до около 0,35% витаминов и/или минералов; до 1% ароматизатора и до 0,5% соли.

Стабилизаторы

В качестве белковых стабилизаторов используют фосфаты. Они защищают белок, например белок молока, от осаждения при нагревании и от воздействия кислоты. Однако при сильном термическом воздействии, таком как при асептической обработке, белки молока более стабильны при нейтральном рН.

Другим способом стабилизации белков является проведение стадии предварительного нагревания. Жидкость, содержащую белки, предварительно нагревают до температуры от около 160°F (71°С) до около 180°F (82°С) для повышения стабильности белков против термического шока во время стерилизации. Стадии предварительного нагревания позволяют сывороточным белкам развернуться и частично денатурироваться, следовательно, снижается возможность осаждения во время асептической обработки.

Камеди, такие как каррагенан, часто используют в частях на миллион в сухих веществах какао суспендированных молочных напитков. Микрокристаллическую целлюлозу также используют в какао-напитках для создания ощущения во рту при употреблении. Это работает синергетически с каррагенаном в суспендированном какао-порошке.

Используемый здесь термин «ароматизатор» относится к ароматизирующим соединениям или композициям, используемым в пищевых продуктах и напитках для придания желаемого вкуса и/или аромата. Примерами подходящих ароматизаторов по настоящему изобретению являются ароматизаторы, имеющие аромат ванили (ванилин), шоколада, фруктовые ароматизаторы с ароматом черники, малины, клубники или банана, а также специи и натуральные масла цитрусовых или специй.

Тепловая обработка

Продукты могут быть подвергнуты термообработке с использованием пастеризации, которая требует нагревания при температуре около 63°С (145°F) в течение около 30 минут, с использованием пастеризации при высокой температуре за короткое время (HTST), которая требует нагревания до температуры около 89°С (191°F) в течение около 1,0 секунды, или с использованием стерилизации при ультравысокой температуре (UHT), которая требует нагревания до температуры около 138°С (280°F) в течение около 2 секунд.

Регулирование рН

В большинстве продуктов рН снижают на по меньшей мере 0,2, предпочтительно на около 0,4; наиболее предпочтительно на 0,6. Когда рН отрегулирован от около 7,2 до 6,5, потеря CP снижается до 30%. Когда рН отрегулирован от 6,8 до 6,2, сохранность полифенолов улучшается на около 16%. Перед термообработкой общая потеря составляет только около 20%. После термобработки общая потеря увеличилась до около 35%.

В дополнение к сохранению полифенолов какао регулирование рН обеспечивает способ улучшения вкуса и аромата и/или снижение горечи и вязкости вкуса и аромата, как правило, связанной с полифенолами.

МЕТОДЫ ТЕСТИРОВАНИЯ

Процент потери CP рассчитывают вычитанием конечного CP из начального количества CP, делят на начальное количество CP и умножают на 100.

Определение общего количества процианидина

Общее содержание полифенолов какао в какао-порошке, экстрактах какао и напитках определяют с использованием нормально фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на кремнии с флуоресцентным детектором. Подробно этот способ описан в Adamson, et al., J. Ag. Food Chem. 47 (10) 4184-4188 (1999). Сухие вещества какао обезжиривают гексаном перед экстракцией процианидинов. Гексан удаляют и сухие вещества экстрагируют ацетоном. 32-35 г какао-напитка количественно переносят в 100 мл мерную колбу. В него добавляют 0,5 мл ледяной уксусной кислоты, и раствор доводят до объема ацетоном. Этот раствор сравним с экстракционным раствором, используемым для всех других образцов, который состоит из 70:29,5:0,5 ацетон:вода:уксусная кислота (объем/объем/объем). Перед анализом образцы напитка не обезжиривали. Воду из раствора используют для восполнения водной части экстракционного раствора. Определение количества процианидинов какао проводят с использованием экстракта полифенола какао высокой степени очистки. Затем образцы сравнивают, как описано в статье Adamson et al., для точного определения количеств катехина, эпикатехина и олигомеров процианидина.

Следующие процедуры использовали для получения и тестирования продуктов с высоким содержанием СР.

Получение образцов

В Примере 1 напитки, высушенные сублимационной сушкой и дважды экстрагированные смесью ацетон:вода:уксусная кислота (СН₂СОСН₃:H₂O:НОАс, 79,5:20:0,51), диспергировали с помощью ультразвука в течение 15 минут при температуре 50°С, центрифугировали в течение 6 минут при 35000 об/мин. Из собранных супернатантов удаляют растворители под давлением или под вакуумом и сушат сублимационной сушкой. Полученный в результате материал используют для ВЭЖХ анализа. 32-35 г какао-напитка количественно переносят в 100 мл мерную колбу. В него добавляют 0,5 мл ледяной уксусной кислоты и раствор доводят до объема ацетоном.

В Примерах 3 и 4 получение образца какао-напитков модифицируют для лучшей аккомодации к анализу продуктов с высоким влагосодержанием. Получение образца состоит из взятия 32-35 грамм напитка, количественного переноса в 100 мл мерную колбу, добавления 0,5 мл ледяной уксусной кислоты и добавления ацетона. Такой метод позволяет получить раствор, сравнимый с экстракционным раствором, используемым для всех других образцов какао, который состоит из 70:29,5:0,5 ацетон:вода:уксусная кислота (объем/объем/объем). Перед анализом образцы напитков не обезжиривали. Воду из раствора используют для восполнения водной части экстракционного раствора.

Для Примера 1 использовали метод нормально фазовой хроматографии ВЭЖХ, описанный Adamson et al. (J. Agric. Food Chem., 1999, 47 pp.4184-4186). Для других примеров использовали C18 метод ВЭЖХ с обратной фазой. Условия были следующими:

Неподвижная фаза: Hypersil ODS 100×4,6 мм, размер частиц 5 µм.

Подвижная фаза А: 0,170 НОАс в воде.

Подвижная фаза В: 0,170 НОАс в метаноле.

Скорость потока: 1,0 мл/мин.

Градиент:

Время (мин) % В 0 15 20 25 30 75 45 100

Приведенные ниже примеры только иллюстрируют отдельные варианты воплощения настоящего изобретения и не ограничивают объем притязаний настоящего изобретения.

ПРИМЕРЫ

Пример 1: Получение сухих веществ какао с высоким содержанием CP из какао-бобов

Коммерчески доступные какао-бобы с начальным влагосодержанием от около 7 до 8 вес.% предварительно очищали в скальператоре. Затем предварительно очищенные бобы из скальператора дополнительно очищали в сепараторе с псевдоожиженным слоем. Затем очищенные какао-бобы пропускали через устройство инфракрасного нагревания со скоростью около 1,701 килограмм в час. Толщина вибрирующего слоя бобов в устройстве составила около 2-3 бобов по высоте. Температура поверхности устройства составила около 165°С, с достижением внутренней температуры бобов (IBT) около 135°С за период времени от 1 до 1,5 минут. Такая обработка вызывает быстрое высыхание какаовеллы и отделение от ядер какао. Перед повторным введением в поток продукта, направляемого на стадию веяния, крошку отделяли виброситом. Бобы, полученные после тонкого измельчения, должны иметь влагосодержание около 3,9 вес.%. Бобы с температурой IBT около 135°С немедленно охлаждали до температуры 90°С в течение около трех минут для минимизации потери влаги. Затем бобы веяли для разрушения и удаления какаовеллы и для отделения светлых оболочек от ядер, при этом одновременно минимизируя потерю частиц ядер с оболочками, возвращаемыми с потоком. Полученные в результате ядра подергают прессованию с использованием двухшнекового пресса для экстракции масла от сухих веществ какао.

Образец сухих веществ какао, полученный способом, описанным выше, из неферментированных какао-бобов (фактор ферментации 233) при анализе вышеуказанным способом, как правило, имел общее содержание процианидинов какао от около 50 до около 75, предпочтительно от около 60 до около 75 или более предпочтительно от около 75 до около 80 миллиграмм процианидинов какао на грамм обезжиренного какао-порошка. На Фиг.3 показана кривая для нормально фазовой ВЭЖХ какао-порошка с высоким содержанием CP.

Пример 2: Получение экстрактов какао

Сухие вещества какао по Примеру 1 контактировали при комнатной температуре в течение от 0,5 до 2,5 часа с водным органическим растворителем. Для экстракта какао А использовали растворитель с около 75% этанола/25% воды (объем/объем). Для экстракта какао В использовали растворитель с около 80% ацетона/20% воды (объем/объем). Мицеллу отделяли от осадка какао и концентрировали выпариванием. Затем концентрированный экстракт сушили распылительной сушкой. Приведены профили ВЭЖХ/ФЛД какао-экстрактов. На Фиг.4 показана кривая перед нагреванием. На Фиг.5 показана кривая этанольного экстракта после дефлегмации в течение ночи в деионизированной воде после нагревания.

Пример 3: Получение какао-напитков с высоким CP, содержащих эфиры стерола

Какао-напитки с низким содержанием жира получали из молока, какао-порошка с высоким CP, экстракта какао с высоким CP, алкализированного какао-порошка, лецитина, эфиров стерола, масла канолы, гранулированного сахара, смеси целлюлозы и каррагеновых камедей, смеси цитратного/фосфатного стабилизатора, витаминно-минерального премикса, шоколадного и ванильного ароматизаторов. Использовали 1% молоко. Рецептура приведена в Таблице 1.

Таблица 1 Ингредиент % вес./вес., пределы Вода 10-40 Молоко с низким содержанием жира 50-90 Гранулированный сахар 5-10 Какао-порошок с высоким CP 0,5-3 Алкализированный какао-порошок 0,5-3 Экстракт с высоким CP 0,5-3 Эфиры стерола масла канолы 0,2-1 Лецитин 0,30 Целлюлоза 0,35 Каррагенан 0,01-0,3 Фосфаты 0,1-0,4 Витаминно-минеральный премикс 0,1-1,0 Ароматизатор какао 0,200 Натуральные ароматизаторы 0,1-1,0 Итого 100,00

Какао-ингредиенты суспендировали в воде при 180°F. Оставшиеся сухие ингредиенты смешивали с 1% молоком и добавляли в суспензию какао. рН регулировали лимонной кислотой до 6,5-6,8. Какао-напиток упаковывали и подвергали термообработке при температуре 138°С (280°F) в течение 6,5 секунд.

На Фиг.6А и 6В приведены кривые типового напитка перед и после UHT-обработки.

Пример 4: Получение какао-напитков с высоким CP, не содержащих эфиры стерола

Из сухих веществ какао с высоким CP и какао тертого с высоким CP, но без экстракта какао с высоким CP, получили два напитка. Использованные ингредиенты приведены ниже в Таблице 2.

Таблица 2 Ингредиент Напиток А Напиток В 1% молоко 79,77 86,37 Гранулированный сахар 9,50 9,50 Какао-порошок с высоким CP 2,20 2,20 Алкализированный какао-порошок 2,20 1,10 Какао тертое 1,00 0,00 Какао-крошка 4,00 0,00 Сухое солодовое молоко 0,5 0,00 Ароматизатор шоколад 0,20 0,20 Ароматизатор ваниль 0,25 0,25 Целлюлоза 0,37 0,37 Каррагенан 0,01 0,01 Итого 100,00 100,00

Неожиданно напитки продемонстрировали меньшую горечь и вязкость по сравнению с ожидаемой от напитков с высокими уровнями полифенолов какао.

Пример 5: Влияние параметров процесса обработки

Изучали влияние параметров процесса обработки на потерю полифенолов какао (CPs). Содержание CP в какао-порошке составило 61,4 мг/г обезжиренного порошка. Содержание CP в экстракте составило 384,99 мг/г экстракта. Экстракт представлял собой высушенный водно-этанольный экстракт из неферментированных какао-бобов по Примеру 2. Процент потери высчитывали, исходя из уровней CP после и перед обработкой. Результаты приведены в Таблице 3.

Результаты показали, что потеря CPs при рН 7,2 составила 49,3%, в то время как потеря при рН 6,5 составила только 30,7%. В напитках 4 и 5 (оба с одинаковой рецептурой) снижение рН от 6,8 до 6,2 приводит к снижению потерь CPs от 50,6 до 34,5%. На Фиг.6А и 6В показаны кривые типовой нормально фазовой ВЭЖХ для напитков перед и после ультравысокотемпературной обработки.

Все варианты и модификации, очевидные специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, входят в объем притязаний настоящего изобретения. Настоящее изобретение основано на приложенной формуле изобретения и ограничивается только ею.

Настоящее изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к производству стабильных при длительном хранении продуктов, в частности напитков, содержащих полифенолы. Способ предусматривает смешивание ингредиентов, стадию снижения рН продукта по меньшей мере на около 0,2 до уровня рН от около 4,8 до около 6,8 и асептическую обработку. Изобретение позволяет предотвратить потерю полифенолов во время термообработки в продуктах, содержащих полифенолы. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил., 3 табл.

1. Термообработанный, готовый к съедению или выпиванию продукт с влагосодержанием по меньшей мере около 5 вес.% и рН от около 4,8 до около 6,8, содержащий по меньшей мере около 0,2 мкг полифенолов на грамм продукта, причем указанными полифенолами являются пищевые флаван-3-олы, выбранные из катехина, эпикатехина, галлокатехина, эпигаллокатехина и/или афзелехина, и/или пищевые проантоцианидины, выбранные из процианидинов, продельфинидинов или пропеларгонидинов.

2. Продукт по п.1, который является напитком на основе молока, напитком на основе сои или напитком на основе молочной сыворотки, который имеет влагосодержание от около 50 до около 80 вес.% и который содержит от около 0,2 до около 5 мг полифенолов.

3. Продукт по п.1, являющийся какао-напитком на основе молока, содержащим от около 0,6 до около 2,0 мг полифенолов какао на грамм напитка, который содержит (i) пищевую кислоту или пищевое основание и (ii) один или более какао-ингредиентов с высоким содержанием полифенолов какао, выбранных из частично обезжиренного какао-порошка, полностью обезжиренного какао-порошка, какао тертого, жидкого экстракта какао, сухого экстракта какао и их смесей, причем указанные полифенолы включают (±)-катехин, (±)-эпикатехин и/или их процианидиновые олигомеры.

4. Продукт по п.3, в котором частично или полностью обезжиренный какао-порошок содержит по меньшей мере 25 мг полифенолов какао на грамм обезжиренного какао-порошка, какао тертое содержит по меньшей мере около 10 мг полифенолов какао на грамм обезжиренного какао тертого, а экстракты какао содержат по меньшей мере около 200 мг полифенолов какао на грамм сухого экстракта.

5. Продукт по п.3, дополнительно включающий алкализированный какао-порошок, эмульгатор, подсластитель, один или более загустителей, один или более стабилизаторов, один или более ароматизаторов и/или витаминно-минеральную смесь.

6. Продукт по п.5, в котором пищевая кислота представляет собой лимонную кислоту; загустители представляют собой смесь микрокристаллической целлюлозы, каррагенана и карбоксиметил-целлюлозы; стабилизаторы представляют собой смесь цитратов и фосфатов; а ароматизаторы имеют аромат шоколада или шоколада с ванилью, малины, черники, клубники, банана, кофе или мокко.

7. Асептический способ получения готового к съедению или выпиванию продукта, содержащего полифенолы какао, включающий стадию снижения рН продукта, после смешивания и перед асептической обработкой, по меньшей мере на около 0,2 до уровня рН от около 4,8 до около 6,8.

8. Способ по п.7, в котором указанным продуктом является напиток на основе молока, напиток на основе сои или напиток на основе молочной сыворотки; полифенолы представляют собой пищевые флаван-3-олы, пищевые проантоцианидины или их смеси; а рН напитка понижен на около 0,4 до уровня от около 4,8 до около 6,8.

9. Способ по п.8, в котором флаван-3-олы представляют собой катехин, эпикатехин, галлокатехин, эпигаллокатехин и/или афзелехин, проантоцианидины представляют собой процианидины, продельфинидины или пропеларгонидины, а рН понижен на около 0,6.

10. Способ получения напитка с рН от около 4,8 до около 6,8 содержащего один или более процианидинов, включающий стадии:
(a) добавления процианидина(ов) в напиток с рН от около 6,8 до около 7,5;
(b) добавления пищевой кислоты для снижения рН напитка по меньшей мере на около 0,2;
(c) термообработки подкисленного напитка; и
(d) упаковки термообработанного напитка в качестве готового к употреблению напитка.

11. Способ по п.10, в котором рН снижают лимонной кислотой на около 0,4.

12. Способ получения какао-напитка, содержащего по меньшей мере около 0,2 мг полифенолов какао на грамм напитка, включающий стадии:
(a) суспендирования с приложением высокого усилия сдвига в воде сухой смеси какао, включающей один или более какао-ингредиент, выбранный из группы, состоящей из (i) частично обезжиренного какао-порошка, содержащего по меньшей мере 25 мг полифенолов какао на грамм обезжиренного какао-порошка, (ii) экстракта какао, содержащего по меньшей мере около 200 мг полифенолов какао на грамм сухого экстракта, (iii) алкализированного какао-порошка;
(b) смешивания сухой смеси, состоящей по существу из подсластителя, одного или более загустителя, одного или более стабилизатора и витаминно-минеральной смеси, с молоком;
(c) добавления суспензии какао со стадии (а) в смесь молочную смесь со стадии (b);
(d) добавления жидких ароматизаторов.
(e) добавления пищевой кислоты или основания в смесь со стадии (d) для снижения рН по меньшей мере на 0,2 до рН от около 4,8 до около 6,8;
(f) термообработки суспензии со стадии (е) в течение от около 1 с до около 15 с при температуре от около 72°С (161°F) до около 138°С (280°F);
(g) возможно, охлаждения и/или гомогенизации суспензии со стадии (f); и
(h) упаковки суспензии со стадии (f) или стадии (g) в качестве готового к употреблению какао-напитка.

13. Способ по п.12, в котором загустители представляют собой камеди; причем стабилизаторы представляют собой смесь цитрата/фосфата; ароматизаторы имеют аромат шоколада, ванили, черники, малины, клубники, банана или мокко; пищевая кислота представляет собой лимонную кислоту.

14. Способ по п.12, в котором какао-ингредиенты получают из неферментированных и/или ферментированных какао бобов.

15. Способ по п.12, в котором экстракт какао получают экстрагированием растворителем обезжиренных прошедших сублимационную сушку неферментированных или ферментированных какао бобов и удалением растворителя.