Вафли с отсутствием или низким содержанием сахара или вспученный экструдированный зерновой продукт, содержащие монодисперсные мальтодекстрины или фруктоолигосахариды, тесто для них, способ изготовления и применение.
Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложены вафли с отсутствием или низким содержанием сахара или вспученный экструдированный зерновой продукт, содержащие монодисперсные мальтодекстрины или фруктоолигосахариды в количестве от 5 до 30 масс.%. При этом распределение молекул мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов является таким, что индекс полидисперсности составляет 18 или выше, от 0 до 30 масс.% молекул имеют степень полимеризации 5 или ниже, более 40 масс.% молекул имеют степень полимеризации от 6 до 300 и наивысшее значение степени полимеризации составляет более 1000. Изобретение позволяет получить продукт, который сохраняет свою рассыпчатую хрупкую текстуру даже при воздействии среды с повышенным содержанием влаги. 6 н. и 15 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к влагостойкому или влагоустойчивому продукту, такому как вафля или вспученный экструдированный зерновой продукт, содержащему мальтодекстрины или фруктоолигосахариды с монодисперсным типом молекулярного распределения.
Уровень техники
Вспученные экструдированные зерновые продукты готовят из крахмалсодержащего экструдированного теста, которое можно подвергать термической обработке в одно- или двухшнековом экструдере при высокой температуре и которое затем экструдируют через матрицу. Экструзия через матрицу может сопровождаться расширением в зависимости от содержания воды в тесте и давления в головке экструдера. Продукт затем может быть обрезан и/или дополнительно обработан и охлажден. Такие продукты обсуждаются в учебнике «Extrusion Cooking, Technologies and Applications» под редакцией Robin Guy, Woodhead Publishing (2001), а примером такого продукта является Nestle Bocaditos, поставляемый в Мексике.
Вафли являются выпеченным изделием, изготовленным из взбитого жидкого теста для вафель, и имеют хрустящую, хрупкую и ломкую консистенцию. Они являются тонкими, с общей толщиной обычно от <1 до 4 мм и типичной плотностью продукта в диапазоне от 0,1 до 0,3 г/см3.
Вафли производятся путем приготовления жидкого теста для вафель, содержащего в основном муку и воду, к которым могут быть добавлены второстепенные ингредиенты. Жидкое тесто для применения в производстве коммерческих плоских вафель обычно содержит от 40 до 50% муки. Общие рецептуры могут также содержать по меньшей мере один из следующих ингредиентов: жир и/или масло, лецитин и/или эмульгаторы, сахар, цельное яйцо, соль, натрия бикарбонат, аммония бикарбонат, порошок обезжиренного молока, соевую муку, дрожжи и/или ферменты, например такие, как ксиланазы или протеазы.
Вафли могут отличаться от других бисквитов/печенья тем, что вафли получают при выпекании жидкого теста, в то время как бисквиты/печенье выпекают из обычного теста. Жидкое тесто является жидкой суспензией, текущей через трубопровод, в то время как бисквитное тесто скорее является густым и крутым, чтобы обеспечить раскатку и выравнивание, и обычно имеет содержание воды меньше 50 частей на 100 частей муки.
Два основных типа вафель описаны K.F Tiefenbacher в «Encyclopaedia of Food Science, Food Technology and Nutrition p.417-420 - Academic Press Ltd., London - 1993»:
1) Вафли с низким содержанием или отсутствием сахара. Готовые бисквиты содержат от нуля до низкого процентного содержания сахарозы или других Сахаров. Обычно продукты являются плоскими и полыми вафельными листами, сформованными конусами, или имеют фигурную форму.
2) Вафли с высоким содержанием сахара. Более 10% сахарозы или других Сахаров обеспечивают пластичность свежеиспеченных листов. Им можно придать различные формы до того, как произойдет рекристаллизация сахара. Типичные продукты являются сформованными или закрученными конусами, скрученными вафельными палочками или имеют сложно сформированную фантазийную форму.
Вафли с отсутствием или низким содержанием Сахаров имеют отличающуюся текстуру и вкус по сравнению с вафлями с высоким содержанием сахара. При наслаивании с наполнителем они применяются в качестве центральной части хорошо известных шоколадных кондитерских продуктов, таких как Кит-кат®.
В общем способе производства вафель с отсутствием или низким содержанием сахара жидкое тесто подается насосом на нагретую выпекающую поверхность, содержащую ряд форм для выпечки вафель, соответствующих желаемому типу вафель, при этом каждая форма для выпечки вафель состоит из двух нагретых гравированных металлических пластин, также известных как пекарные противни, имеющих верхние и нижние секции, расположенные для открывания и закрывания, одна из которых может передвигаться относительно другой. Пекарные формы размещают одну за другой при постоянной циркуляции через печь для вафель за счет перемещения от одного конца к другому и при открывании и закрывании на переднем входе печи для вафель для раскладывания жидкого теста и удаления отдельных вафель. Формы для выпечки вафель проходят через печь в течение установленного времени при определенной температуре, например 1-3 минуты при 140-180°С для производства больших плоских вафельных листов с низким содержанием влаги.
Вафли, производимые путем экструзии, также известны из WO 2008/031796 и WO 2008/031798.
Поверхности вафель образованы в точности в соответствии с формой поверхности пластин, между которыми их выпекали. Они часто имеют узор на одной стороне или на обеих. После охлаждения вафли обрабатывают в соответствии с требованиями к готовому продукту.
При производстве вафель также часто могут применяться ферменты. Например, эндопротеиназы (такие, как нейтральная бактериальная протеиназа из Bacillus subtilis или папаин из Carica papaya) могут применяться для гидролиза пептидных связей в глютене пшеницы, что оказывает влияние на предотвращение образования крупных комков глютена, а ксиланаза (пентозаназа) может применяться для гидролиза основы ксилана в арабиноксилане (пентозане), что оказывает влияние на снижение способности к связыванию воды пентозанами пшеницы, перераспределение воды среди других компонентов муки и снижение вязкости жидкого теста. Комбинации этих ферментов также могут применяться главным образом для снижения вязкости жидкого теста, обеспечения большей однородности жидкого теста, повышения способности к механической обработке, возможности применения стандартных сортов муки и/или повышения уровня муки в жидком тесте. Эти препараты получают широкое применение (Food Marketing & Technology, April 1994, р.14).
Легкие и хрустящие вафли или вспученные экструдированные зерновые продукты широко признаны потребителями, особенно при комбинации с подходящими наполнителями. Одним из главных атрибутов вафель и вспученных экструдированных зерновых продуктов является их свойство хрупкости при использовании в контакте с компонентами, содержащими противоположные текстуры, такими как кремы, джемы или шоколад. Однако главным недостатком является то, что уровень хрупкости обычно снижается, когда вафли или вспученные экструдированные зерновые продукты поглощают влагу из некоторых компонентов или из внешней среды. Хорошо известно, что если содержание воды в зерновых вафлях или экструдированных зерновых продуктах возрастает выше определенного уровня, качество вафель или экструдированных зерновых продуктов резко ухудшается, теряется хрупкость, и продукт становится картоно-подобным и нехрупким. Вследствие этого, вафли или экструдированные зерновые продукты воспринимаются как непропеченные или намокшие, и готовые продукты питания становятся неприемлемыми для потребителей.
WO 02/39820 пытается обеспечить выпеченные пищевые продукты с повышенной хрупкостью при высоком содержании влаги путем применения подсластителей, таких как сахара, образующие кристаллогидраты (таких, как мальтоза, изомальтоза, трегалоза, лактоза и раффиноза) или гидролизаты крахмала с высокой молекулярной массой. Этот подход неприемлем для вафель с отсутствием или низким содержанием сахара, для которых не требуется высоких уровней подсластителей. Кроме того, жидкое тесто, содержащее сахара (например, сироп глюкозы или сахарозу) или мальтозу (например, полученную путем реакции мальтодекстринов с внутренней альфа- и бета-амилазой муки), обладает тенденцией к прилипанию к противню при выпекании, и поэтому такие вафли трудно извлечь. На промышленном автоматизированном предприятии прилипающие вафли представляют серьезную проблему, поскольку их трудно извлечь, и в конечном итоге при выпекании множества вафель снижается процент выхода из печи до тех пор, пока печь не останавливают и не очищают противни.
В ЕР-А-1415539 раскрывается пищевой продукт на основе муки, такой как вафли, произведенные с применением термостабильной альфа-амилазы для манипуляции свойствами текстуры вафель. Влагостойкость не упоминается. Применение альфа-амилазы предлагается для повышения влагостойкости в одновременно рассматриваемой Европейской заявке на патент №071066047. Альфа-амилаза предназначена для катализа гидролиза крахмала на малые молекулы. Это фактически создает мальтодекстрин на месте. Однако при использовании альфа-амилазы имеются существенные проблемы обработки. При выпекании в традиционных печах для вафель действие альфа-амилазы приводит к образованию жидкого теста с очень низкой вязкостью при распределении жидкого теста, когда пластины закрывают. В результате часть жидкого теста стекает через вентиляционные полоски, вызывая значительные колебания влажности. Из-за повышенной растекаемости полученные вафли являются более легкими (по сравнению с вафлями с такой же рецептурой, не обработанными альфа-амилазой) и поэтому более ломкими при извлечении. Из-за значительных подтеков, прилипающих к боковым сторонам противней, вафли плохо извлекаются, и отмечается большой уровень разломов.
Важно, чтобы вспученные экструдированные зерновые продукты и вафли были влагостойкими, и в частности, чтобы они сохраняли свою рассыпчатую хрупкую текстуру даже при воздействии среды с повышенным содержанием влаги. Соответственно, задачей настоящего изобретения является обеспечение вафель и вспученных экструдированных зерновых продуктов, являющихся влагостойкими или влагоустойчивыми. Другой задачей изобретения является преодоление проблем, обсужденных выше, в частности в отношении способности к обработке вафель или вспученных экструдированных зерновых продуктов при производстве.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение направлено на преодоление вышеописанных недостатков путем обеспечения влагостойкости вафель или вспученного экструдированного зернового продукта. Неожиданно было установлено, что влагостойкий вспученный экструдированный зерновой продукт или вафли с отсутствием или низким содержанием сахара, сохраняющие хрупкость в среде с высокой активностью воды, можно приготовить с помощью применения монодисперсных мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов в жидком тесте.
В соответствии с первым аспектом изобретения обеспечиваются вафли с отсутствием или низким содержанием сахара или вспученный экструдированный зерновой продукт, содержащие монодисперсные мальтодекстрины или фруктоолигосахариды.
В соответствии со вторым аспектом изобретение обеспечивает жидкое тесто для вафель с отсутствием или низким содержанием сахара или тесто для вспученного экструдированного зернового продукта, содержащее монодисперсные мальтодекстрины или фруктоолигосахариды.
В соответствии с другим аспектом изобретение обеспечивает способы приготовления вафель или вспученного экструдированного зернового продукта, как описано здесь. Кроме того, изобретение обеспечивает пищевой продукт, содержащий вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт, как описано здесь.
Другой аспект изобретения обеспечивает применение монодисперсных мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов при производстве вафель с отсутствием или низким содержанием сахара или вспученного экструдированного зернового продукта для повышения влагостойкости вафель или продукта.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 изображено молекулярное распределение по логарифмической шкале для мальто декстрина 01910 C*Dry от Cargill. Черной линией показана идеальная целевая ситуация для монодисперсии по логарифмической шкале. Точки соответствуют материалу, который был наиболее близок к цели.
На фиг.2 показано графическое изображение положительного влияния использования монодисперсных мальтодекстринов на влагостойкость в вафлях, при измерении с помощью методологии We. «А» соответствует «классическим» вафлям, а «В» соответствует вафлям, содержащим монодисперсные мальтодекстрины в соответствии с изобретением.
Раскрытие изобретения
Изобретение основано на применении монодисперсных мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов при производстве вафель с отсутствием или низким содержанием сахара и вспученных экструдированных зерновых продуктов с высокой влагостойкостью и хорошей способностью к обработке при производстве.
В настоящем изобретении вафли с отсутствием или низким содержанием сахара определяются как вафли, содержащие от 0 до 15 масс.% подсластителя, предпочтительно от 0 до 10 масс.% подсластителя, более предпочтительно от 0 до 8 масс.% подсластителя, и еще более предпочтительно от 0 до 5 масс.% подсластителя на основе массы вафель. Подсластитель может быть сахарозой или другим сахаром, или гидролизатом крахмала со значением декстрозного эквивалента (DE) более 20, или гидролизатом инулина со значением фруктозного эквивалента более 20 (где фруктозный эквивалент является эквивалентом DE, но применяется скорее к продуктам гидролиза инулина, чем крахмала при допущении, что все мономерные единицы являются фруктозой), или смесью двух или более из этих подсластителей. Примерами иных Сахаров, чем сахароза, например, являются глюкоза, лактоза, мальтоза или фруктоза и источники кристаллогидратов, такие как изомальтоза, трегалоза или раффиноза. Вафли могут также содержать дополнительные ферменты, такие как протеиназы и/или ксиланазы.
Вафли могут быть плоскими вафлями, либо иметь геометрические формы или формы персонажей комиксов, а также букв алфавита или цифр, например. Они также могут иметь трехмерную форму, например форму конуса, стакана, блюда. Текстура вафель обусловлена образованием газовых пузырьков в гелевой структуре, главным образом состоящей из желатинизированного крахмала. Высокие температуры пекарных противней вызывают быструю желатинизацию гранул крахмала, присутствующих в муке, и образование и расширение пузырьков газа внутри гелеобразного матрикса. Эти пузырьки газа, в общей практике, образуются главным образом из выделяющих газ агентов, таких как добавленные бикарбонаты или диоксид углерода, вырабатываемый газообразующими микроорганизмами, такими как дрожжи, во время ферментации жидкого теста и из пара, вырабатываемого при нагревании. Таким образом, вафли могут выглядеть как твердая губка из желатинизированного и высушенного крахмала/муки и распределенных пузырьков газа (которые могут в некоторых случаях формировать почти непрерывную фазу).
Жидкое тесто для вафель обычно содержит примерно 40-50% муки, например, пшеничной муки, которая сама содержит примерно 70% крахмала, присутствующего главным образом в виде гранул. В некоторых видах жидкого теста крахмал может быть добавлен в дополнение к муке. Жидкое тесто может также содержать по меньшей мере один из следующих ингредиентов: жир и/или масло, лецитин и/или эмульгаторы, сахар, цельное яйцо, соль, натрия бикарбонат, аммония бикарбонат, порошок обезжиренного молока, соевая мука, дрожжи и/или ферменты, например, такие как ксиланазы или протеазы. Любое стандартное жидкое тесто для вафель можно применять в соответствии с изобретением, путем добавления монодисперсных мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов.
Вафли согласно настоящему изобретению могут быть приготовлены любым способом, известным специалистам в данной области промышленности. Например, влагостойкие вафли могут быть приготовлены способом, включающим этапы приготовления жидкого теста путем смешивания по меньшей мере муки, воды и монодисперсных малътодекстринов или фруктоолигосахаридов, и его выпекания по меньшей мере на одной горячей поверхности. Применение моно дисперсных мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов не представляет излишней сложности для способа приготовления вафель. Монодисперсные мальтодекстрины или фруктоолигосахариды доступны в виде порошков и могут быть добавлены в жидкое тесто в одно и то же время с другими ингредиентами. Альтернативно монодисперсные мальтодекстрины или фруктоолигосахариды могут быть добавлены в жидкое тесто в виде раствора. Фактически, монодисперсные мальтодекстрины или фруктоолигосахариды могут быть добавлены в жидкое тесто для вафель в любое время, но предпочтительно в то же самое время, что и другие второстепенные ингредиенты (например, сахар, жир, лецитин, натрия бикарбонат) или перед добавлением муки.
Предпочтительно, жидкое тесто для вафель содержит от 5 до 30 масс.%, предпочтительно от 10 до 20 масс.%, наиболее предпочтительно от 13 до 15 масс.% монодисперсных мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов, в расчете на массу жидкого теста для вафель.
Изобретение также относится к вспученным прессованным зерновым продуктам. Состав этих продуктов может включать материалы на основе вспученного крахмала, например, картофельного крахмала или вспученных зерновых материалов, таких как кукуруза, пшеница, рис, ячмень или овес. Вспученный экструдированный зерновой продукт может иметь высокое, низкое или нулевое содержание сахара. При изготовлении вспученного экструдированного зернового продукта тесто формируют путем гидратации полимеров крахмала. В дополнение к материалам на основе крахмала (например, муке) и воде, тесто может также содержать один или более из следующих ингредиентов: сахар, изолят сои, молочный порошок, соль, кальция карбонат, масла и жиры, такие как отвержденное косточковое пальмовое масло, и ароматизаторы. Любое стандартное тесто можно применять в соответствии с изобретением путем добавления монодисперсных мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов. Плотность вспученных экструдированных зерновых продуктов в соответствии с изобретением предпочтительно составляет от 40 до 500 г/л.
Вспученный экструдированный зерновой продукт по настоящему изобретению может быть приготовлен любым способом, известным специалистам в данной области техники. Например, влагостойкий вспученный экструдированный зерновой продукт может быть приготовлен с помощью способа, включающего этапы приготовления теста путем смешивания по меньшей мере муки, воды и монодисперсных мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов. Тесто может подаваться в экструдер, в котором оно может затем перемешиваться и охлаждаться. Тепловая обработка может проводиться при температурах обычно от 130 до 170°С, под давлением от 8 до 15 МПа. В этих условиях вода в тесте перегревается во время тепловой обработки теста. Обрабатываемую смесь передают к матрице, где продавливают через отверстия в матрице (фильеры). Когда содержащая воду смесь, при исходно высоких температуре и давлении, поступает к матрице, вода испаряется, вызывая быстрое увеличение объема экструдата с образованием губчатой структуры. Традиционно, экструдированный продукт непосредственно увеличивается в объеме за счет мгновенного превращения находящихся под давлением жидких испарений в пар, когда продукт проходит через матрицу во внешнюю среду (процесс испарения влаги). Затем продукт высушивают до низкого содержания влаги для стабилизации его жесткой хрупкой структуры.
Применение монодисперсных мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов не создает каких-либо затруднений для процесса производства. Монодисперсные мальтодекстрины или фруктоолигосахариды доступны в виде порошков и могут быть добавлены в тесто в то же самое время, что и другие ингредиенты. Альтернативно, монодисперсные мальтодекстрины или фруктоолигосахариды могут быть добавлены в тесто в виде раствора. Фактически, монодисперсные мальтодекстрины или фруктоолигосахариды могут быть добавлены в тесто в любое время, но предпочтительно в то же самое время, что и другие второстепенные ингредиенты (например, сахар, жир, кальция карбонат) или перед добавлением муки.
Предпочтительно, тесто содержит от 5 до 30 масс.%, предпочтительно от 10 до 20 масс.%, наиболее предпочтительно от 13 до 15 масс.% монодисперсных мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов в расчете на массу теста.
Типичная рецептура для вспученного экструдированного зернового продукта в соответствии с изобретением показана ниже.
| Мука | 100 частей |
| Мальтодекстрины | 15 частей |
| Молочный порошок | 2 части |
| Соль | 1,5 части |
| Кальция карбонат | 1,5 части |
| Масло и жир | 0,5 частей |
| Вода | 3 части |
Монодисперсные мальтодекстрины или фруктоолигосахариды являются мальтодекстринами или фруктоолигосахаридами с монодисперсным типом распределения по молекулярной массе. Монодисперсный тип распределения по молекулярной массе означает здесь однородное распределение по молекулярной массе с высоким индексом полидисперсности. Подразумевается, что высокий индекс полидисперсности предпочтительно составляет 18 или более, предпочтительно 21 или более.
Термин «однородное распределение по молекулярной массе» может относиться к распределению по степени полимеризации (СП) колоколообразной формы, как показано на фигуре 1. Напротив, материалы с неоднородным распределением по молекулярной массе демонстрируют более чем одно колоколообразное распределение на протяжении диапазона СП. Типично подходящий мальтодекстрин или фруктоолигосахарид должен включать по меньшей мере 50 масс.% молекул с СП от 6 до 300. В соответствии с изобретением предпочтительно, чтобы монодисперсные мальтодекстрины или фруктоолигосахариды:
- имели распределение молекул по широкому диапазону СП, другими словами, индекс полидисперсности (ИПД) должен составлять 18 или выше, предпочтительно 21 или выше;
- от 0 масс.% до 30 масс.%, предпочтительно более чем 0 масс.%-20 масс.%, более предпочтительно от 1 до 6 масс.%, наиболее предпочтительно примерно от 5 до 6 масс.% молекул имели низкую СП (<5);
- более 40 масс.%, предпочтительно более 50 масс.% молекул имели среднюю СП (от 6 до 300);
- наибольшие значения СП должны быть выше 1000, предпочтительно выше 1500. Например, от 0 масс.% до 30 масс.%, предпочтительно от 0 масс.% до 20 масс.%, более предпочтительно от 1 до 6 масс.%, наиболее предпочтительно примерно от 5 до 6 масс.% молекул могут иметь высокое значение СП.
Монодисперсное распределение имеет нарастающую вариацию во фракции с высокой СП, характеризующейся высоким индексом полидисперсности (ИПД). ИПД определяется как отношение между весом средней молекулярной массы и числом средней молекулярной массы и демонстрирует, насколько широк диапазон СП. Однородное распределение в соответствии с изобретением предпочтительно представляет пологий уклон по направлению к более высокой СП, так что ИПД является высоким (предпочтительно 18 или выше, более предпочтительно 21 или выше). Преимуществом данного распределения является то, что фракции с различной СП не ведут себя независимо и поэтому не оказывают отдельного влияния на обработку.
Выгодно иметь распределение молекул на протяжении широкого диапазона СП, поскольку это способствует снижению влияния определенных диапазонов СП и сохранению текстуры вафель. Кроме того, выгодно обеспечивать низкую пропорцию молекул с низкой СП, поскольку эти молекулы ответственны за прилипание вафель к противням во время выпекания, если их применяют в слишком высокой концентрации. Кроме того, когда применяют высокие концентрации малых Сахаров, текстура вафель резко изменяется, и они становятся очень жесткими. В целом считается, что это неприемлемо для потребителей, ценящих легкость вафель. Было установлено, что использование молекул с широким диапазоном СП позволяет решить эти проблемы путем обеспечения вафель с удовлетворительной легкостью и насыщенностью воздухом.
Малое число молекул с низкой СП является выгодным, поскольку эти молекулы с низкой СП вызывают прилипание вафель к пекарным противням.
Большое число молекул с СП от 6 до 300 является выгодным, поскольку молекулярная масса таких молекул является достаточно высокой, чтобы избегать прилипания к противню во время выпекания, и в то же время обеспечивает целевое значение декстрозного эквивалента.
Монодисперсные мальтодекстрины в соответствии с изобретением предпочтительно имеют значение декстрозного эквивалента (DE) от 5 до 20, более предпочтительно от 8 до 15 и наиболее предпочтительно около 10. Подобным образом, монодисперсные фруктоолигосахариды в соответствии с изобретением предпочтительно имеют значение фруктозного эквивалента (ФЭ) от 5 до 20, более предпочтительно от 8 до 15 и наиболее предпочтительно около 10. В этом отношении подразумевается, что ФЭ является эквивалентом DE в связи с продуктами гидролиза инулина (для этой цели допуская, что все мономерные единицы являются фруктозой).
Для достижения хорошей способности к обработке рецептура вафель с отсутствием или низким содержанием сахара не должна вызывать прилипания вафель к противню для вафель после выпечки, вафли не должны быть слишком ломкими, чтобы не затруднять транспортировку и нанесение слоев наполняющего крема без разламывания, и жидкое тесто для вафель должно быть устойчивым в течение по меньшей мере 30 минут, предпочтительно 1 часа после производства, чтобы обеспечить хранение жидкого теста перед выпечкой вафель.
Подобным образом, рецептуры для вспученных экструдированных зерновых продуктов не должны приводить к прилипанию и блокированию внутри экструдера или матрицы.
При использовании однородного распределения для мальтодекстринов и фруктоолигосахаридов правильная комбинация длинных и коротких цепей позволяет снизить общую восприимчивость мальтодекстринов и фруктоолигосахаридов к реакциям Мейлларда, которые вызывают прилипание к противням для вафель, экструдеру или пуансону. Эта комбинация длинных и коротких цепей обеспечивает достаточное сплетение молекул и значительно снижает свободный объем для передвижений молекул. В результате обеспечивается и поддерживается высокая влагостойкость без отрицательного влияния на обработку, обычно наблюдающегося при использовании более коротких цепей.
В предпочтительных воплощениях изобретения применяются монодисперсные мальтодекстрины, которые могут быть получены из кукурузы, пшеницы, риса, маниоки или картофеля, наиболее предпочтительно из кукурузы. Примерами монодисперсных мальтодекстринов, которые могут применяться в соответствии с изобретением, являются кукурузные мальтодекстрины С*Dry 01910 и Dry MD 01913, оба от Cargill®. В других предпочтительных воплощениях изобретения применяются монодисперсные фруктоолигосахариды, которые могут быть получены из бананов, лука, корня цикория, чеснока, спаржи, ячменя, пшеницы, хикамы, томатов, лука-порея, топинамбура или якона.
На фиг.1 показано молекулярное распределение в логарифмической шкале для мальтодекстрина 01910 C*Dry от Cargill®. Черной линией показано идеальное целевое состояние для однородной дисперсии в логарифмической шкале. Точки соответствуют материалу, использованному в эксперименте, наиболее близкому к цели. Этот материал продемонстрировал важные факторы распределения по широкому диапазону СП, с долей низкой СП (<5) менее 20% и долей средней СП (от 6 до 300) более 50%.
В соответствии с изобретением предпочтительно ни жидкое тесто для вафель, ни вафли не содержат внутренней альфа-амилазы. Подобным образом, предпочтительно ни тесто, ни вспученный экструдированный зерновой продукт не содержат внутренней альфа-амилазы.
Рассыпчатость является свойством, относящимся к числу механических разломов, происходящих при приложении определенного усилия, и к значению силы, необходимой для перелома. Способы количественной оценки рассыпчатости известны в данной области техники, например в Mitchell, J.R. et al.. Journal of the Science of Food and Agriculture, 80, 1679-1685, 2000. Таким образом, рассыпчатость может быть определена по ряду параметров.
Хрупкость вафель или вспученного экструдированного зернового продукта можно оценить испытанием на пенетрацию (также известным как испытание на продавливание или испытание на прочность), выполняемым с помощью анализатора текстуры, способного регистрировать параметры усилия/расстояния при пенетрации зонда в вафлях или продукте. Инструмент проталкивает цилиндрический зонд в стопку из пяти вафель и регистрирует структурные трещины (при падении усилия) на определенном расстоянии. Частота падений усилия позволяет различить текстуру вафель, при этом чем выше число падений усилия, тем выше хрупкость. Условия, использованные при проведении анализа, были следующими:
Анализатор текстуры TA.HD, Stable Micro Systems, Англия;
Датчик нагрузки 50 кг;
Цилиндрический зонд из нержавеющей стали диаметром 4 мм;
Скорость пенетрации 1 мм/с;
Расстояние 8 мм;
Регистрация падения усилия более 0,2N;
Усилие включения более 0,5N;
Скорость захвата 500 точек в секунду.
Van Hecke E. (1991, "Contribution а Г etude des proprietes texturals des produits alimentaires alveoles. Mise au point de nouveaux capteurs. Ph.D. Thesis, Universite de Technologie de Compiegne") предложил способ на основе 4 параметров для определения характеристик кривой усилия-деформации. Изменения влагостойкости могут быть связаны с одним из этих параметров - работой хрупкости, We (n.мм). n.мм (Ньютон миллиметр) - единица работы, не относящаяся к Международной системе единиц.
где No=общее число пиков
d=расстояние пенетрации (мм)
А=площадь под кривой усилия-деформации (n.мм)
Вышеуказанное уравнение может быть упрощено как Wc=A/No.
Уклон и значение Wс варьируют в зависимости от плотности вафель. Другими словами, значение Wс зависит от соотношения вода: мука в рецептуре жидкого теста. При схожей массе вафли имеют тенденцию к схожей жесткости, что соответствует значению А (площади под кривой усилия-деформации (n.мм)) для расчета Wс.
Стандартные вафли имеют тенденцию к усиливающейся потере воспринимаемой хрупкости, когда активность воды возрастает выше 0,3. Эта потеря хрупкости является континуумом (постоянными изменениями при гидратации), на который влияют многие факторы, такие как рецептура, плотность, геометрия и т.д. При использовании вышеуказанного испытания на пенетрацию удалось показать, что Wс стандартных вафель начинает повышаться, когда активность воды возрастает от 0,1 до 0,25. Как только активность воды в стандартных вафлях возрастала примерно выше 0,3, увеличение активности воды на 0,1 приводило к увеличению Wс указанных стандартных вафель более чем на 2.
Как применяется здесь, термины «влагостойкий» или «влагоустойчивый» означают одно и то же и применяются взаимозаменяемо. Соответственно, влагостойкие вафли определяются здесь как вафли, сохраняющие хрупкость при высокой активности воды, т.е. они сохраняют свою механическую прочность и свои исходные вкусовые характеристики при уравновешивании при повышенной активности воды, так что при активности воды от 0,3 до 0,4, неожиданно, от 0,4 до 0,5, и еще более удивительно, от 0,5 до 0,6 увеличение активности воды на 0,1 приводит к увеличению Wс менее чем на 2 n.мм. Предпочтительно при активности воды от 0,3 до 0,6 увеличение активности воды на 0,1 приводит к увеличению Wс менее чем на 1,5, более предпочтительно менее чем на 1,25 и более предпочтительно менее чем на 1,0 n.мм. При более высокой активности воды может наблюдаться более высокая влагостойкость по сравнению со стандартными вафлями. Соответственно, предпочтительно при активности воды от 0,3 до 0,7 повышение активности воды на 0,1 приводит у повышению Wс менее чем в 2 раза, предпочтительно менее чем в 1,5 раза и более предпочтительно менее чем в 1,25 раза.
Вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт по изобретению можно представлять потребителю в виде вафель или вспученного экструдированного зернового продукта как такового, но их можно также дополнительно обработать до образования кондитерских изделий или пикантного (закусочного) пищевого продукта, или корма для домашних животных. Таким образом, настоящее изобретение также включает продукт питания, содержащий влагостойкие вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт, как описано выше, в контакте с другим пищевым материалом. Другой пищевой материал может быть кондитерским или пикантным пищевым продуктом или кормом для домашних животных. Предпочтительно вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт находится в прямом контакте с пищевым материалом.
Могут применяться обычные пищевые материалы, и примерами подходящих пищевых материалов являются шоколад, желе, шоколадная глазурь, мороженое, фруктовое мороженое, ореховая паста, продукты на основе крема или сливок, кексы, муссы, нуга, карамель, пралине, джем, переработанные вафли или комбинация этих ингредиентов с вкраплениями или без вкраплений одного и того же ингредиента в различном состоянии, или различных ингредиентов. Для пикантных (закусочных) продуктов подходящие пищевые материалы могут включать рыбную или мясную пасту, материалы на основе сыра или овощные пюре. Таким образом, пищевой продукт может включать один или более из этих других материалов в качестве наполнителей для вафель или вспученного экструдированного пищевого продукта. Пищевой материал может иметь высокую активность воды. В настоящем изобретении для пищевого материала с наполнителем после уравновешивания между наполнителем и вафлями/вспученным экструдированным зерновым продуктом могут достигаться приемлемые свойства при восприятии при активности воды вплоть до 0,65, предпочтительно вплоть до 0,55. Однако наполнитель может предварительно иметь более высокое значение активности воды, поскольку он теряет влагу во время фазы уравновешивания. Например, можно изготовить батончик в виде сэндвича с наружными слоями из вафель, обрамляющих один и тот же или различные наполнители. Сэндвич может также быть последовательностью из пары вафель и наполнителя, где первым и последним слоем являются вафли, включающим от 2 до 15 слоев вафель. Хотя применение барьера для влаги в целом не является обязательным, влагостойкий слой может применяться факультативно, если необходимо.
Также можно применять вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт в качестве центра или части центра кондитерского изделия или пикантного продукта, или корма для домашних животных. Вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт могут быть заключены в оболочку или отлиты с покрывающим материалом, которым может быть любая из обычных оболочек, например шоколад, шоколадная глазурь, сахарная глазурь, карамель или их комбинации. Предпочтительно пищевой продукт является кондитерским изделием.
Поскольку вафли и вспученные экструдированные зерновые продукты из настоящего изобретения сохраняют необходимые структурные качества, такие как хрупкость или рассыпчатость при высокой активности воды, изобретение позволяет производить новые кондитерские продукты с полезными для здоровья наполнителями, такими как наполнители с низким содержанием жира и калорий, или новыми наполнителями, такими как карамель, фруктовый джем или наполнители из настоящих фруктов, где вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт находятся в прямом контакте с наполнителем, без необходимости изоляции от влаги для наполнителя.
Примеры
Следующие примеры являются иллюстрациями продуктов и способов их изготовления, находящихся в пределах объема настоящего изобретения. Они не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение каким-либо образом. По отношению к изобретению могут быть внесены изменения и модификации. То есть специалисту в данной области техники понятно, что можно сделать много различных изменений в этих примерах, охватывая широкий диапазон композиций, ингредиентов, способов обработки и смесей, и можно регулировать естественно встречающиеся уровни соединений из изобретения для различных применений.
Вафли выпекали в соответствии со следующими рецептурами:
Для «классических» вафель применяли следующую рецептуру:
Рецептура А
| Мука | 100,0 частей |
| Вода | 110,0 частей |
| Сахароза | 2,0 частей |
| Жир | 1,0 частей |
| Лецитин | 0,2 части |
| Натрия бикарбонат | 0,2 части |
Для вафель, содержащих монодисперсные мальтодекстрины в соответствии с изобретением, применяли следующую рецептуру:
Рецептура В
| Мука | 100,0 частей |
| Вода | 120,0 частей |
| Мальтодекстрины | 15,0 частей |
| Жир | 1,0 частей |
| Лецитин | 0,2 части |
| Натрия бикарбонат | 0,2 части |
В рецептуре В было увеличено количество воды для получения вафель с массой, подобной массе вафель, произведенных по рецептуре А. Это было сделано для того, чтобы обеспечить сопоставимые значения Wс при измерении для каждого типа вафель.
Вафли были приготовлены путем выпекания жидкого теста для вафель в течение 2 минут в печи (печь для вафель с 25 противнями, Hebenstreit Moerfelded, Западная Германия) между двумя металлическими противнями, нагретыми до 130°С. После кратковременного охлаждения образцы гидратировали в климатических камерах при необходимой активности воды (Aw) в течение 15 суток перед механическим анализом. В каждом образце после гидратации измеряли значение Aw для проверки правильной гидратации образца.
Для оценки влагостойкости вафель применяли анализатор текстуры, способный регистрировать параметры усилия/расстояния при пенетрации зонда в вафли, как описано выше. Инструмент проталкивает цилиндрический зонд в стопку из пяти вафель и регистрирует структурные трещины (при падении усилия). Частота падений усилия позволяет различить текстуру вафель, при этом чем выше число падений усилия, тем выше хрупкость. Условия, использованные при проведении анализа, были следующими: анализатор текстуры TA.HD, Stable Micro Systems, Англия; датчик нагрузки 50 кг; цилиндрический зонд из нержавеющей стали диаметром 4 мм; скорость пенетрации 1 мм/с; расстояние 8 мм; регистрация падения усилия более 0,2N; усилие включения более 0,5N; скорость захвата 500 точек в секунду.
Механические свойства различных вафель анализировали с применением способа, основанного на 4 параметрах, которые применяли для определения характеристик кривой усилия-деформации.
Wс=работа хрупкости (N-мм)
No=общее число пиков
d=расстояние пенетрации (мм)
А=площадь под кривой усилия-деформации (n.мм)
Изменения влагостойкости могут быть связаны с работой хрупкости Wс, определяемой как:
Чем ниже значение Wс, тем более хрупкими являются вафли. Чем меньше увеличение Wс для данного повышения активности воды, тем больше влагостойкость.
На графике, показанном на фиг.2, показано благоприятное влияние на влагостойкость применения мальтодекстринов, как оценивалось с помощью методологии Wс. На графиках А и В соответствуют вышеприведенным рецептурам. Низкие значения Wс означают хрупкие вафли. При Aw выше 0,4 наблюдается явное благоприятное влияние применения мальтодекстринов на Wс. Например, вафли с мальтодекстринами при Aw 0,6 имеют значение Wс примерно в два раза меньшее, чем вафли без мальтодекстринов. Далее при градиенте замачивания график для стандартных вафель явно демонстрирует, что эти вафли являются менее влагостойкими, чем вафли, содержащие мальтодекстрины. В частности, для стандартных вафель при активности воды от 0,4 до 0,7 повышение активности воды на 0,1 приводит к значительному увеличению Wс, у некоторых более чем в два раза. Напротив, для вафель, содержащих мальтодекстрины, при активности воды от 0,4 до 0,7 увеличение активности воды на 0,1 приводит к гораздо меньшему повышению Wс, например менее чем в два раза.
1. Вафли с отсутствием или низким содержанием сахара или вспученный экструдированный зерновой продукт, содержащие монодисперсные мальтодекстрины или фруктоолигосахариды, а именно содержащие от 5 до 30 масс.%, предпочтительно от 10 до 20 масс.%, монодисперсных мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов в расчете на массу вафель или продукта, и распределение молекул мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов является таким, что:
- индекс полидисперсности (ИПД) составляет 18 или выше, предпочтительно 21 или выше;
- от 0 до 30 масс.%, предпочтительно более чем от 0 до 20 масс.%, молекул имеют степень полимеризации (СП) 5 или ниже;
- более 40 масс.%, предпочтительно более 50 масс.%, молекул имеют степень полимеризации от 6 до 300; и
- наивысшие значения СП составляют более 1000, предпочтительно более 1500.
2. Вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт по п.1, в которых монодисперсные мальтодекстрины получены из кукурузы, пшеницы, риса, картофеля или маниоки.
3. Вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт по п.2, в которых монодисперсные мальтодекстрины получены из кукурузы.
4. Вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт по п.1, в которых монодисперсные мальтодекстрины содержат кукурузный мальтодекстрин C*Dry 01910 и/или Dry MD 01913 от Cargill®.
5. Вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт по п.1, в которых вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт не содержат внутренней α-амилазы.
6. Вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт по п.1, в которых при активности воды от 0,3 до 0,6 увеличение активности воды на 0,1 приводит к повышению Wc менее чем до 2,0, предпочтительно менее чем до 1,5, более предпочтительно менее чем до 1,25 и еще более предпочтительно менее чем до 1,0 N.мм.
7. Вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт по п.1, в которых монодисперсные мальтодекстрины имеют значение декстрозного эквивалента (DE) от 5 до 20, более предпочтительно от 8 до 15 и наиболее предпочтительно около 10, или фруктоолигосахариды имеют значение фруктозного эквивалента от 5 до 20, более предпочтительно от 8 до 15 и наиболее предпочтительно около 10.
8. Жидкое тесто для вафель с отсутствием или низким содержанием сахара или тесто для вспученного экструдированного зернового продукта, содержащее монодисперсные мальтодекстрины или фруктоолигосахариды, а именно содержащее от 5 до 30 масс.%, предпочтительно от 10 до 20 масс.% монодисперсных мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов в расчете на массу жидкого теста для вафель или теста для вспученного экструдированного зернового продукта, и распределение молекул мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов является таким, что:
- индекс полидисперсности (ИПД) составляет 18 или выше, предпочтительно 21 или выше;
- от 0 до 30 масс.%, предпочтительно более чем от 0 до 20 масс.%, молекул имеют степень полимеризации (СП) 5 или ниже;
- более 40 масс.%, предпочтительно более 50 масс.% молекул имеют степень полимеризации от 6 до 300; и
- наивысшие значения СП составляют более 1000, предпочтительно более 1500.
9. Жидкое тесто для вафель или тесто для вспученного экструдированного зернового продукта по п.8, в котором монодисперсные мальтодекстрины получены из кукурузы, пшеницы, риса, картофеля или маниоки.
10. Жидкое тесто для вафель или тесто для вспученного экструдированного зернового продукта по п.9, в котором монодисперсные мальтодекстрины получены из кукурузы.
11. Жидкое тесто для вафель или тесто для вспученного экструдированного зернового продукта по п.8, в которых монодисперсные мальтодекстрины содержат кукурузный мальтодекстрин C*Dry 01910 и/или Dry MD 01913 от Cargill®.
12. Жидкое тесто для вафель или тесто для вспученного экструдированного зернового продукта по п.8, в котором жидкое тесто для вафель или тесто для вспученного экструдированного зернового продукта не содержит внутренней α-амилазы.
13. Жидкое тесто для вафель или тесто для вспученного экструдированного зернового продукта по п.8, в которых монодисперсные мальтодекстрины имеют значение DE от 5 до 20, более предпочтительно от 8 до 15 и наиболее предпочтительно около 10, или фруктоолигосахариды имеют значение фруктозного эквивалента от 5 до 20, более предпочтительно от 8 до 15 и наиболее предпочтительно около 10.
14. Продукт питания, содержащий вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт по любому из пп.1-7 и съедобный материал.
15. Продукт питания по п.14, в котором съедобный материал является кондитерским продуктом, соленым продуктом или кормом для домашних животных.
16. Продукт питания по п.14, в котором один или несколько из съедобных материалов включены в качестве наполнителя для вафель или вспученного экструдированного зернового продукта.
17. Продукт питания по п.14, в котором вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт является центром или частью центра кондитерского изделия или соленого продукта, или корма для домашних животных.
18. Продукт питания по любому из пп.14-17, в котором вафли или вспученный экструдированный зерновой продукт находятся в непосредственном контакте со съедобным материалом при отсутствии барьера для влаги.
19. Применение монодисперсных мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов в производстве вафель с отсутствием или низким содержанием сахара, или вспученного экструдированного зернового продукта для повышения влагостойкости вафель, или такого продукта, где монодисперсные мальтодекстрины или фруктоолигосахариды применяются в количестве от 5 до 30 масс.%, предпочтительно от 10 до 20 масс.% в расчете на массу вафель или продукта, и где распределение молекул мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов является таким, что:
- индекс полидисперсности (ИПД) составляет 18 или выше, предпочтительно 21 или выше;
- от 0 до 30 масс.%, предпочтительно более чем от 0 до 20 масс.%, молекул имеют степень полимеризации (СП) 5 или ниже;
- более 40 масс.%, предпочтительно более 50 масс.%, молекул имеют степень полимеризации от 6 до 300; и
- наивысшие значения СП составляют более 1000, предпочтительно более 1500.
20. Способ изготовления вафель с отсутствием или низким содержанием сахара, включающий стадии приготовления жидкого теста для вафель по любому из пп.8-13 путем смешивания по меньшей мере муки, воды и монодисперсных мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов, и их выпекания по меньшей мере на одной горячей поверхности.
21. Способ изготовления вспученного экструдированного зернового продукта, включающий стадии приготовления теста по любому из пп.8-13 путем смешивания по меньшей мере муки, воды и монодисперсных мальтодекстринов или фруктоолигосахаридов и экструдирования теста через варочный экструдер.
