ЗАМОРОЖЕННЫЕ КОНДИТЕРСКИЕ ПРОДУКТЫ Российский патент 2015 года по МПК A23G9/38 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу получения замороженных кондитерских продуктов. В частности, изобретение относится к способу производства замороженных кондитерских изделий, содержащих систему коагулированных белков, вносящих вклад в улучшение текстурных и сенсорных свойств кондитерских изделий, в частности продуктов на основе рецептур с низким содержанием жира. Такую систему белков применяют в соответствии с настоящим изобретением в замороженном кондитерском изделии, приготовленном путем обычного замораживания по отдельности или в комбинации с низкотемпературным замораживанием, где она улучшает микроструктуру и стабильность замороженных продуктов. Продукты, полученные указанным способом, также являются частью настоящего изобретения.

Уровень техники

Многие технические способы применялись в предшествующем уровне техники для улучшения органолептических свойств рецептур с низким содержанием жира, используемых для приготовления мороженого.

Низкотемпературная экструзия или низкотемпературное замораживание является технологией, разработанной недавно и используемой для обеспечения улучшенных органолептических свойств замороженных кондитерских продуктов. Примеры таких замороженных кондитерских продуктов включают мороженое, замороженный йогурт, сорбет и т.д.

Такой способ описан, например, в общем виде в следующих опубликованных документах: WO 2005/070225, WO 2006/099987, ЕР 0713650, US 7261913 и недавно в US 2007-0196553.

Продукты, полученные низкотемпературной экструзией, имеют корпускулярную микроструктуру, как подробно описано в докторской диссертации Wildmoser J., поданной в Швейцарский Федеральный институт технологии в Цюрихе в 2004, «Влияние низкотемпературной экструзии на дисперсную микроструктуру систем мороженого».

Низкотемпературную экструзию применяют при производстве замороженных кондитерских изделий с низким содержанием жира, где эта технология позволяет компенсировать влияние низкого содержания жира на текстуру и вкусовое впечатление продукта.

В предшествующем уровне техники также раскрыты пути улучшения текстуры замороженных кондитерских продуктов с низким содержанием жира, приготовленных путем обычного замораживания, посредством применения определенных эмульгаторов. Однако эти добавки часто отрицательно воспринимаются потребителем, и постоянно идет поиск решений без применения таких ингредиентов.

Кроме этого, постоянно возрастает спрос потребителей на «наилучшие» типы продуктов с низким содержанием жира или даже не содержащих жира, без нарушения вкуса. Таким образом, существует потребность в улучшении полученных результатов и в улучшении сенсорного профиля существующих продуктов.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение решает вышеуказанные проблемы путем обеспечения способа получения стабильного замороженного кондитерского продукта, обладающего усиленными или улучшенными органолептическими свойствами.

В первом аспекте настоящее изобретение относится к способу производства замороженного кондитерского продукта, в котором контролируемые условия нагревания и кислотности вначале применяются к композиции, содержащей по меньшей мере 7 масс.% молочного белка. В соответствии с частным вариантом осуществления указанная композиция, по существу, состоит из смеси сывороточного белка, обезжиренного молока и воды.

Систему коагулированных белков затем смешивают с дополнительными ингредиентами для получения кондитерской смеси, которую пастеризуют, а затем замораживают, либо посредством обычного замораживания, либо дополнительно с помощью низкотемпературной экструзии, до получения замороженного кондитерского продукта.

В частности, способ производства замороженного кондитерского продукта, включающий стадии:

(a) тепловой обработки композиции, содержащей по меньшей мере 7 масс.% молочного белка при рН от 5,6 до 6,5, при температуре от 80°С до 140°С, в течение периода времени от 5 секунд до 30 минут, до по меньшей мере частичного образования системы коагулированных белков, включающих казеин и сывороточный белок;

(b) факультативно, гомогенизации указанной композиции до или после тепловой обработки;

(c) смешивания указанной композиции с дополнительными ингредиентами до формирования кондитерской смеси для мороженого;

(d) пастеризации кондитерской смеси;

(e) замораживания при факультативной аэрации кондитерской смеси, предпочтительно до взбитости по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 40%, наиболее предпочтительно от 100% до 120% до формирования замороженного кондитерского продукта;

(f) факультативно, динамического охлаждения кондитерского продукта при температуре ниже -11°С;

(g) факультативно, закаливания кондитерского продукта,

является частью настоящего изобретения.

Замороженный кондитерский продукт, полученный этим способом, также является вариантом осуществления настоящего изобретения.

Продукты, полученные с помощью настоящего изобретения, обладают отличными органолептическими свойствами, в частности, в отношении текстуры и вкусового впечатления, даже при использовании очень низкого уровня жира.

Кроме того, продукты обладают хорошей стабильностью и таким образом выгодно позволяют избежать применения не натуральных добавок.

В продуктах в соответствии с настоящим изобретением система коагулированных белков включает молочные белки, казеины, сывороточные белки или их смеси, которые коагулируют тепловой обработкой в умеренно кислой среде, например при наличии мелассы или органической кислоты. В частности, система коагулированных белков в продуктах из настоящего изобретения содержит казеин и сывороточный белок, включая бета-лактоглобулин, в форме комплексов или агрегатов. Система коагулированных белков обычно присутствует в количестве, достаточном для обеспечения однородной и сливочной текстуры кондитерского продукта без применения не натуральных стабилизаторов или других обычных искусственных добавок, используемых с этой целью. Обычно система коагулированных белков присутствует в замороженном кондитерском продукте в количестве от 0,5% до 4%.

Раскрытие изобретения

В следующем описании значения в % являются массовыми процентами, если не указано иное.

Когда делается ссылка на рН, то значения рН соответствуют значениям, измеренным при температуре 25°С на стандартном оборудовании.

Изобретение относится к оптимизированному способу приготовления замороженных кондитерских изделий, включающему контролируемое применение нагревания в кислых условиях смеси, содержащей по меньшей мере 7 масс.% белков, далее применяемой в качестве ингредиента в замороженной кондитерской смеси, подлежащей обработке.

Предпочтительно, обработанная смесь, содержащая по меньшей мере 7 масс.% молочных белков, не проходит каких-либо этапов сушки, регидратации или концентрирования пред смешиванием с другими ингредиентами до формирования кондитерской смеси для мороженого.

«Замороженный кондитерский продукт» означает любой замороженный продукт, такой как мороженое, сорбет, мелорин или любой замороженный десерт, и т.д. Продукт может быть аэрированным.

Способ производства замороженных кондитерских продуктов является частью настоящего изобретения, и, в частности, способ производства замороженного кондитерского продукта, включающий вначале получение системы коагулированных белков, и объединение данной системы с кондитерской смесью, которую затем факультативно гомогенизируют и пастеризуют, и подвергают обычному замораживанию или низкотемпературной экструзии.

В соответствии с частным вариантом осуществления способ включает в качестве первого этапа обеспечение композиции, содержащей по меньшей мере 7% молочного белка. Композиция предпочтительно является водной композицией, содержащей молочный белок в таком количестве, чтобы количество молочного белка в готовом продукте составило менее 7%, предпочтительно от 2% до 4% молочного белка.

Источники молочного белка типично включают жидкое свежее молоко, молочный порошок, порошок стандартизованного молока, порошок обезжиренного молока, кислый казеин, казеинат натрия, кислую сыворотку, концентрат сывороточного белка, изолят сывороточного белка, сладкую сыворотку, деминерализованную сладкую сыворотку, деминерализованную сыворотку, или любые их смеси.

Композицию подвергают тепловой обработке, по меньшей мере, до частичного формирования системы коагулированных белков, включающей казеин и сывороточный белок.

Термин «система коагулированных белков» нужно понимать как означающий комплекс или агрегат в результате, по меньшей мере, частичной коагуляции белков, присутствующих в композиции, содержащей молочный белок.

Тепловую обработку проводят при температуре от 80 до 140°С в течение периода времени от 5 секунд до 30 минут. Альтернативно тепловую обработку можно проводить при более низкой температуре от 60°С до 80°С с более продолжительным временем выдержки.

Нагретая композиция имеет значение рН от 5,6 до 6,5, более предпочтительно от 5,8 до 6,3.

Если не указано иное, ссылка на рН в контексте настоящего изобретения соответствует рН, измеренному при комнатной температуре перед тепловой обработкой.

В частном варианте осуществления композиция, содержащая по меньшей мере 7% молочного белка, имеет рН от 5,6 до 6,5, предпочтительно от 5,8 до 6,3, и подвергается тепловой обработке при температуре от 80 до 90°С в течение периода времени от 5 секунд до 30 минут.

В указанном варианте осуществления рН композиции, содержащей источник молочного белка, снижают до значения 5,6-6,5, предпочтительно 5,8-6,3. Это обычно осуществляют путем включения кислого компонента, такого, как те, что выбраны из жидкой мелассы, органических кислот, таких как лимонная кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТУК), кислоты фруктового происхождения.

Альтернативно композицию, содержащую источник молочного белка, можно нагреть до температуры от более 90°С до 140°С, предпочтительно 95-135°С, более предпочтительно 100-130°С, в течение периода времени от 5 секунд до 30 минут. Композиция имеет рН от 5,6 до 6,5 перед тепловой обработкой.

Предпочтительно композиция, включающая источник молочного белка, является не ферментированной.

Типично по меньшей мере 30%, предпочтительно по меньшей мере 45%, более предпочтительно по меньшей мере 60% молочного белка превращается в указанную систему коагулированных белков.

После получения системы коагулированных белков композицию можно гомогенизировать. Обычно гомогенизацию проводят под давлением от 40 до 200 бар, предпочтительно от 100 до 150 бар, более предпочтительно от 120 до 140 бар. В одном варианте осуществления гомогенизацию можно проводить перед тепловой обработкой.

Композицию, которая после тепловой обработки содержит систему коагулированных белков, затем смешивают с дополнительными ингредиентами до получения кондитерской смеси для мороженого. Обычно другие ингредиенты включают любые ингредиенты: из жира, подсластителей, сухого обезжиренного молочного остатка, стабилизаторов, эмульгаторов, ароматизаторов, красителей, белков, воды, подкислителей, подщелачивающих компонентов или любых их смесей.

Таким образом, кондитерская смесь типично содержит жир, предпочтительно в количестве 0,5-20%, сухой обезжиренный молочный остаток, предпочтительно в количестве 5-15%, подсластитель, предпочтительно в количестве 5-30%.

Термин «подсластитель» необходимо понимать как ингредиенты или смесь ингредиентов, придающие сладкий вкус готовому продукту. Они включают натуральные сахара, такие как тростниковый сахар, свекловичный сахар, мелассу, другие питательные подсластители растительного происхождения, и не питательные высокоинтенсивные подсластители. Обычно подсластители выбраны из декстрозы, сахарозы, фруктозы, кукурузных сиропов, мальтодекстринов, эритрита, сорбита, аспартама, сукралозы, стевиолгликозидов или любых их смесей.

Стабилизирующую систему, предпочтительно натуральную стабилизирующую систему можно также включить в количестве до 6%.

Термин «стабилизирующая система» необходимо понимать как смесь ингредиентов, вносящих вклад в стабильность замороженного продукта по отношению к формированию кристаллов льда, устойчивости к тепловому шоку, общим свойствам текстуры и т.д. Таким образом, система стабилизаторов может содержать любые ингредиенты, важные для структуры замороженного кондитерского изделия.

Стабилизирующая система, используемая в настоящем изобретении, предпочтительно по существу или полностью свободна от каких-либо искусственных или не натуральных эмульгаторов или стабилизаторов.

Стабилизирующая система, используемая в представленных продуктах, предпочтительно содержит по меньшей мере один эмульгатор, предпочтительно по меньшей мере один натуральный эмульгатор.

Натуральные эмульгаторы включают, например, яичный желток, пахту, сырую или обработанную камедь акации, лецитин (соевый, подсолнечный, сафлоровый или другой лецитин растительного происхождения), натуральные растительные экстракты (например, Q-Naturale®), экстракт рисовых отрубей или их смеси. Натуральные эмульгаторы обладают преимуществом обеспечения готового продукта однородной текстурой и плотностью, что снижает время взбивания. Наличие натуральных эмульгаторов обеспечивает воздушные ячейки, которые имеют меньшие размеры и более однородно распределяются во внутренней структуре мороженого. Предпочтительно натуральным эмульгатором, используемым в представленной стабилизирующей системе, является яичный желток. Типично кондитерская смесь для мороженого содержит 0,5-1,4% сухого яичного желтка.

В соответствии с конкретным вариантом осуществления, продукт по настоящему изобретению, по существу, состоит из натуральных ингредиентов.

Таким образом, кондитерская смесь для мороженого не включает какого-либо искусственного или не натурального эмульгатора или стабилизатора.

Под «натуральными ингредиентами» подразумеваются ингредиенты натурального происхождения. Они включают ингредиенты, непосредственно полученные с полей, от животных, и т.д., или являющиеся результатом процесса физической или микробиологической/ферментативной трансформации. Таким образом, они не включают ингредиентов, являющихся результатом процесса химической модификации.

Примеры ненатуральных ингредиентов, которые не применяются в данном частном варианте осуществления изобретения, включают, например, моно- и диглицериды жирных кислот; кислые сложные эфиры моно- и диглицеридов жирных кислот, такие как моно- и диацетилэфиры уксусной, молочной, лимонной, виннокаменной кислоты моно- и диглицеридов жирных кислот; смешанные эфиры уксусной и виннокаменной кислоты моно- и диглицеридов жирных кислот, эфиры сахарозы и жирных кислот, полиглицериновые эфиры жирных кислот, полиглицерин полирицинолеат, полиэтилен-сорбитан моноолеат, полисорбат 80, химически экстрагированный лецитин.

Химически модифицированные крахмалы, используемые в данной области техники в качестве стабилизаторов, также предпочтительно не применяются. Они включают, например, окисленный крахмал, монокрахмал-фосфат, дикрахмал-фосфат, фосфатированный или ацетилированный дикрахмал-фосфат, ацетилированный крахмал, ацетилированный дикрахмал-адипат, гидроксипропил-крахмал, гидроксипропил-дикрахмал-фосфат, ацетилированный окисленный крахмал.

Продукты из настоящего изобретения предпочтительно являются, по существу, свободными от синтетических эфиров и модифицированных крахмалов из предшествующего уровня техники. «По существу, свободные» означает, что эти материалы не добавляют преднамеренно из-за их обычной способности к обеспечению свойств, например стабильности, хотя могут присутствовать непреднамеренно добавленные минимальные количества, без снижения характеристик продукта. В целом и предпочтительно продукты в соответствии с настоящим изобретением не должны содержать каких-либо не натуральных материалов.

Продукты могут содержать натуральную стабилизирующую систему, такую как те, что описаны в заявке ЕР 08171666.4, полное содержание которой специально включено здесь посредством ссылки.

В соответствии с другим частным вариантом осуществления стабилизирующая система, используемая в продуктах из настоящего изобретения, включает по меньшей мере один ненатуральный эмульгатор. Можно применять любой эмульгатор пищевого качества, обычно используемый в замороженном кондитерском изделии. Подходящие эмульгаторы включают сложные эфиры сахаров; эмульгирующие воски, такие как пчелиный воск, воск карнаубы, канделильский воск, растительные или фруктовые воски и животные воски; полиглицериновые эфиры жирных кислот, полиглицерина полирицинолеат (ПГПР), полисорбаты (полиоксиэтиленовые эфиры сорбитана), моноглицериды, диглицериды, лецитин и их смеси.

Гидроколлоид, такой как агар, желатин, камедь акации, гуаровая камедь, камедь плодов рожкового дерева, камедь трагаканта, каррагенин, карбоксиметилцеллюлоза, альгинат натрия или альгинат пропиленгликоля, или любая смесь гидроколлоидов, также может присутствовать в стабилизирующей системе.

Продукт может дополнительно содержать вкусоароматические вещества или красители. Такие вкусоароматические вещества или красители, если они применяются, предпочтительно выбирают из натуральных ингредиентов. Их применяют в обычных количествах, которые можно оптимизировать рутинным анализом для любой конкретной рецептуры продукта.

Предпочтительно смешивание композиции, содержащей систему коагулированных белков, с дополнительными ингредиентами проводят так, чтобы полученная кондитерская смесь имела содержание системы коагулированных белков от 0,5 до 4%.

Кондитерскую смесь затем пастеризуют в стандартных условиях, обычно при 86°С в течение 30 секунд перед охлаждением примерно до 2-8°С стандартными средствами. Смесь можно дополнительно выдержать в течение 4-72 часов примерно при 2-6°С с перемешиванием или без него. Факультативно, добавление вкусоароматических средств, красителей, соусов, вкраплений и т.д. можно выполнить до этапа выдерживания. Если добавляют вкусоароматические вещества, красители, соусы, вкрапления и т.д., их предпочтительно выбирают только из натуральных ингредиентов.

На следующем этапе смесь может быть аэрирована. В предпочтительном варианте осуществления смесь можно охладить до температуры ниже -3°С, предпочтительно от -3°С до -10°С, предпочтительно примерно от -4,5°С до -8°С с перемешиванием и введением газа для создания необходимой взбитости.

Замороженное кондитерское изделие предпочтительно аэрируют до взбитости по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 40%, более предпочтительно по меньшей мере 90%. Взбитость предпочтительно составляет до 150%. Наиболее предпочтительно взбитость составляет 100-120%.

Затем смесь подвергают замораживанию, либо с применением обычного морозильного оборудования либо с помощью системы низкотемпературной экструзии. Таким образом, кондитерскую смесь можно факультативно подвергать динамическому охлаждению при температуре ниже -11°С. На данном оборудовании аэрированную смесь охлаждают посредством экструзии при температуре ниже -11°С, предпочтительно от -12°С до -18°С в червячном экструдере. Червячный экструдер может быть таким, как описано в WO 2005/070225. Экструзию можно проводить в одношнековом или двушнековом экструдере.

В соответствии с представленным способом замороженные кондитерские продукты можно получить путем обычного замораживания или путем низкотемпературной экструзии.

Полученное низкотемпературной экструзией замороженное кондитерское изделие, содержащее систему коагулированных белков, определенную выше, является другой задачей настоящего изобретения. Данный этап низкотемпературной экструзии (НТЭ) или низкотемпературного замораживания (НТЗ) можно проводить в одношнековом или двушнековом экструдере. Низкотемпературная экструзия (или низкотемпературное замораживание) означает экструзию при температуре ниже -11°С, предпочтительно от -12°С до -18°С.

Низкотемпературная экструзия (НТЭ) является известным способом, придающим готовому продукту специфическую и выгодную микроструктуру. Например, имеется тенденция к снижению размера кристаллов льда и пузырьков воздуха по сравнению с традиционными способами производства. С другой стороны, размер капелек жира существенно не меняется при использовании способа НТЭ.

При низкотемпературной экструзии или низкотемпературном замораживании продукты в соответствии с настоящим изобретением, к удивлению, представляют улучшенные характеристики с точки зрения микроструктуры по сравнению с известными продуктами, полученными низкотемпературной экструзией.

Продукты, полученные путем низкотемпературного замораживания (НТЗ), описаны в US 2007/0196553, содержание которого включено здесь посредством ссылки. Например, имеется тенденция к снижению размера кристаллов льда и размера пузырьков воздуха по сравнению с традиционными способами производства. Кристаллы льда, воздушные ячейки, капельки жира и агломераты должны находиться в определенном диапазоне диаметров, чтобы усилить положительные сенсорные характеристики и свойства стабильности. Обычно по меньшей мере 50% от числа кристаллов льда/агломератов кристаллов льда предпочтительно находится в диапазоне от 5 до 30 микрон (среднее значение ниже 8-10 микрон), что вместе с низкой степенью взаимосвязи кристаллов улучшает формоустойчивость и кремообразность. По меньшей мере 50% от числа воздушных ячеек, предпочтительно в диапазоне диаметра 2-10 микрон (или со средним значением ниже 8-10 микрон) замедляет укрупнение пузырьков при интеграции во время плавления во рту настолько сильно, что ощущение кремообразности существенно повышается. Объемно-усредненное распределение по размеру капелек жира/агломератов капелек жира предпочтительно имеет пик в диапазоне размера 2-20 микрон. Это распределение по размеру представляет относительный объем капелек жира каждого специфического диаметра и оказывает существенное прямое влияние на улучшение ощущения кремообразности во рту, а также вносит вклад в повышение устойчивости структуры воздушных ячеек к слиянию, таким образом, также косвенно поддерживая свойство кремообразности. Этот анализ размеров можно проводить с помощью способов, известных специалистам в данной области техники. Например, размер кристаллов льда и размер пузырьков воздуха можно определить с применением оптической микроскопии, а анализ размера жировых частиц можно провести с помощью лазерного светорассеяния.

Полученные низкотемпературной экструзией замороженные аэрированные кондитерские продукты в соответствии с настоящим изобретением имеют более ровное вкусовое впечатление и особо привлекательные текстурные и органолептические свойства по сравнению с полученными низкотемпературной экструзией продуктами, известными на сегодняшний день.

С точки зрения микроструктуры, продукты в соответствии с настоящим изобретением можно охарактеризовать средним эквивалентным диаметром (D₂₁) капелек жира или агломератов капелек жира ниже 10 микрон. Это значение можно количественно определить при флюоресцентной микроскопии срезов смол после криофиксации (-20°С) и криоинфильтрации (-20°С) мороженого, при увеличении ×1440. Таким образом, по сравнению со стандартным способом НТЗ комбинация НТЗ с включением системы коагулированных белков в соответствии с настоящим изобретением ведет к промежуточному размеру капелек жира.

Таким образом, к удивлению, было установлено, что присутствие системы коагулированных белков в соответствии с настоящим изобретением в полученном низкотемпературной экструзией продукте сильно улучшает сенсорный профиль продукта и, в частности, существенно усиливает однородную и кремообразную текстуру замороженных кондитерских изделий, содержащих эту систему.

Этот эффект является еще более удивительным, поскольку в данной области техники известно, что коагуляция белков оказывает отрицательное влияние на органолептические характеристики продуктов в виде мороженого. В этом отношении ЕР 1342418 описывает способ приготовления мороженого, содержащего кислый компонент, но обеспечивающий отсутствие реакции по меньшей мере одного белка с кислотой. В соответствии с этим описанием время контакта между кислотой и белком необходимо свести к минимуму.

Напротив, настоящее изобретение направлено на систему коагулированных белков, полученную тепловой обработкой, факультативно в кислых условиях, которая, как было показано, значительно улучшает текстуру замороженных кондитерских изделий, приготовленных обычным замораживанием или низкотемпературным замораживанием.

Когда применяют обычное замораживание, то частичная коагуляция, полученная путем контролируемого приложения нагревания и факультативно кислых условий к смеси, приводит к исключительным сенсорным свойствам по сравнению с теми, что получают путем низкотемпературной экструзии без такой частичной коагуляции.

С другой стороны, когда применяют низкотемпературную экструзию, включение системы коагулированных белков во время обработки смеси и низкотемпературной экструзии позволяет создать замороженное кондитерское изделие очень высокого качества, с минимумом жира и меньшими ингредиентами. Хотя применение низкотемпературной экструзии для производства мороженого с низким содержанием жира широко применяется, изобретение обеспечивает существенно лучший продукт, и следовательно, предоставляет уникальное преимущество для потребителя.

Кроме того, было показано, что продукт в соответствии с настоящим изобретением особенно устойчив как при замораживании, так и при распределении при комнатной температуре для употребления.

Не желая углубляться в теорию, считается, что обеспечивается система коагулированных белков в замороженной кондитерской смеси со свежекоагулированным белком, который действует в качестве натурального стабилизатора для пузырьков воздуха, и позволяет создать очень мелкую и стабильную микроструктуру, обеспечивая однородный, густой и кремообразный продукт без применения искусственных или не натуральных стабилизаторов или подобных добавок. Это делает продукты более натуральными и привлекательными для потребителей, которые желают свести к минимуму потребление таких искусственных или не натуральных добавок.

В частности, синергетический эффект свежекоагулированных белков в количествах, используемых в комбинации с технологией НТЗ, таким образом, обеспечивает превосходные продукты с точки зрения текстуры и стабильности.

Факультативно, кондитерскую смесь потом закаляют. Замороженную смесь предпочтительно пакуют и хранят при температуре ниже -20°С, где она подвергается этапу закаливания при хранении. Альтернативно ее можно закалить с помощью этапа ускоренного закаливания, например, в закалочном туннеле, при температуре от -20°С до -40°С, в течение времени, достаточного для закаливания продукта.

К удивлению, было показано, что способ в соответствии с настоящим изобретением усиливает текстурное впечатление системы замороженных белков даже при низком уровне жира и калорийности. Автор заявки установил, что комбинация премикса, содержащего систему коагулированных белков, с ингредиентами кондитерского продукта, приводит к продукту с однородной, кремообразной текстурой и превосходным проявлением вкусовых качеств по сравнению с типичными продуктами после низкотемпературной экструзии. Не желая углубляться в теорию, считается, что во время процесса белковая структура меняется, поскольку нагревание развертывает сывороточные белки и дестабилизирует казеиновые мицеллы. Модифицированные белки образуют контролируемую сеть, которая связывает воду и капельки жира, при повышении вязкости смеси, создавая уникальную однородную и кремообразную текстуру, имитирующую сенсорные свойства продуктов с высоким содержанием жира.

Замороженные аэрированные кондитерские продукты, полученные способом из настоящего изобретения, также являются частью настоящего изобретения.

Продукты, полученные представленным способом, предпочтительно содержат 0,5-4% системы коагулированных белков.

Термин «система коагулированных белков» нужно понимать как означающий комплекс или агрегат в результате, по меньшей мере, частичной коагуляции белков, присутствующих в композиции, содержащей молочный белок, например, индуцированной тепловой обработкой, предпочтительно в присутствии кислого компонента.

Способ в соответствии с настоящим изобретением влияет на полученный продукт так, что по сравнению со способом, где не применяют такого специфического нагревания и кислых условий, наблюдается повышение объема частиц от 1 до 10 мкм.

В настоящем описании термин «размер частиц» означает то, что в данной области техники известно как D_[3,2]. D_[3,2] является эквивалентным поверхностным диаметром или средним диаметром Саутера для частиц из системы коагулированных белков, агрегированных с жиром, по результатам измерения посредством лазерной дифракции, например, на микроанализаторе размера частиц Mastersizer от Malvern Instruments Ltd (Соединенное королевство). Эти размеры частиц можно измерить в смеси, а также в готовом продукте. Для измерения образцы диспергируют в воде и анализируют в соответствии с инструкциями производителя прибора. Замороженные образцы оттаивают перед анализом. Когда применяли процесс в соответствии с настоящим изобретением, наблюдалось повышение D_[3,2] до 60% в зависимости от используемой рецептуры.

Распределение по размеру частиц рецептуры (смеси мороженого), не содержащей коагулированных белков, отличается от той же самой рецептуры, обработанной в соответствии со способом из настоящего изобретения, вызывающим частичную коагуляцию белков в рецептуре.

В частности, когда применяют способ в соответствии с настоящим изобретением, объем частиц ниже 1 микрона, т.е. фракции частиц, выраженной в % от объема, которые ниже 1 микрона, снижается до 60%, а объем частиц от 1 до 10 микрон увеличивается до 140%.

Таким образом, представленная обработка коагуляцией создает трехмерную сеть, позволяющую увеличить способность к связыванию воды и приводящую к улучшению сенсорных свойств, относящихся к текстуре и вкусоароматическим характеристикам.

Такая система предоставляет неожиданное преимущество в том, что она придает замороженному кондитерскому продукту исключительные сенсорные свойства с хорошей стабильностью, при минимизации содержания жира.

Предпочтительно белки в начале коагуляции являются молочными белками, содержащими казеины и сывороточные белки.

Продукты, полученные представленным способом, типично содержат 0,5-20% жира, 5-15% СОМО, 5-30%, предпочтительно 15-25% подсластителя. Предпочтительно количество жира составляет менее 15%, более предпочтительно от 0,5 до 12%, и еще более предпочтительно 0,5-5,5%. Они могут также содержать натуральный стабилизатор в количестве от 0 до 6%. Количество белка в таких продуктах предпочтительно составляет менее 7%, предпочтительно 2-4%.

Продукты могут быть аэрированы с взбитостью по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 40%, и более предпочтительно по меньшей мере 90%. В наиболее предпочтительном варианте осуществления взбитость составляет 100-120%.

Предпочтительно продукт является не ферментированным.

Продукт, полученный представленным способом, можно дополнительно охарактеризовать содержанием неосаждаемого белка, которое ниже или равно 60%, предпочтительно ниже 50%.

«Неосаждаемый белок», или растворимый белок, «неосаждаемый казеин» или «неосаждаемый сывороточный белок» означает количество соответствующего белка в растворимой фракции мороженого кондитерского изделия при плавлении при комнатной температуре (25°С) и при центрифугировании при 50000 g в течение 30 минут с применением, например, центрифуги Sorvall RC-5+, оснащенной ротором SM 24 или эквивалентным устройством, позволяющим применять подобное ускорение в течение того же самого времени.

Содержание неосаждаемого или «растворимого» белка в кондитерском продукте обратно пропорционально количеству системы коагулированных белков в указанном продукте. Таким образом, важное количество системы коагулированных белков в кондитерском продукте позволяет снизить количество неосаждаемого белка в указанном кондитерском продукте.

Систему коагулированных белков получают путем тепловой обработки композиции, содержащей по меньшей мере 7 масс.% молочных белков, при температуре от 80 до 90°С при рН от 5,6 до 6,5, предпочтительно от 5,8 до 6,3. Альтернативно систему коагулированных белков получают, подвергая композицию, содержащую молочные белки, тепловой обработке при температуре от выше 90°С до 140°С, предпочтительно 95-135°С, более предпочтительно 100-130°С, предпочтительно при рН от 5,6 до 6,5.

Период времени для тепловой обработки типично составляет от 5 секунд до 30 минут.

Кислые условия необходимы для формирования системы коагулированных белков. Можно применять любой кислый компонент, такой, как те, что выбраны из жидкой мелассы, органических кислот, таких как лимонная кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТУК), или кислоты фруктового происхождения.

Большинство молочных белков (главным образом, казеинов) в их нативном состоянии остается в форме коллоидной суспензии, приводя к минимальным изменениям вязкости смеси (~200-400 сантипуаз). Однако когда белки подвергают контролируемому воздействию известного нагревания и кислотности (например, рН 6,1 или меньше), они подвергаются коагуляции. Коагуляция является состоянием, когда белки гидратированы, образуя трехмерную сеть (мягкий гель), вызывая повышение вязкости смеси (~1800-2400 сантипуаз). Если воздействие на белки нагревания и кислоты не контролируется, этот феномен может привести к осаждению (например, синерезису в йогурте). В наихудшем случае жидкость отделяется от осадка и размер твердых веществ снижается.

Автор изобретения установил, что текстура и вкусовое впечатление мороженых кондитерских изделий улучшается в результате оптимизированного способа приготовления, включая контролируемое применение нагревания и факультативно кислых условий. В частности, при манипуляции структурой молочного белка в композиции, добавляемой в кондитерскую смесь для мороженого, путем воздействия на молочный белок контролируемого нагревания и снижения рН, как полагают, денатурация белка и последующая агрегация происходит, когда нагревание развертывает сывороточный белок и дестабилизирует казеиновые мицеллы. Эти белковые агрегаты образуют сеть, которая, как полагают, улавливает воду и капельки жира, и повышает вязкость смеси, создавая уникальную однородную, кремообразную текстуру, имитирующую наличие высоких уровней жира.

Таким образом, можно сделать вывод, что способ, описанный в настоящем изобретении, ведет к образованию ковалентных комплексов (вероятно, связанных дисульфидными связями) между казеином и сывороточным белком, и что эти комплексы являются более многочисленными в контрольном образце (с большей исходной плотностью полосы казеина). Не углубляясь в теорию, считается, что мицеллы казеина покрыты сывороточным белком, включая бета-лактоглобулин, в условиях нагревания и кислотности по настоящему изобретению, и улавливаются либо жировой фазой либо нерастворимой фазой после центрифугирования, что приводит к истощению белковых агрегатов в растворимой фазе. Неосаждаемые агрегаты в основном состоят из комплексов сывороточного белка и казеина, которые не абсорбируются с казеиновыми мицеллами на границе жировых капелек во время производства мороженого, или не чувствительны к центрифугированию, но остаются в объемной фазе. Таким образом, система коагулированных белков из настоящего изобретения состоит, с одной стороны, из казеиновых мицелл/комплексов сывороточного белка, которые можно определить как ковалентные белковые агрегаты, образованные между каппа-казеином на поверхности казеиновых мицелл. С другой стороны, система коагулированных белков состоит главным образом из неосаждаемых комплексов казеина/бета-лактоглобулина, присутствующих в объеме замороженного кондитерского изделия.

Количество казеина и сывороточного белка в виде бета-лактоглобулина можно определить с помощью гель-электрофореза с окрашиванием Кумасси голубым. Содержание этих двух белков можно определить путем анализа интенсивности соответствующих мигрирующих полос при электрофорезе на полиакриламидном геле Nu-PAGE в редуцирующих условиях.

Метод:

Для общего образца аликвоту 10 г расплавленного мороженого диспергировали в 90 г дефлокулирующего водного раствора при рН 9,5, содержащего 0,4% ЭДТУК и 0,1% Твин 20. Растворимую фазу получали центрифугированием расплавленного мороженого при 50,000 g в течение 30 минут. Затем образцы анализировали путем гель-электрофореза в системе Nu-PAGE 12% Бис-Трис с применением в качестве электродного буферного раствора МОПС (морофолин-пропансульфоновой кислоты) в редуцирующих и нередуцирующих условиях (в редуцирующих условиях разрушаются любые ковалентные связи, включая SH/SS обмен при нагревании), как описано в «Invitrogen Nu-PAGE pre-cast gels instructions» (5791 Van Alien Way, Carlsbad, CA 2008, USA). Гели окрашивали красителем Кумасси голубым (Invitrogen, набор №LC6025). Общий образец и соответствующие растворимые фазы наносили на тот же самый гель для электрофореза в концентрации 0,5 мг/мл. После миграции и окрашивания красителем коллоидным синим гели сканировали с уровнем яркости 256 с разрешением 1000 точек на дюйм, с применением сканера UMAX, с программным обеспечением MagicScan 32 V4.6 (UMAX Data Systems, Inc.), с получением изображений размером 16 МБ. Эти изображения анализировали с применением программного обеспечения TotalLab TL120 v2008.01 (Nonlinear Dynamics Ltd, Cuthbert House, All Saints, Newcastle upon Tyne, NE1 2ET, Соединенное Королевство). Полосы миграции автоматически выявлялись программным обеспечением. Затем корректировали фон изображения с применением опции «скользящего шарика» с радиусом 200. Белковые полосы, соответствующие бычьему сывороточному альбумину (БСА), β-казеину, αs1- и αs2-казеину, κ-казеину, β-лактоглобулину (β-1g) и α-лактальбумину (α-1a), определяли вручную с применением полос миграции от обезжиренного молока в качестве стандарта. Интенсивность полос преобразовывали в профили миграции пиков для каждой дорожки миграции для общего образца и растворимой фазы. Эти пики затем обрабатывали с помощью гауссовой модели для расчета их площади для каждого белка, и таким образом, концентрации белка в образце.

Площадь пика, определенную для белка в растворимой фазе, затем корректировали по эффективному содержанию белка, определенному по методу Кьельдаля (описан далее), и нормализовали по площади пика соответствующего белка в общем образце.

Количество белков, присутствующих в растворимой фазе после центрифугирования, также можно измерить по методу Кьельдаля, с применением коэффициента преобразования 6,38 для молочных белков.

Метод Кьельдаля:

Метод Кьельдаля является общим методом определения общего азота, с применением аппарата для сжигания и блока для автоматической дистилляции паром.

Этот способ применяют для широкого диапазона продуктов, включая молочные белки, злаки, кондитерские изделия, мясные продукты, корм для животных, а также ингредиенты с низким уровнем белка, такие как крахмалы. В данном способе не определяют азот из нитратов и нитритов.

Этот метод соответствует следующим официальным способам: ISO 8968-1/IDF 20-1 (молоко), АОАС 991.20 (молоко), АОАС 979.09 (злаки), АОАС 981.10 (мясо), АОАС 976.05 (корм для сельскохозяйственных и домашних животных), с небольшими модификациями (адаптацией количества катализатора и объема серной кислоты для сжигания и адаптацией концентрации борной кислоты для автоматизированной системы).

Принцип метода: быстрая минерализация образца примерно при 370°С с серной кислотой и катализатором Миссури, смесью сульфатов меди, натрия и/или калия, который трансформирует органически связанный азот в сульфат аммония. Аммиак высвобождается путем добавления гидроксида натрия. Проводят дистилляцию паром и собирают дистиллят в раствор борной кислоты. Проводят ацидиметрическое титрование аммиака.

Аппарат: блок для минерализации и дистилляции в комбинации с блоком титрования. Возможны формы для ручной, полуавтоматической и автоматической работы.

Эти способы известны специалистам в области техники замороженных кондитерских изделий, хорошо знающим белки.

Снижение жира в замороженных кондитерских изделиях без нарушения подходящего качества продукта является одной из главных проблем в их производстве. Настоящее изобретение преодолевает эту проблему путем обеспечения продуктов с низким содержанием жира или даже без жира с текстурой и сенсорными свойствами, подобными тем, что характерны для продуктов с высоким содержанием жира, с точки зрения кремообразности и проявления вкусовых качеств.

Кроме того, полезный эффект системы в соответствии с настоящим изобретением распространяется на другие части холодовой цепи распространения таких продуктов, где продукты проходят через типичный тепловой шок или вредные факторы при распространении, сохраняя ровную, сливочную текстуру дольше, чем другие продукты, подвергающиеся такой же самой обработке.

Таким образом, настоящее изобретение предлагает новый способ производства замороженного кондитерского продукта с низким содержанием жира, предпочтительно натурального, который является стабильным и обладает превосходными сенсорными свойствами.

Пример

Замороженное кондитерское изделие

Анализ:

Смесь 1

Ингредиенты Содержание в композиции, масс.% Вода 67,8 Порошок сладкой сыворотки 16,9 Порошок обезжиренного молока 14,7 Концентрат лимонного сока 0,6 Всего 100

Смесь 1 имеет рН 6,0 при 25°С.

Смесь 1 обрабатывали в следующих условиях:

- Смешивание

- Предварительное нагревание при 72°С

- Гомогенизация при 40 бар (общее давление)

- Тепловая обработка при 86°С в течение 30 секунд

- Охлаждение при 4°С.

Готовили вторую смесь 2 по следующей рецептуре:

Смесь 2:

Ингредиенты Содержание в композиции, масс.% Вода 49,2 Сахар 14,5 Глюкозный сироп 60% 21,3 Стабилизаторы и эмульгаторы 0,6 Декстроза 2,1 Порошок обезжиренного молока 1,4 Кокосовый жир 10,9 Всего 100

Затем смесь 1 смешивали со смесью 2 до получения кондитерской смеси для мороженого в следующих пропорциях:

Смесь 2 70,5 масс.% Смесь 1 29,5 масс.%

Кондитерскую смесь для мороженого пастеризовали при 86°С в течение 30 секунд, охлаждали при 74°С, а затем замораживали при -6°С со взбитостью 100%. Затем замороженный продукт закаливали при -40°С.

В качестве контроля готовили кондитерскую смесь для мороженого, состоящую из смеси 1 без концентрата лимонного сока, и смеси 2, как указано выше. Указанная смесь имела рН 6,7 (не регулировали). Затем смесь пастеризовали при 86°С в течение 30 секунд, охлаждали при 74°С, а затем замораживали при -6°С со взбитостью 100%. Затем замороженный продукт закаливали при -40°С.

Группа экспертов анализировала продукт, приготовленный в соответствии со способом из настоящего изобретения, и контрольный продукт, и пришла к выводу, что текстура продукта в соответствии с настоящим изобретением была существенно однороднее, чем в контроле.

Изобретение относится к способу получения замороженных кондитерских продуктов. Способ производства замороженного кондитерского продукта предусматривает гомогенизацию и тепловую обработку содержащей по меньшей мере 7 масс. % молочного белка композиции при pH от 5,6 до 6,5 при температуре от 80°С до 140°С в течение периода времени от 5 секунд до 30 минут, до, по меньшей мере, частичного образования системы коагулированных белков, включающей казеин и сывороточный белок. Затем смешивают указанную композицию с дополнительными ингредиентами до формирования кондитерской смеси для мороженого и пастеризуют кондитерскую смесь. Далее замораживают при факультативной аэрации смеси до взбитости по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 40%, наиболее предпочтительно от 100% до 120%, до формирования аэрированного замороженного кондитерского продукта. После чего кондитерский продукт может быть направлен на динамическое охлаждение при температуре ниже -11°С и закаливание. Также предложены варианты полученного замороженного кондитерского продукта. Изобретение позволяет улучшить текстурные и органолептические свойства полученных замороженных кондитерских продуктов на основе рецептур с низким содержанием жира. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ производства замороженного кондитерского продукта, включающий стадии:
(a) тепловой обработки композиции, содержащей по меньшей мере 7 масс. % молочного белка при pH от 5,6 до 6,5, при температуре от 80°С до 140°С, в течение периода времени от 5 секунд до 30 минут, до по меньшей мере частичного образования системы коагулированных белков, включающей казеин и сывороточный белок;
(b) гомогенизации указанной композиции до тепловой обработки;
(c) смешивания указанной композиции с дополнительными ингредиентами до формирования кондитерской смеси для мороженого;
(d) пастеризации кондитерской смеси;
(e) замораживания при факультативной аэрации кондитерской смеси, предпочтительно до взбитости по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 40%, наиболее предпочтительно от 100% до 120% до формирования замороженного кондитерского продукта;
(f) факультативно, динамического охлаждения кондитерского продукта при температуре ниже -11°С;
(g) факультативно, закаливания кондитерского продукта.

2. Способ по п. 1, в котором композиция содержит по меньшей мере 7 масс. % молочного белка, состоящего из смеси сывороточного белка, порошка обезжиренного молока и кислого компонента в воде.

3. Способ по п. 1, в котором композицию, содержащую по меньшей мере 7 масс. % молочного белка и имеющую pH от 5,6 до 6,5, подвергают тепловой обработке при температуре от 80 до 90°С в течение периода времени от 5 секунд до 30 минут.

4. Способ по п. 2, в котором композицию, содержащую по меньшей мере 7 масс. % молочного белка и имеющую pH от 5,6 до 6,5, подвергают тепловой обработке при температуре от 80 до 90°С в течение периода времени от 5 секунд до 30 минут.

5. Способ по п. 1, в котором композицию, содержащую по меньшей мере 7 масс. % молочного белка и имеющую pH от 5,6 до 6,5, подвергают тепловой обработке при температуре от более 90°С до 140°С в течение периода времени от 5 секунд до 30 минут.

6. Способ по п. 2, в котором композицию, содержащую по меньшей мере 7 масс. % молочного белка и имеющую pH от 5,6 до 6,5, подвергают тепловой обработке при температуре от более 90°С до 140°С в течение периода времени от 5 секунд до 30 минут.

7. Способ по п. 1, в котором композиция, содержащая по меньшей мере 7 масс. % молочного белка, является не ферментированной композицией.

8. Способ по п. 2, в котором композиция, содержащая по меньшей мере 7 масс. % молочного белка, является не ферментированной композицией.

9. Способ по п. 3, в котором композиция, содержащая по меньшей мере 7 масс. % молочного белка, является не ферментированной композицией.

10. Способ по п. 4, в котором композиция, содержащая по меньшей мере 7 масс. % молочного белка, является не ферментированной композицией.

11. Способ по п. 5, в котором композиция, содержащая по меньшей мере 7 масс. % молочного белка, является не ферментированной композицией.

12. Способ по п. 6, в котором композиция, содержащая по меньшей мере 7 масс. % молочного белка, является не ферментированной композицией.

13. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором дополнительные ингредиенты на стадии (с) включают любое из жира, подсластителей, сухого обезжиренного молочного остатка, стабилизаторов, эмульгаторов, вкусоароматических средств, красителей, белков, воды, подкислителей, подщелачивающих компонентов, или любых их смесей.

14. Способ по п. 13, в котором кондитерская смесь для мороженого содержит сухой яичный желток в количестве от 0,5 до 1,4 масс. % от смеси.

15. Способ по любому одному из пп.12 или 14, в котором кондитерская смесь для мороженого не содержит какого-либо искусственного или не натурального эмульгатора или стабилизатора.

16. Способ по п. 13, в котором кондитерская смесь для мороженого не содержит какого-либо искусственного или не натурального эмульгатора или стабилизатора.

17. Замороженный кондитерский продукт, полученный способом по любому из пп. 1-12, 14 или 16.

18. Замороженный кондитерский продукт, полученный способом по п. 13.

19. Замороженный кондитерский продукт, полученный способом по п. 15.

20. Замороженный кондитерский продукт по п. 17, отличающийся тем, что он содержит от 0,5 до 4% системы коагулированных белков.

21. Замороженный кондитерский продукт по п. 18 или 19, отличающийся тем, что он содержит от 0,5 до 4% системы коагулированных белков.

22. Замороженный кондитерский продукт по п. 17, отличающийся тем, что он имеет средний эквивалентный диаметр капелек жира менее 10 микрон.

23. Замороженный кондитерский продукт по любому из пп. 18-20, отличающийся тем, что он имеет средний эквивалентный диаметр капелек жира менее 10 микрон.

24. Замороженный кондитерский продукт по п. 21, отличающийся тем, что он имеет средний эквивалентный диаметр капелек жира менее 10 микрон.

25. Замороженный кондитерский продукт по п. 17, отличающийся тем, что он имеет содержание неосаждаемого белка ниже или равное 60%, предпочтительно ниже 50%.

26. Замороженный кондитерский продукт по любому из пп. 18-20, 22 или 24, отличающийся тем, что он имеет содержание неосаждаемого белка ниже или равное 60%, предпочтительно ниже 50%.

27. Замороженный кондитерский продукт по п. 21, отличающийся тем, что он имеет содержание неосаждаемого белка ниже или равное 60%, предпочтительно ниже 50%.

28. Замороженный кондитерский продукт по п. 23, отличающийся тем, что он имеет содержание неосаждаемого белка ниже или равное 60%, предпочтительно ниже 50%.