ПРИГОДНАЯ ДЛЯ МИКРОВОЛНОВОЙ ОБРАБОТКИ ПИЩЕВАЯ МАССА Российский патент 2018 года по МПК A23L5/30 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к особым поглотителям микроволнового излучения (СВЧ-излучения), которые при их добавлении в пищевую массу позволяют улучшить ее нагревание, термообработку (доведение до готовности) и/или выпекание в поле микроволнового излучения.

Предпосылки создания изобретения

В области продуктов питания постоянно возрастают спрос на продукты и предложение продуктов, которые конечный потребитель может самостоятельно лишь путем нагревания в духовом шкафу или в микроволновой печи (СВЧ-печи) довести до готового к употреблению в пищу состояния. Такие продукты при этом либо уже в основном полностью доведены до готовности и требуют только их нагрева для употребления в пищу, либо находятся еще в сыром состоянии или подвергнуты лишь предварительной термообработке или предварительному выпеканию и еще доводятся потребителем до готовности или выпекаются им.

Выпекание в традиционных духовых шкафах основано на комбинированном воздействии на продукт конвекционным теплом и лучистой теплотой. Пищевые продукты нагреваются при этом от своей поверхности внутрь и поэтому наружная сторона пищевого продукта получает больше тепла, чем его внутренняя часть, благодаря чему возможно получение хрустящей или поджаристой корочки с наружной стороны продукта.

Нагревание в микроволновой печи является по сравнению с нагреванием в духовом шкафу особо удобным, простым, быстрым и энергосберегающим методом размораживания продуктов, их нагревания, термообработки и/или выпекания. При этом микроволновое излучение вызывает в продукте дипольные и молекулярные колебания в молекулах воды, однако не только в них, но и в других полярных молекулах, в результате чего выделяется тепло. Нагревание основано при этом не на поглощении микроволнового излучения на определенной резонансной частоте. Более того, молекулы воды непрерывно стремятся ориентироваться по направлению распространения переменного электромагнитного поля микроволнового излучения, при этом тепло выделяется в виде диэлектрических потерь во всем объеме пищевого продукта. В отличие от нагревания в обычном духовом шкафу, где тепло распространяется от поверхности продукта внутрь него, при облучении микроволнами нагревание происходит в основном одновременно по всему объему пищевого продукта, при этом в зависимости от глубины проникновения микроволнового излучения степень, соответственно скорость нагревания в середине пищевого продукта может существенно отличаться от степени, соответственно скорости нагревания на его поверхности либо может быть очень близка к этой степени, соответственно скорости нагревания. На глубину проникновения микроволнового излучения влияют помимо прочего содержание воды в пищевом продукте и его температура. Интенсивность микроволнового излучения, например, в воде экспоненциально убывает с увеличением глубины проникновения. В любом случае вследствие хорошего в большинстве условий проникновения микроволнового излучения сквозь пищевой продукт не происходит в основном никакого образования корочки или подрумянивания поверхности пищевого продукта. При микроволновом нагревании прежде всего замороженных пищевых продуктов их внутренняя часть нагревается с большей или меньшей задержкой, что обусловлено обычно высоким содержанием воды, соответственно льда внутри таких замороженных пищевых продуктов.

Поэтому метод микроволнового нагревания пригоден не для всех типов пищевых продуктов, прежде всего когда желателен сильный нагрев поверхности. Так, например, изделия из теста, такие как хлеб, булочки или пицца, при нагревании в микроволновой печи обычно становятся скорее мягкими и влажными (размокшими) вместо образования на них корочки и подрумянивания их наружной поверхности, поскольку микроволновое излучение нагревает одновременно весь продукт, а необходимый подвод к нему тепла снаружи в отличие от духового шкафа, в котором нагревание осуществляется под действием лучистой теплоты или конвекционного тепла, которая/которое изменяет структуру верхнего слоя, отсутствует. В микроволновой печи продукты обычно не приобретают свой требуемый, типичный для них внешний вид и органолептические свойства, такие как запах и аромат, которые достигаются при нагревании в духовом шкафу.

Для решения этой проблемы для упаковывания пищевых продуктов были разработаны специальные упаковки, у которых микроволновым излучением нагревается сам упаковочный материал или нанесенное на него покрытие, а уже исходящей от него лучистой теплотой или исходящим от него конвекционным теплом нагревается содержащийся в упаковке продукт. По своему типу подобное нагревание продукта в большей степени приближено к нагреванию продукта в духовом шкафу, чем нагревание путем непосредственного взаимодействия продукта с микроволновым излучением, благодаря чему такие упаковки позволяют также выпекать или запекать упакованные в них пищевые продукты с образованием на них корочки и даже подрумяненной поверхности. Однако изготовление упаковок, предназначенных специально для микроволнового нагревания, связано с высокими затратами, а известные упаковки подобного рода не пригодны, кроме того, для любого вида хранения пищевых продуктов, например для хранения изделий из теста в охлажденном или замороженном виде.

В US 4283424 описана замороженная пицца, которая предназначена специально для ее выпекания до готового состояния или разогревания в микроволновой печи и образование корочки, на которой при этом достигается благодаря наличию двух разных, расположенных один поверх другого слоев, из которых образуется корочка. Первый образующий корочку слой представляет собой слой из выпеченного теста крекерного типа с остаточной влажностью 5% или менее, а расположенный непосредственно поверх него второй образующий корочку слой представляет собой слой из выпеченного теста, аналогичного хлебному тесту, с остаточной влажностью от 20 до 40%. Слой крекерного теста служит для поглощения избыточной влаги, образующейся при микроволновом нагревании, а тесто, составляющее остальную часть основы пиццы, образует корочку.

В US 5194271 описан состав теста на основе муки с высоким содержанием амилозы, которое служит оболочкой для расположенного под ней теста и которое при нагревании в микроволновой печи должно образовывать хрустящую, подрумяненную корочку.

С учетом сказанного выше существует потребность в пищевых продуктах, прежде всего продуктах на основе теста, которые можно было бы в любое время нагревать в микроволновой печи с достижением при этом результата, аналогичного тому, который получают при нагревании, термообработке или выпекании в традиционном духовом шкафу.

Задача изобретения

Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача улучшить размораживание, нагревание, термообработку и/или выпекание пищевой массы, прежде всего продукта на основе теста, изделия из теста, замороженного теста, панады, мясного фарша тестообразной консистенции или овощного теста, в поле микроволнового излучения.

Подробное описание изобретения

Указанная задача решается с помощью способа размораживания, нагревания, термообработки и/или выпекания пищевой массы, прежде всего продукта на основе теста, изделия из теста, замороженного теста, панады, мясного фарша тестообразной консистенции или овощного теста, в поле микроволнового излучения, отличающегося тем, что пищевая масса содержит добавленный к ней поглотитель микроволнового излучения в количестве от 0,5 до 5,0 мас. % в пересчете на всю ее массу, при этом такой поглотитель микроволнового излучения выбран среди ортофосфатов (РО₄)^3-, гидрофосфатов (НРО₄)^2-, дигидрофосфатов (Н₂РО₄)^-, дифосфатов (Р₂О₇)^4- (пирофосфатов), метафосфатов [(РО₃)₂^2-]_n, триполифосфатов (P₃О₁₀)^5- и высококонденсированных фосфатов со средней длиной цепи от 3 до 50, а также карбонатов, гидроксидов, цитратов и глюконатов металлов из числа кальция (Са), магния (Mg), железа (Fe), цинка (Zn) и меди (Cu), при условии, что водорастворимость поглотителя микроволнового излучения при 20°С составляет не более 50 г/л воды и что поглотитель микроволнового излучения имеет объем пор от более 3,0×10^-3 до менее 200×10^-3 см³/г.

Объектом изобретения является также применение ортофосфатов (РО₄)^3-, гидрофосфатов (НРО₄)^2-, дигидрофосфатов (Н₂РО₄)^-, дифосфатов (Р₂О₇)^4- (пирофосфатов), метафосфатов [(РО₃)₂^2-]_n триполифосфатов (Р₃О₁₀)^5- или высококонденсированных фосфатов со средней длиной цепи от 3 до 50, карбонатов, гидроксидов, цитратов и глюконатов металлов из числа кальция (Са), магния (Mg), железа (Fe), цинка (Zn) и меди (Cu) в качестве поглотителя микроволнового излучения для приготовления пищевой массы, прежде всего продукта на основе теста, изделия из теста, замороженного теста, панады, мясного фарша тестообразной консистенции или овощного теста, при условии, что водорастворимость поглотителя микроволнового излучения при 20°С составляет не более 50 г/л воды и что поглотитель микроволнового излучения имеет объем пор от более 3,0×10^-3 до менее 200×10^-3 см³/г.

Объектом изобретения является также пищевая масса, прежде всего продукт на основе теста, изделие из теста, замороженное тесто, панада, мясной фарш тестообразной консистенции или овощное тесто, которая дополнительно к обычным для нее ингредиентам содержит добавленный к ней поглотитель микроволнового излучения в количестве от 0,5 до 5,0 мас. % в пересчете на всю ее массу, при этом такой поглотитель микроволнового излучения выбран среди ортофосфатов (РО₄)^3-, гидрофосфатов (НРО₄)^2-, дигидрофосфатов (Н₂РО₄)^-, дифосфатов (Р₂О₇)^4- (пирофосфатов), метафосфатов [(РО₃)₂^2-]_n, триполифосфатов (Р₃О₁₀)^5- и высококонденсированных фосфатов со средней длиной цепи от 3 до 50, а также карбонатов, гидроксидов, цитратов и глюконатов металлов из числа кальция (Са), магния (Mg), железа (Fe), цинка (Zn) и меди (Cu), при условии, что водорастворимость поглотителя микроволнового излучения при 20°С составляет не более 50 г/л воды и что поглотитель микроволнового излучения имеет объем пор от более 3,0×10^-3 до менее 200×10^-3 см³/г.

Под упоминаемым в настоящем описании количеством поглотителя микроволнового излучения в пересчете на всю массу пищевой массы подразумевается та ее часть или тот ее компонент, которая/который содержит добавленный к ней/нему поглотитель микроволнового излучения. В том случае, если, например, у изделия из теста с начинкой типа пельменя, вареника, пирожка и т.п. поглотитель микроволнового излучения содержится только в тестяной части, данные о количестве поглотителя микроволнового излучения отнесены к массе только этой тестяной части без учета начинки, не содержащей поглотитель микроволнового излучения. В случае содержащей поглотитель микроволнового излучения панады данные о количестве поглотителя микроволнового излучения отнесены только к массе панады без учета покрытого панадой пищевого продукта, не содержащего поглотитель микроволнового излучения. При слишком низком количестве поглотителя микроволнового излучения, например менее 0,5 мас. %, не достигаются достаточное подрумянивание поверхности продукта и образование на ней корочки. При слишком же высоком количестве поглотителя микроволнового излучения, например более 5 мас. %, его наличие может отрицательно сказаться на вкусе продукта.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения пищевая масса содержит добавленный к ней поглотитель микроволнового излучения в количестве от 1,0 до 4,0 мас. %, предпочтительно от 1,5 до 3,0 мас. %, в пересчете на всю ее массу.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения водорастворимость поглотителя микроволнового излучения при 20°С составляет не более 20 г/л воды, предпочтительно не более 5 г/л воды.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения поглотитель микроволнового излучения имеет объем пор менее 150×10^-3 см³/г, предпочтительно менее 125×10^-3 см³/г.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения поглотитель микроволнового излучения выбран среди ангидрата монокальцийфосфата (СаСН₂РO₄)₂), моногидрата монокальцийфосфата (Са(H₂PO₄)₂⋅Н₂О), дигидрата дикальцийфосфата (СаНРO₄⋅2Н₂O), трикальцийфосфата (Са₅(РO₄)₃ОН), кислого пирофосфата кальция (СаН₂Р₂O₇), ангидрата мономагнийфосфата (Mg(H₂PO₄)₂), тригидрата димагнийфосфата (MgHPO₄⋅3H₂O), тетрагидрата тримагнийфосфата (Mg₃(PO₄)₂⋅4H₂O), метафосфата магния ([Mg(PO₃)₂]_n), пирофосфата магния (Mg₂P₂O₇), ортофосфата железа(III) (FePO₄), пирофосфата железа(III) (Fе₄(Р₂O₇)₃), дигидрата трицинкфосфата (Zn₃(PO₄)₂⋅2Н₂О), пирофосфата цинка (Zn₂P₂O₇), пирофосфата меди(II) (Сu₂Р₂О₇), алюмофосфата натрия, кислого алюмосульфата натрия, карбоната кальция (СаСО₃), гидроксида магния (Mg(OH)₂), трикальцийцитрата, глюконата кальция, тетранатрийпирофосфата (Na₄P₂O₇) и их смесей.

Применяемые согласно изобретению соединения, называемые в настоящих материалах поглотителями микроволнового излучения, придают пищевой массе, в которую они введены, особые свойства при нагревании, термообработке или выпекании в поле микроволнового излучения. При создании изобретения неожиданно было установлено, что предлагаемые в нем поглотители микроволнового излучения в особой степени способствуют поглощению энергии микроволнового излучения уже на поверхности пищевой массы. В результате происходит особенно сильное нагревание на поверхности продукта, благодаря чему режим нагревания становится аналогичен режиму нагревания в обычном духовом шкафу. Вследствие этого можно в зависимости от типа пищевого продукта добиться подрумянивания его поверхности и образования на ней корочки. Энергия микроволнового излучения поглощается предлагаемыми в изобретении поглотителями микроволнового излучения в приповерхностной зоне и преобразуется в тепло, благодаря чему нагревание происходит аналогично нагреванию в обычном духовом шкафу. При нагревании изделий из теста у них, например, образуется мякиш в условиях, аналогичных условиям в духовом шкафу, в результате чего происходит газообразование, как при подъеме теста, сопровождающееся увеличением объема и получением типичной для хлебобулочных изделий структурой пористости и типичного для хлебобулочных изделий распределения пор.

Существенное преимущество соединений, применяемых согласно изобретению в качестве поглотителей микроволнового излучения, помимо прочего состоит также в том, что все такие соединения безвредны для здоровья и в большинстве случаев разрешены также к применению в пищевых продуктах.

Наиболее предпочтительным, как было установлено, является использование настоящего изобретения применительно к тесту и продуктам из него. Особое преимущество изобретения состоит в возможности, например, выпекания в микроволновой печи продуктов с типичными для хлебобулочных изделий наружными и внутренними структурами и свойствами из хранящегося в охлажденном или замороженном виде, незапеченного или предварительно запеченного теста, содержащего предлагаемый в изобретении поглотитель микроволнового излучения.

Тесто для хлебобулочных изделий в принципе классифицируют по способу его разрыхления, а именно: на разрыхленное биологическим способом (или дрожжами) тесто, на разрыхленное химическим способом тесто и на разрыхленное физическим (или механическим) способом тесто. На практике используют также различные сочетания этих способов разрыхления теста. В особенно предпочтительном варианте предлагаемые в изобретении поглотители микроволнового излучения используют в разрыхленном биологическим способом тесте и разрыхленном физическим способом тесте, поскольку у теста подобных видов удается с применением предлагаемых в изобретении поглотителей микроволнового излучения при нагревании в микроволновой печи достичь такого подрумянивания поверхности, которое практически приближается к таковому в настоящем процессе выпекания в духовом шкафу, что не достижимо без добавления таких поглотителей микроволнового излучения.

Предлагаемые в изобретении поглотители микроволнового излучения целесообразно добавлять дополнительно к уже обычно присутствующим в пищевой массе ингредиентам. Предлагаемые в изобретении поглотители микроволнового излучения можно добавлять либо индивидуально, либо в приемлемых сочетаниях между собой.

Определение объема пор

Объем пор согласно настоящему изобретению определяют по адсорбции газа. Регистрация изотерм физической сорбции (изотерм адсорбции и десорбции) молекул инертного газа при низких температурах стандартно используется для определения параметров твердых тел, соответственно твердых веществ.

Для предусмотренного изобретением определения объема пор строили изотермы низкотемпературной адсорбции и десорбции газообразного азота в качестве адсорбата при температуре 77,3 K, которая соответствует температуре кипения жидкого азота, используя автоматический порозиметр для адсорбционного анализа BELSORP-mini II (фирма BEL Japan Inc., Осака, Япония).

Под объемом пор согласно настоящему изобретению подразумевается общий объем пор, соответственно общая пористость (Vp, единица измерения: см³/г) образца, при этом функцию распределения пор по радиусам определяют по методу Баррета-Джойнера-Халенды (БДХ-методу) на основании адсорбционной ветви изотермы (Barrett Е.Р., Joyner L.G., Halenda P.P., The Determination of Pore Volume and Area Distributions in Porous Substances; I. Computations from Nitrogen Isotherms; J. Amer. Chem. Soc, 73, 1951, cc. 373-380). БДХ-Метод предоставляет алгоритм расчета распределения пор по размерам (диаметрам) на основании данных об адсорбции азота при допущении, что поры имеют цилиндрическую геометрию. При этом рассматривают изменение адсорбированного объема в порах в зависимости от их радиуса, при этом функция распределения пор по радиусам в качестве относительной величины отнесена к общему объему пор. Общий объем пор образца (Vp) можно определить по области насыщения в соответствии с правилом Гурвича на адсорбционной ветви изотермы при относительном давлении р/р₀ более 0,995 (Rouquerol J. и др., Recommendations for the characterization of porous solids; Pure & Applied Chemistry, 66, 1994, cc. 1739-1758). При таком определении исходят из того, что вся система пор заполнена капиллярным конденсатом (жидкостью, образовавшейся в результате капиллярной конденсации).

Как уже говорилось выше, микроволновое излучение вызывает выделение тепла в пищевом продукте в результате диэлектрического нагрева, основанного на взаимодействии полярных групп молекул с переменным электрическим полем электромагнитного колебания. Для возможности нагревания продуктов в микроволновой печи они, с одной стороны, должны быть восприимчивы или чувствительны к микроволновому излучению, а с другой стороны, должны поглощать его. Такие свойства определяются относительной диэлектрической проницаемостью, которая представляет собой комплексную величину, у которой ее действительная часть описывает в свойствах вещества диэлектрическую проницаемость (составляющая, отражающая запас энергии), а ее мнимая часть - коэффициент потерь (потеря энергии в виде тепла). Относительная диэлектрическая проницаемость зависит от температуры, плотности и состава вещества. При микроволновом нагревании решающую роль играет вода. Чем выше составляющая, отражающая потерю энергии (составляющая потерь), тем сильнее нагрев. В том случае, когда наряду с водой в процессе микроволнового нагревания участвуют другие молекулы, с которыми вода вступает в реакцию или образует связь, диэлектрическая проницаемость снижается, а коэффициент потерь возрастает. В качестве составляющих потерь можно назвать три следующие:

1) дипольная релаксация свободных молекул воды в продуктах из теста, при этом молекулы воды стремятся ориентироваться по направлению распространения электромагнитного поля;

2) при наличии не только свободной воды наряду с чисто дипольной релаксацией происходит релаксация связанной воды, например в жирах, сахарах и белках, при этом такая релаксация зависит от типа связи;

3) ионная проводимость (движение ионов) также проявляет эффект потерь, который зависит от концентрации ионов и их гидратной оболочки.

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на некоторых примерах его осуществления, которые, однако, не ограничивают его объем.

Примеры

Пример 1: Исследование эффекта отдачи энергии различными веществами в сравнении с чистой водой.

В 100-миллилитровом химическом стакане 2,0 г исследуемого вещества в 50 мл деминерализованной воды подвергали в имеющейся в продаже микроволновой печи в течение заданного периода времени воздействию микроволнового излучения мощностью примерно 230 Вт (настройка микроволновой печи). Температуру в процессе микроволнового облучения измеряли помещенным в центр химического стакана термодатчиком и ставили в зависимость от времени. Образцы подвергали непрерывному процессу микроволнового облучения. Каждый эксперимент повторяли трижды. Сравнительным веществом служила чистая вода без добавок.

По результатам экспериментов неожиданно было установлено, что положительный эффект отдачи энергии проявляли только те вещества, которые имеют объем пор от более 3,0×10^-3 до менее 200×10^-3 см³/г и водорастворимость менее 50 г на литр воды при 20°С, т.е. температура образца с 2 г исследуемого вещества соответствовала температуре подвергнутой микроволновому облучению воды без добавок или превышала эту температуру. Этот результат объясняется эффектом присутствия воды, связанной с применяемыми труднорастворимыми фосфатными соединениями. Вода, слабосвязанная с труднорастворимыми фосфатными соединениями, вносит дополнительный вклад в составляющую потерь. В экспериментах с веществами, которые не имели предлагаемый в изобретении вещественный состав, соответствующую изобретению водорастворимость и соответствующий изобретению объем пор, не наблюдался эффект отдачи энергии, т.е. температура подвергнутой микроволновому облучению воды без добавок всегда превышала температуру образца с 2 г исследуемого вещества. Этот результат объясняется ионным эффектом применяемых растворимых веществ. Необходимая энтальпия растворения проявляется в виде отрицательного температурного эффекта по сравнению с чистой водой, т.е. в виде отбора энергии.

Авторы изобретения объясняют подобное наблюдение тем, что повышенная активность исследуемых веществ при микроволновом облучении появляется в том случае, когда силы притяжения между молекулами воды и исследуемыми веществами больше сил, которые действуют только между отдельными молекулами воды. Так называемые когезионные силы между однородными молекулами, т.е. между отдельными молекулами воды, меньше адгезионных сил (молекулярных сил притяжения на поверхностях соприкосновения) между разнородными молекулами, т.е. в данном случае между молекулами воды и исследуемыми веществами. Предполагается, что потенциальное присоединение воды к труднорастворимым или нерастворимым веществам в поле микроволнового излучения в "твердожидкостной фазе" приводит к генерированию дополнительной энергии вследствие диэлектрических потерь, которая высвобождается в виде тепла. В поле микроволнового излучения молекулы вещества и молекулы воды блокируют друг друга, вследствие чего поляризация молекул под действием переменного электромагнитного поля становится более невозможной. В результате происходит нагревание от трения (диэлектрический нагрев). Благодаря такому эффекту, проявляющемуся в поле микроволнового излучения, сокращается продолжительность нагревания, соответственно ускоряется нагревание масс, которые содержат предлагаемые в изобретении поглотители микроволнового излучения.

Пример 2: Эксперименты с выпеканием изделий из разрыхленного биологическим способом замороженного пшеничного теста.

Состав теста (основная рецептура):

пшеничная мука (тип 550) 100 мас.ч. вода 54 мас.ч. хлебопекарные дрожжи 2 мас.ч. поваренная соль 2 мас.ч. растительное масло 1 мас.ч.

К тесту указанной выше основной рецептуры добавляли также поглотитель микроволнового излучения в количестве 2 мас.ч. Сравнительное тесто не содержало никакой дополнительной добавки.

Приготовление теста и его хранение

Продолжительность перемешивания и замеса: 3+2 мин (последнюю из двух операций проводили в миксере Stephan)

Продолжительность отлежки теста: 20 мин Масса изделия из теста: 200 г Продолжительность термообработки изделий из теста: 20 мин Продолжительность замораживания: примерно 4 ч Продолжительность хранения в замороженном виде: примерно 2 суток

Эксперименты с размораживанием и выпеканием

Замороженные изделия из теста подвергали в микроволновой печи фирмы Panasonic (модель: инверторная микроволновая печь NN-GD560M) в течение заданного периода времени продолжительностью 120 секунд воздействию микроволнового излучения заданной мощности 600 Вт (согласно настройке микроволновой печи). После 2-минутной паузы инфракрасным температурным датчиком в различных точках изделия из теста измеряли температуру корочки и мякиша.

Измеренное значение 1 (ИЗ1) - усредненная температура корочки снаружи.

Измеренное значение 2 (ИЗ2) - усредненная температура мякиша внутри изделия из теста.

Ниже в таблице 1 указаны применявшиеся добавки ("продукт"), их растворимость в воде при 20°С, а также их определенный в соответствии с изобретением объем пор. Помимо этого в таблице 1 указаны полученные в экспериментах с размораживанием и выпеканием ИЗ1 и ИЗ2, а также соответствующая разность температур (ΔТ) между температурой корочки сверху изделия из теста и температурой его мякиша. В последней колонке таблицы 1 указана оценка активности при микроволновом облучении (АМО) по шкале, приведенной после таблицы.

Оценка активности при микроволновом облучении изделий из разрыхленного биологическим способом замороженного пшеничного теста

1: ΔТ более 40°С - очень хорошо

2: ΔТ от 25 до 40°С - хорошо

3: ΔТ менее 25°С - дополнительная активность отсутствует

Добавки с обозначением "(СР)" представляют собой добавки из сравнительных примеров.

Пример 3: Эксперименты с выпеканием изделий из готовой смеси для выпекания.

Состав теста (основная рецептура)

В качестве основной рецептуры использовали готовую смесь для выпекания лимонного пирога фирмы Veripan.

Основная рецептура:

пшеничная мука (тип 550) 23 мас.ч. цельное яйцо (белок вместе с желтком) 25 мас.ч. сахар 25 мас.ч. вода 5 мас.ч. растительное масло 20 мас.ч. обезжиренное молоко 10 мас.ч. концентрат плодово-ягодного сока 2 мас.ч. алкоголь 1 мас.ч. гидрокарбонат натрия 1 мас.ч. кислота-разрыхлитель 1 мас.ч. поваренная соль 1,5 мас.ч. ароматизаторы 0,1 мас.ч. растительное масло 1 мас.ч.

К тесту указанной выше основной рецептуры добавляли также поглотитель микроволнового излучения в количестве 2 мас.ч. Сравнительное тесто не содержало никакой дополнительной добавки.

Приготовление теста и его хранение

Цельное яйцо в смесителе смешивали с сахаром. Затем медленно примешивали порошковую смесь готового состава (пшеничная мука, поваренная соль и другие ингредиенты). Далее медленно последовательно добавляли растительное масло, ароматизаторы и алкоголь и перемешивали в течение 12 мин. После этого добавляли разрыхлитель теста и перемешивали на средней скорости еще в течение 2 мин. Затем примешивали поглотитель микроволнового излучения, смеситель останавливали, полученную массу сливали из него и хранили ее в холодильнике.

Эксперименты с выпеканием

Изделия из теста подвергали в микроволновой печи фирмы Panasonic (см. пример 2) в течение заданного периода времени продолжительностью 140 секунд воздействию микроволнового излучения заданной мощности 600 Вт (согласно настройке микроволновой печи). После 1-минутной паузы затем с помощью тепловизионной камеры (Fluke Ti20) измеряли и анализировали температуру изделия из теста.

Измеренное значение 1 (ИЗ1) - усредненная температура корочки снаружи.

Измеренное значение 2 (ИЗ2) - усредненная температура мякиша внутри изделия из теста.

Ниже в таблице 2 указаны применявшиеся добавки, измеренные значения температуры ИЗ1 и ИЗ2, а также соответствующая разность температур (AT) между температурой корочки и температурой мякиша изделия из теста. В последней колонке таблицы 2 указана оценка активности при микроволновом облучении (АМО) по шкале, приведенной после таблицы.

Оценка активности при микроволновом облучении изделий из теста на основе готовой смеси для выпекания

1: ΔТ более 20°С - очень хорошо

2: ΔТ от 15 до менее 20°С - хорошо

3: ΔТ менее 15°С - дополнительная активность отсутствует

Пример 4: Эксперименты с выпеканием изделий из слоеного теста.

Состав теста (основная рецептура)

В качестве теста основной рецептуры использовали слоеное тесто фирмы Veripan следующего состава:

пшеничная мука (тип 550) 100 мас.ч. вода 55 мас.ч. растительный жир (маргарин) 70 мас.ч. соль 3 мас.ч. эмульгатор (аскорбиновая кислота) 3 мас.ч. консервант 1 мас.ч. хлебопекарный улучшитель 1 мас.ч. инвертный сахар (декстроза) 3 мас.ч.

К тесту указанной выше основной рецептуры добавляли также поглотитель микроволнового излучения в количестве 2 мас.ч. Сравнительное тесто не содержало никакой дополнительной добавки.

Приготовление теста и его хранение

Пшеничную муку в смесителе смешивали с инвертным сахаром, эмульгатором и при необходимости поглотителем микроволнового излучения. Далее добавляли воду и 20% растительного жира и месили спиральной мешалкой сначала в течение 3 мин при низкой скорости ее вращения, а затем в течение 5 мин при средней скорости ее вращения. В ходе этого процесса контролировали температуру теста. Заданная температура составляла 18°С. После этого в тесто добавляли остальную часть растительного жира. Затем тесто складывали в 4 рабочих операции с интервалами по 30 мин между ними, а именно: 2-ми одинарными ("письмом") и 2-мя двойными ("книжкой") турами. В итоге математически должно получиться 144 жировых пласта (маргарина), подразделенных на очень тонкие слои теста и жира. Перед переработкой теста его в течение 12 ч хранили в холодильнике.

Эксперименты с размораживанием и выпеканием

Незалеченный "кругляш" из слоеного теста без начинки, а также предварительно запеченный пирожок из слоеного теста с начинкой ("Hot Pockets") из томатного соуса в виде замороженных изделий из теста подвергали в микроволновой печи фирмы Panasonic (см. пример 2) в течение заданного периода времени воздействию микроволнового излучения заданной мощности. После 30-минутной паузы затем с помощью тепловизионной камеры (Fluke Ti20) измеряли и анализировали температуру изделия из теста.

Измеренное значение 1 (ИЗ1) - усредненная температура корочки снаружи

Измеренное значение 2 (ИЗ2) - усредненная температура мякиша внутри изделия из теста

Микроволновое облучение

"Кругляш" из слоеного теста: 440 Вт, 200 с

Пирожок из слоеного теста: 600 Вт, 300 с

Ниже в таблице 3 указаны применявшиеся добавки, измеренные значения температуры ИЗ1 и ИЗ2, а также соответствующая разность температур (ΔT) между температурой корочки и температурой мякиша изделия из теста. В последней колонке таблицы 3 указана оценка активности при микроволновом облучении (АМО) по шкале, приведенной после таблицы.

Оценка активности при микроволновом облучении изделий из слоеного теста

1: ΔТ более 20°С - очень хорошо

2: ΔТ от 15 до менее 20°С - хорошо

3: ΔТ менее 15°С - дополнительная активность отсутствует

У изделий из теста без добавления поглотителя микроволнового излучения температура внутренней части и температура поверхности были соизмеримо высокими. У изделий из теста с предлагаемыми в изобретении добавками температура поверхности была явно выше температуры внутренней части.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен способ обработки пищевой массы, выбранной из группы, включающей продукт на основе теста, изделие из теста, замороженное тесто или панаду на основе теста, включающий размораживание, нагревание, термообработку и/или выпекание указанной пищевой массы в поле микроволнового излучения. Пищевая масса содержит добавленный к ней поглотитель микроволнового излучения, выбранный среди ортофосфатов (РО₄)^3-, гидрофосфатов (НРО₄)^2-, дигидрофосфатов (Н₂РО₄)^-, дифосфатов (Р₂О₇)^4- (пирофосфатов), метафосфатов [(PO₃)₂^2-]_n, триполифосфатов (Р₃О₁₀)^5- и высококонденсированных фосфатов со средней длиной цепи от 3 до 50, а также карбонатов, гидроксидов, цитратов и глюконатов металлов из числа кальция (Ca), магния (Mg), железа (Fe), цинка (Zn) и меди (Cu), при условии, что водорастворимость поглотителя микроволнового излучения при 20°С составляет не более 50 г/л воды и что поглотитель микроволнового излучения имеет объем пор от более 3,0×10^-3 до менее 200×10^-3 см³/г. Изобретение обеспечивает улучшенное размораживание, нагревание, термообработку и/или выпекание продукта в поле микроволнового излучения. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 пр.

1. Способ обработки пищевой массы, выбранной из группы, включающей продукт на основе теста, изделие из теста, замороженное тесто или панаду на основе теста, включающий размораживание, нагревание, термообработку и/или выпекание указанной пищевой массы в поле микроволнового излучения, отличающийся тем, что пищевая масса содержит добавленный к ней поглотитель микроволнового излучения в количестве от 0,5 до 5,0 мас.% в пересчете на всю ее массу, при этом такой поглотитель микроволнового излучения выбран среди ортофосфатов (РО₄)^3-, гидрофосфатов (НРО₄)^2-, дигидрофосфатов (Н₂РО₄)^-, дифосфатов (Р₂О₇)^4- (пирофосфатов), метафосфатов [(PO₃)₂^2-]_n, триполифосфатов (Р₃О₁₀)^5- и высококонденсированных фосфатов со средней длиной цепи от 3 до 50, а также карбонатов, гидроксидов, цитратов и глюконатов металлов из числа кальция (Ca), магния (Mg), железа (Fe), цинка (Zn) и меди (Cu), при условии, что водорастворимость поглотителя микроволнового излучения при 20°С составляет не более 50 г/л воды и что поглотитель микроволнового излучения имеет объем пор от более 3,0×10^-3 до менее 200×10^-3 см³/г.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пищевая масса содержит добавленный к ней поглотитель микроволнового излучения в количестве от 1,0 до 4,0 мас.%, предпочтительно от 1,5 до 3,0 мас.%, в пересчете на всю ее массу.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что водорастворимость поглотителя микроволнового излучения при 20°С составляет не более 20 г/л воды, предпочтительно не более 5 г/л воды.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что поглотитель микроволнового излучения имеет объем пор менее 150×10^-3 см³/г, предпочтительно менее 125×10^-3 см³/г.

5. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что поглотитель микроволнового излучения выбран среди ангидрата монокальцийфосфата (Са(H₂PO₄)₂), моногидрата монокальцийфосфата (Ca(H₂PO₄)₂⋅H₂O), дигидрата дикальцийфосфата (CaHPO₄⋅2H₂O), трикальцийфосфата (Са₅(PO₄)₃ОН), кислого пирофосфата кальция (CaH₂P₂O₇), ангидрата мономагнийфосфата (Mg(H₂PO₄)₂), тригидрата димагнийфосфата (MgHPO₄⋅3H₂O), тетрагидрата тримагнийфосфата (Mg₃(PO₄)₂⋅4H₂O), метафосфата магния ([Mg(PO₃)₂]_n), пирофосфата магния (Mg₂P₂O₇), ортофосфата железа(III) (FePO₄), пирофосфата железа(III) (Fe₄(P₂O₇)₃), дигидрата трицинкфосфата (Zn₃(PO₄)₂⋅2H₂O), пирофосфата цинка (Zn₂P₂O₇), пирофосфата меди(II) (Cu₂P₂O₇), алюмофосфата натрия, кислого алюмосульфата натрия, карбоната кальция (СаСО₃), гидроксида магния (Mg(OH)₂), трикальцийцитрата, глюконата кальция, тетранатрийпирофосфата (Na₄P₂O₇) и их смесей.

6. Применение ортофосфатов (РО₄)^3-, гидрофосфатов (НРО₄)^2-, дигидрофосфатов (Н₂РО₄)^-, дифосфатов (Р₂О₇)^4- (пирофосфатов), метафосфатов [(PO₃)₂^2-]_n, триполифосфатов (Р₃О₁₀)^5- или высококонденсированных фосфатов со средней длиной цепи от 3 до 50, карбонатов, гидроксидов, цитратов и глюконатов металлов из числа кальция (Ca), магния (Mg), железа (Fe), цинка (Zn) и меди (Cu) в качестве поглотителя микроволнового излучения для приготовления пищевой массы, выбранной из группы, включающей продукт на основе теста, изделие из теста, замороженное тесто или панаду на основе теста, при условии, что водорастворимость поглотителя микроволнового излучения при 20°С составляет не более 50 г/л воды и что поглотитель микроволнового излучения имеет объем пор от более 3,0×10^-3 до менее 200×10^-3 см³/г.

7. Применение по п. 6, отличающееся тем, что пищевая масса содержит добавленный к ней поглотитель микроволнового излучения в количестве от 0,5 до 5,0 мас.%, предпочтительно от 1,0 до 4,0 мас.%, особенно предпочтительно от 1,5 до 3,0 мас.%, в пересчете на всю ее массу.

8. Применение по п. 6 или 7, отличающееся тем, что водорастворимость поглотителя микроволнового излучения при 20°С составляет не более 20 г/л воды, предпочтительно не более 5 г/л воды.

9. Применение по п. 6 или 7, отличающееся тем, что поглотитель микроволнового излучения имеет объем пор менее 150×10^-3 см³ /г, предпочтительно менее 125×10^-3 см³/г.

10. Применение по п. 6 или 7, отличающееся тем, что поглотитель микроволнового излучения выбран среди ангидрата монокальцийфосфата (Са(H₂PO₄)₂), моногидрата монокальцийфосфата (Са(H₂PO₄)₂⋅Н₂О), дигидрата дикальцийфосфата (CaHPO₄⋅2H₂O), трикальцийфосфата (Са₅(PO₄)₃ОН), кислого пирофосфата кальция (CaH₂P₂O₇), ангидрата мономагнийфосфата (Mg(H₂PO₄)₂), тригидрата димагнийфосфата (MgHPO₄⋅3H₂O), тетрагидрата тримагнийфосфата (Mg₃(PO₄)₂⋅4H₂O), метафосфата магния ([Mg(PO₃)₂]_n), пирофосфата магния (Mg₂P₂O₇), ортофосфата железа(III) (FePO₄), пирофосфата железа(III) (Fe₄(P₂O₇)₃), дигидрата трицинкфосфата (Zn₃(PO₄)₂⋅2H₂O), пирофосфата цинка (Zn₂P₂O₇), пирофосфата меди(II) (Cu₂P₂O₇), алюмофосфата натрия, кислого алюмосульфата натрия, карбоната кальция (СаСО₃), гидроксида магния (Mg(OH)₂), трикальцийцитрата, глюконата кальция, тетранатрийпирофосфата (Na₄P₂O₇) и их смесей.

11. Пищевая масса, выбранная из группы, включающей продукт на основе теста, изделие из теста, замороженное тесто или панаду на основе теста, которая дополнительно к обычным для нее ингредиентам содержит добавленный к ней поглотитель микроволнового излучения в количестве от 0,5 до 5,0 мас.% в пересчете на всю ее массу, при этом такой поглотитель микроволнового излучения выбран среди ортофосфатов (РО₄)^3-, гидрофосфатов (НРО₄)^2-дигидрофосфатов (Н₂РО₄)^-, дифосфатов (Р₂О₇)^4- (пирофосфатов), метафосфатов [(РО₃)₂^2-]_n, триполифосфатов(Р₃О₁₀)^5- и высококонденсированных фосфатов со средней длиной цепи от 3 до 50, а также карбонатов, гидроксидов, цитратов и глюконатов металлов из числа кальция (Са), магния (Mg), железа (Fe), цинка (Zn) и меди (Cu), при условии, что водорастворимость поглотителя микроволнового излучения при 20°С составляет не более 50 г/л воды и что поглотитель микроволнового излучения имеет объем пор от более 3,0×10^-3 до менее 200×10^-3 см³/г.

12. Пищевая масса по п. 11, отличающаяся тем, что она содержит добавленный к ней поглотитель микроволнового излучения в количестве от 1,0 до 4,0 мас.%, предпочтительно от 1,5 до 3,0 мас.%, в пересчете на всю ее массу.

13. Пищевая масса по п. 11 или 12, отличающаяся тем, что водорастворимость поглотителя микроволнового излучения при 20°С составляет не более 20 г/л воды, предпочтительно не более 5 г/л воды.

14. Пищевая масса по п. 11 или 12, отличающаяся тем, что поглотитель микроволнового излучения имеет объем пор менее 150×10^-3 см³/г, предпочтительно менее 125×10^-3 см³/г.

15. Пищевая масса по п. 11 или 12, отличающаяся тем, что поглотитель микроволнового излучения выбран среди ангидрата монокальцийфосфата (Са(H₂PO₄)₂), моногидрата монокальцийфосфата (Са(H₂PO₄)₂⋅H₂O), дигидрата дикальцийфосфата (CaHPO₄⋅2H₂O), трикальцийфосфата (Са₅(PO₄)₃ОН), кислого пирофосфата кальция (CaH₂P₂O₇), ангидрата мономагнийфосфата (Mg(H₂PO₄)₂), тригидрата димагнийфосфата (MgHPO₄⋅3H₂O), тетрагидрата тримагнийфосфата (Mg₃(PO₄)₂⋅4H₂O), метафосфата магния ([Mg(PO₃)₂]_n), пирофосфата магния (Mg₂P₂O₇), ортофосфата железа(III) (FePO₄), пирофосфата железа(III) (Fe₄(P₂O₇)₃), дигидрата трицинкфосфата (Zn₃(PO₄)₂⋅2H₂O), пирофосфата цинка (Zn₂P₂O₇), пирофосфата меди(II) (Cu₂P₂O₇), алюмофосфата натрия, кислого алюмосульфата натрия, карбоната кальция (CaCO₃), гидроксида магния (Mg(OH)₂), трикальцийцитрата, глюконата кальция, тетранатрийпирофосфата (Na₄P₂O₇) и их смесей.