Замороженные кондитерские продукты с усовершенствованной текстурой

Изобретение относится к способу получения замороженных кондитерских продуктов. Способ производства замороженного кондитерского продукта предусматривает обеспечение содержащей молочные белки смеси для мороженого при pH от 5,6 до 6,5. После чего смесь гомогенизируют и нагревают при температуре от 90°С до 140°С в течение от 5 секунд до 30 минут, по меньшей мере, до частичного формирования системы коагулированных белков, включающих казеин и сывороточный белок. Затем смесь охлаждают и, факультативно, выдерживают. 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 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 33 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу получения замороженных кондитерских продуктов. В частности, настоящее изобретение относится к способу, вносящему вклад в усовершенствование текстурных и органолептических свойств полученных кондитерских изделий, в частности продуктов на основе рецептур с низким содержанием жира. Способ включает применение контролируемого нагревания подкисленной кондитерской смеси для мороженого по меньшей мере до частичного формирования системы коагулированных белков, включающих казеин и сывороточный белок. 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. Замороженный аэрированный кондитерский продукт, включающий указанную систему коагулированных белков, полученный указанным способом, также является 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 уменьшенным и 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, в котором контролируемое нагревание и кислые условия применяют к кондитерской смеси для мороженого таким образом, чтобы обеспечить систему коагулированных белков в смеси, которую дополнительно замораживают, либо посредством обычного замораживания, либо дополнительно с помощью низкотемпературной экструзии. Такой способ обеспечивает стабильный замороженный кондитерский продукт, обладающий усиленными или усовершенствованными органолептическими свойствами.

В первом аспекте изобретение относится к способу получения замороженного кондитерского продукта, включающему стадии:

(a) обеспечения кондитерской смеси для мороженого, содержащей молочные белки, при pH от 5,6 до 6,5;

(b) нагревания смеси при температуре от 90°C до 140°C в течение периода времени от 5 секунд до 30 минут до по меньшей мере частичного образования системы коагулированных белков, включающих казеин и сывороточный белок;

(c) гомогенизации смеси до и после тепловой обработки;

(d) пастеризации кондитерской смеси;

(e) охлаждения и, факультативно, выдерживания смеси;

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

(g) факультативно, закаливания кондитерского продукта.

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, полученные настоящим способом, обладают хорошей стабильностью и, таким образом, выгодно позволяют избежать применения ненатуральных добавок.

Настоящее изобретение также относится к замороженному кондитерскому продукту, полученному с помощью способа, определенного выше.

В продуктах в соответствии с настоящим изобретением система коагулированных белков включает молочные белки, казеины, сывороточные белки или их смеси, которые коагулируют тепловой обработкой при температуре от 90°C до 140°C в умеренно кислой среде, например, при наличии мелассы или органической кислоты. В частности, система коагулированных белков в продуктах, приготовленных способом 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 масс.%.

Раскрытие изобретения

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

Изобретение относится к способу приготовления замороженных кондитерских продуктов, чья текстура и вкусовое впечатление улучшены в результате оптимизированных условий способа, включая контролируемое применения высоких температур и кислых условий.

«Замороженный кондитерский продукт» означает любой замороженный продукт, такой как мороженое, сорбет, мелорин или любой замороженный десерт. Продукт может быть аэрированным. Продукты могут быть аэрированными до взбитости 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%.

В первом аспекте настоящее изобретение относится к способу производства замороженного кондитерского продукта, в котором кондитерскую смесь для мороженого с pH от 5,6 до 6,5, содержащую молочные белки, нагревают до температуры от 90°C до 140°C от 5 секунд до 30 минут до по меньшей мере частичного образования системы коагулированных белков, включающих казеин и сывороточный белок, перед гомогенизацией, охлаждением и замораживанием.

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, индуцированный тепловой обработкой, в присутствии кислого компонента.

Предпочтительно белки, дающие начало коагуляции, являются молочными белками, которые содержат казеины и сывороточные белки.

Типично, по меньшей мере 30%, предпочтительно по меньшей мере 45%, более предпочтительно по меньшей мере 60% от молочных белков, присутствующих в смеси, превращаются в указанную систему коагулированных белков.

Любая ссылка на pH в контексте настоящего изобретения соответствует значениям pH смеси, измеренным при комнатной температуре (25°C) перед тепловой обработкой.

Способ из настоящего изобретения обеспечивает аэрированный замороженный кондитерский продукт, содержащий белки, свежекоагулированные в кондитерской смеси для мороженого, который дополнительно гомогенизирован, пастеризован и заморожен обычным способом или подвергнут низкотемпературной экструзии.

В соответствии с частным вариантом осуществления способ включает в качестве первого этапа обеспечение кондитерской смеси для мороженого, содержащей молочные белки. Количество молочного белка в кондитерской смеси для мороженого составляет примерно от 1 до 7 масс.%, предпочтительно менее 4,5 масс.%, более предпочтительно от 2 до 4 масс.%.

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.

Значение pH смеси ингредиентов составляет от 5,6 до 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), или кислоты фруктового происхождения.

Предпочтительно, кондитерская смесь для мороженого также содержит какой-либо жир, предпочтительно в количестве 0,5-20%; сухой обезжиренный молочный остаток, предпочтительно в количестве 5-15%; подсластитель, предпочтительно в количестве 5-30%, стабилизирующую систему, предпочтительно в количестве до 6%, вкусоароматические агенты, красители, белок, воду, подкислители, подщелачивающие компоненты или любые их смеси. Может также присутствовать сухой яичный желток в количестве от 0,5 до 1,4%. Если применяется стабилизирующая система, она предпочтительно является натуральной стабилизирующей системой, как описано ниже.

Смесь затем нагревают до температуры от 90°C до 140°C в течение от 5 секунд до 30 минут. Предпочтительно, температура составляет 95-135°C, более предпочтительно 100-130°C. Частичная коагуляция возникает в результате контролируемой тепловой обработки в присутствии подкисленных белков.

Смесь затем подвергают тепловой обработке до по меньшей мере частичного формирования системы коагулированных белков, включающей казеин и сывороточный белок. Кондитерский продукт предпочтительно имеет содержание неосаждаемого белка, ниже или равное 60%, предпочтительно ниже 50% от общего содержания белка.

«Неосаждаемый белок», или растворимый белок, «неосаждаемый казеин» или «неосаждаемый сывороточный белок» означает количество соответствующего белка в растворимой фракции мороженого кондитерского изделия при комнатной температуре (25°C) 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.

Другой методикой определения денатурированных или коагулированных белков является способ фракционирования Rowland S. J., J. Dairy Res. 9 (1938) 42-46.

$$100-\left(\frac{неденатурированный\text{ сывороточный белок}}{\text{общий сывороточный белок}}\times 100\right)=100-\left(\frac{SPN}{\left(TN-NPN\right)\times f}\times 100\right)$$

Где

SPN: Азот сывороточного белка

NCN; Неказеиновый азот

NPN: Небелковый азот

TN: Общий азот

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 снижает количество неосаждаемого белка в указанном кондитерском продукте.

После тепловой обработки смесь гомогенизируют. Типично, гомогенизацию проводят под давлением от 40 до 200 бар, предпочтительно от 100 до 150 бар, более предпочтительно от 120 до 140 бар. Гомогенизацию можно альтернативно провести перед этапом тепловой обработки.

Предпочтительно, кондитерская смесь для мороженого не ферментирована.

Смесь затем можно охладить примерно до 2-8°C известными средствами. Смесь можно дополнительно выдержать в течение 4-72 часов при температуре около 2-6°C с перемешиванием или без перемешивания. Факультативно, можно провести добавление вкусоароматических средств, красителей, соусов, вкраплений и т.д. перед этапом выдерживания. Если добавляют вкусоароматические средства, красители, соусы, вкрапления и т.д., их предпочтительно выбирают только из натуральных ингредиентов.

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

Замороженный кондитерский продукт 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 от 100 до 120%.

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

Факультативно, кондитерскую смесь потом закаляют. Замороженную смесь предпочтительно пакуют и хранят при температуре ниже -20°C, где она подвергается этапу закаливания при хранении. Альтернативно, ее можно закалить с помощью этапа ускоренного закаливания, например, в закалочном туннеле при температуре от -20°C до -40°C 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 кондитерская смесь, содержащая систему коагулированных белков, как определено выше, 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 органолептические свойства продуктов с высоким содержанием жира.

Замороженные аэрированные кондитерские продукты, полученные представленным способом, также являются частью настоящего изобретения. Такие продукты 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 стабилизатор в количестве до 6%. Количество белка в таких продуктах предпочтительно составляет от 1 до 7%, предпочтительно менее 4,5%, более предпочтительно 2-4%.

Таким образом, настоящее изобретение предлагает новый способ, которым можно получить замороженный кондитерский продукт с низким содержанием жира, предпочтительно натуральный, который стабилен и обладает превосходными органолептическими свойствами.

Предпочтительно, система коагулированных белков присутствует в продукте, полученном посредством способа из настоящего изобретения, в количестве 0,5-4%.

Таким образом, система предоставляет неожиданное преимущество в том, что она придает замороженному кондитерскому продукту исключительные органолептические свойства с хорошей стабильностью, при сведении к минимуму содержания жира.

Количество белка, присутствующего в кондитерской смеси для мороженого, предпочтительно составляет менее 4,5%, более предпочтительно 2-4%.

Кроме того, количество жира в замороженной кондитерской смеси предпочтительно составляет менее 15%.

В соответствии с частным вариантом осуществления продукт в соответствии с настоящим изобретением содержит 0,5-12% жира, 5-15% сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО) и 5-30% подсластителя. Предпочтительно, он содержит 15-25% подсластителей. Предпочтительно, он содержит 0,5-5,5% жира, что представляет продукт с низким содержанием жира или не содержащий жира. Он может также содержать стабилизирующую систему, включающую эмульгатор в количестве до 6%.

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 непитательные высокоинтенсивные подсластители. Обычно подсластители выбраны из декстрозы, сахарозы, фруктозы, кукурузных сиропов, мальтодекстринов, эритрита, сорбита, аспартама, сукралозы, стевиолгликозидов или любых их смесей.

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 ненатуральных 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 камедь акации, 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.

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 ненатуральных 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.

Замороженные аэрированные кондитерские продукты из настоящего изобретения 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 означает экструзию при температуре ниже -11°C, предпочтительно от -12°C до -18°C.

Низкотемпературная экструзия (НТЭ) является известным способом, придающим готовому продукту определенную 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 специфическом диапазоне диаметров, чтобы усилить положительные органолептические 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°C) и криоинфильтрации (-20°C) 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, неожиданно, 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 от 90°C до 140°C, 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, как определено выше, и 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 ненатуральных стабилизаторов или подобных добавок. Это делает продукты более натуральными и привлекательными для потребителей, которые желают свести к минимуму потребление таких искусственных или ненатуральных 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.

Способ в соответствии с настоящим изобретением влияет на полученный продукт так, что по сравнению со способом, где не применяют такого определенного 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 Malvem 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 органолептических свойств, относящихся к текстуре и вкусоароматическим характеристикам.

Предпочтительно, продукт в соответствии с настоящим изобретением является неферментированным.

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, pH 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 кондитерских изделий в виде мороженого улучшается в результате оптимизированного способа приготовления, включая контролируемое применение нагревания и кислых условий. В частности, при манипуляции структурой молочного белка в кондитерской смеси для мороженого путем обработки смеси при низком pH и температурах от 90°C до 140°C, 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 бета-лактоглобулина 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 не-осаждаемых 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 pH 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 №LС6025). 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-lg) и α-лактальбумину (α-la), 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°C 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 органолептическими 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.

Примеры

Настоящее изобретение далее иллюстрировано с помощью следующих неограничивающих примеров.

Пример 1

Замороженный молочный десерт с низким содержанием жира, содержащий 3% жира

Таблица 1
Ингредиент	Содержание в готовом продукте, масс.%
Жир	3
Сахар	20-22
СОМО	10,3
Эмульгатор	0,1-0,35

В первом варианте, обозначенном как «Контроль 1», проводили обычные процедуры приготовления смеси до получения смеси с 3,0% жира и 10,3% СОМО. При измерении pH смеси составил 6,6 при 25°C до пастеризации. В смесь не добавляли других подкислителей. Затем смесь обрабатывали при 90-140°C в течение 30-90 секунд.

Во втором варианте подобную смесь с 3,0 масс.% жира и 10,3 масс.% СОМО тестировали после контролируемого снижения pH. Раствор лимонной кислоты использовали для снижения значения pH до 6,2 перед пастеризацией. Затем смесь обрабатывали при 90-140°C в течение 30-90 секунд.

Два варианта замораживали только в обычном морозильнике, а Контроль 1 также обрабатывали путем комбинации обычного холодильника и низкотемпературного замораживания, и оба образца отбирали на выходе из морозильника.

Продукт, приготовленный с контролируемым снижением pH, был значительно однороднее по сравнению с «Контролем 1», приготовленным с помощью обычного замораживания, и обладал превосходной устойчивостью к тепловому шоку.

Отмеченная усиленная однородная и кремообразная текстура второго варианта была сопоставима с контролем, где последний был получен с применением обычного замораживания с последующей низкотемпературной экструзией. Проявление вкусовых качеств было превосходящим по сравнению с продуктом, изготовленным без нового способа, что указывало, что вкус и аромат не связаны белковым матриксом, но лучше высвобождаются при употреблении.

Пример 2

Замороженный молочный десерт

Таблица 2
Ингредиент	Содержание в готовом продукте, в масс.%
Жир	7,7
Сахар	10,2
Глюкозный сироп	15,0
Декстрозы моногидрат	1,5
Стабилизатор и эмульгатор	0,4
Порошок сладкой сыворотки	5,0
Порошок обезжиренного молока	5,4
Концентрат лимонного сока	0,2
Вода	54,6

В первом варианте, обозначенном как «Контроль 1», проводили обычные процедуры приготовления смеси. При измерении pH смеси составил 6,6 при 25°C до пастеризации. В смесь не добавляли других подкислителей. Затем смесь обрабатывали при 90°C в течение 90 секунд.

Во втором варианте подобную смесь тестировали после контролируемого снижения pH. Раствор концентрата лимонного сока использовали для снижения значения pH до 6 перед пастеризацией. Затем смесь обрабатывали при 90°C в течение 90 секунд.

Два варианта замораживали только в обычном морозильнике, и оба образца отбирали на выходе из морозильника.

Продукт, приготовленный с контролируемым снижением pH, был значительно однороднее по сравнению с «Контролем 1», приготовленным с помощью обычного замораживания, и обладал превосходной устойчивостью к тепловому шоку.

1. Способ производства замороженного кондитерского продукта, включающий стадии:
(a) обеспечения смеси для мороженого, содержащей молочные белки, при pH от 5,6 до 6,5;
(b) нагревания смеси при температуре от 90°С до 140°С в течение от 5 секунд до 30 минут по меньшей мере до частичного формирования системы коагулированных белков, включающих казеин и сывороточный белок;
(c) гомогенизации смеси до тепловой обработки;
(d) охлаждения и, факультативно, выдерживания смеси;
(e) замораживания 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;
(f) факультативно, закаливания кондитерского продукта.

2. Способ по п. 1, в котором стадия замораживания сопровождается динамическим охлаждением кондитерского продукта при температуре ниже -11°С в одношнековом или двушнековом экструдере.

3. Способ по п. 1, в котором кондитерская смесь для мороженого дополнительно содержит жир в количестве 0,5-20 масс. %, сухой обезжиренный молочный остаток в количестве 5-15 масс. %, подсластитель в количестве 5-30 масс. %, стабилизирующую систему в количестве до 6 масс. %.

4. Способ по п. 2, в котором кондитерская смесь для мороженого дополнительно содержит жир в количестве 0,5-20 масс. %, сухой обезжиренный молочный остаток в количестве 5-15 масс. %, подсластитель в количестве 5-30 масс. %, стабилизирующую систему в количестве до 6 масс. %.

5. Способ по п. 1, в котором кондитерская смесь для мороженого дополнительно содержит любые вкусоароматические агенты, красители, белки, воду, подкислители, подщелачивающие компоненты.

6. Способ по п. 2, в котором кондитерская смесь для мороженого дополнительно содержит любые вкусоароматические агенты, красители, белки, воду, подкислители, подщелачивающие компоненты.

7. Способ по п. 3, в котором кондитерская смесь для мороженого дополнительно содержит любые вкусоароматические агенты, красители, белки, воду, подкислители, подщелачивающие компоненты.

8. Способ по п. 4, в котором кондитерская смесь для мороженого дополнительно содержит любые вкусоароматические агенты, красители, белки, воду, подкислители, подщелачивающие компоненты.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кондитерская смесь для мороженого содержит от 1 до 7 масс. %, предпочтительно менее 4,5 масс. %, более предпочтительно от 2 до 4 масс. %, белков и менее 15 масс. % жира.

10. Способ по п. 2, отличающийся тем, что кондитерская смесь для мороженого содержит от 1 до 7 масс. %, предпочтительно менее 4,5 масс. %, более предпочтительно от 2 до 4 масс. %, белков и менее 15 масс. % жира.

11. Способ по п. 3, отличающийся тем, что кондитерская смесь для мороженого содержит от 1 до 7 масс. %, предпочтительно менее 4,5 масс. %, более предпочтительно от 2 до 4 масс. %, белков и менее 15 масс. % жира.

12. Способ по п. 4, отличающийся тем, что кондитерская смесь для мороженого содержит от 1 до 7 масс. %, предпочтительно менее 4,5 масс. %, более предпочтительно от 2 до 4 масс. %, белков и менее 15 масс. % жира.

13. Способ по п. 5, отличающийся тем, что кондитерская смесь для мороженого содержит от 1 до 7 масс. %, предпочтительно менее 4,5 масс. %, более предпочтительно от 2 до 4 масс. %, белков и менее 15 масс. % жира.

14. Способ по п. 6, отличающийся тем, что кондитерская смесь для мороженого содержит от 1 до 7 масс. %, предпочтительно менее 4,5 масс. %, более предпочтительно от 2 до 4 масс. %, белков и менее 15 масс. % жира.

15. Способ по п. 7, отличающийся тем, что кондитерская смесь для мороженого содержит от 1 до 7 масс. %, предпочтительно менее 4,5 масс. %, более предпочтительно от 2 до 4 масс. %, белков и менее 15 масс. % жира.

16. Способ по п. 8, отличающийся тем, что кондитерская смесь для мороженого содержит от 1 до 7 масс. %, предпочтительно менее 4,5 масс. %, более предпочтительно от 2 до 4 масс. %, белков и менее 15 масс. % жира.

17. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что кондитерская смесь для мороженого содержит сухой яичный желток в количестве 0,5-1,4 масс. %.

18. Способ по любому одному из пп. 1-16, в котором кондитерская смесь для мороженого не ферментирована.

19. Способ по п. 17, в котором кондитерская смесь для мороженого не ферментирована.

20. Замороженный кондитерский продукт, полученный способом по любому из пп. 1-16 или 19.

21. Замороженный кондитерский продукт, полученный способом по п. 17.

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

23. Замороженный аэрированный кондитерский продукт по п. 20, имеющий взбитость по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 40%, более предпочтительно по меньшей мере 90%, наиболее предпочтительно от 100 до 120%.

24. Замороженный аэрированный кондитерский продукт по п. 21 или 22, имеющий взбитость по меньшей мере 20%, предпочтительно по меньшей мере 40%, более предпочтительно по меньшей мере 90%, наиболее предпочтительно от 100 до 120%.

25. Замороженный аэрированный кондитерский продукт по п. 20, отличающийся тем, что система коагулированных белков присутствует в количестве от 0,5 до 4 масс. % от продукта.

26. Замороженный аэрированный кондитерский продукт по любому из пп. 21-23, отличающийся тем, что система коагулированных белков присутствует в количестве от 0,5 до 4 масс. % от продукта.

27. Замороженный аэрированный кондитерский продукт по п. 24, отличающийся тем, что система коагулированных белков присутствует в количестве от 0,5 до 4 масс. % от продукта.

28. Замороженный кондитерский продукт по п. 20, отличающийся тем, что содержание неосаждаемого белка в кондитерском продукте ниже или равно 60% от общего содержания белка.

29. Замороженный кондитерский продукт по любому из пп. 21-23, 25 или 27, отличающийся тем, что содержание неосаждаемого белка в кондитерском продукте ниже или равно 60% от общего содержания белка.

30. Замороженный кондитерский продукт по п. 24, отличающийся тем, что содержание неосаждаемого белка в кондитерском продукте ниже или равно 60% от общего содержания белка.

31. Замороженный кондитерский продукт по п. 26, отличающийся тем, что содержание неосаждаемого белка в кондитерском продукте ниже или равно 60% от общего содержания белка.

32. Замороженный кондитерский продукт по п. 20, отличающийся тем, что он имеет средний эквивалентный диаметр капелек жира менее 10 микрон.

33. Замороженный кондитерский продукт по любому из пп. 21-23, 25, 27, 30 или 31, отличающийся тем, что он имеет средний эквивалентный диаметр капелек жира менее 10 микрон.

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

35. Замороженный кондитерский продукт по п. 26, отличающийся тем, что он имеет средний эквивалентный диаметр капелек жира менее 10 микрон.

36. Замороженный кондитерский продукт по п. 28, отличающийся тем, что он имеет средний эквивалентный диаметр капелек жира менее 10 микрон.

37. Замороженный кондитерский продукт по п. 29, отличающийся тем, что он имеет средний эквивалентный диаметр капелек жира менее 10 микрон.