ОСНОВА СТАБИЛЬНОГО ПРИ ВЫПЕКАНИИ КРЕМООБРАЗНОГО ПИЩЕВОГО НАПОЛНИТЕЛЯ
BASE OF CREAMY FOOD FILLING STABLE DURING BAKING

Область техники
Изобретение относится к основе стабильного при выпекании кремообразного пищевого наполнителя, более точно к пригодному для длительного хранения и стабильному при выпекании кремообразному пищевому наполнителю на жировой основе, применимому в пищевых продуктах с низким содержанием влаги.
Уровень техники
Пищевые продукты с контрастной консистенцией, такие как хрустящие выпекаемые закусочные продукты с кремообразным наполнителем, могут привлекать широкий спектр потребителей. Эти пищевые продукты с двойной консистенцией могут содержать хрустящий компонент с пониженной активностью воды (Aw), такой как крекер и компонент-наполнитель, такой как пригодный для длительного хранения кремообразный наполнитель. Компонент-наполнитель, который имеет жировую основу, обычно обладает желаемой кремообразной консистенцией за счет относительно мелких частиц, диспергированных в непрерывной жировой фазе. Тем не менее, недостатком таких компонентов-наполнителей на жировой основе обычно является возможность термической дестабилизации дисперсной структуры в некоторых случаях, что приводит к выделению жира и потере кремообразности при нагреве. Предполагается, что такая термическая дестабилизация может являться результатом агрегации мелких частиц, приводящей к отделению жира от других ингредиентов наполнителя. Соответственно, такой недостаток делает затруднительным изготовление закусочных продуктов с двойной консистенцией.
Как правило, при изготовлении таких закусочных продуктов с двойной консистенцией применяются два известных подхода. Согласно одному подходу хрустящий компонент или крекер, который обычно изготавливают из теста, может выпекаться до использования наполнителя. В этом случае наполнитель не подвергается воздействию температур выпекания, и указанный выше недостаток может быть сведен к минимуму или устранен. Тем не менее этому подходу могут быть присущи недостатки, связанные с обработкой, и он может ограничивать конфигурацию продуктов, например, продуктами типа сэндвичей. Другой подход состоит в приготовлении теста с введенным него компонентом-наполнителем и затем выпекании теста вместе с наполнителем. Недостатком этого подхода является термическая неустойчивость компонента-наполнителя при температурах выпекания, таких температуры как около 110°С или выше, при которых обычно выпекают крекеры, бисквиты, чипсы или другие экструдированные/выпекаемые закусочные продукты. Когда наполнители с известными составами подвергают воздействию таких температур выпекания, в получаемом продукте могут возникать такие дефекты, как выкипание, выделение жира, потеря непрерывности и обесцвечивание.
Для решения задач обеспечения стабильности компонента-наполнителя в промышленных условиях выпекания в известных составах кремообразных наполнителей обычно использовали водные системы, содержащие гидрофильную жидкую или водную непрерывную фазу и диспергированные капельки масла в виде эмульсии типа "масло в воде". Затем эмульсию соединяли с относительно большими количествами снижающих активность воды (Aw) увлажнителей (таких как многоатомные спирты наподобие полиолов, глицерина, сорбита или других увлажнителей на углеводной основе, таких как полидекстроза и т.п.), загустителей, и(или) гелеобразующих веществ (таких как гидроколлоиды, белки, крахмалы и т.п.), чтобы повысить стабильность эмульсии при промышленных температурах выпекания. Смотри, например, патенты US 4752494, 5529801, 6863911,6905719 и 6905720. Тем не менее, эти известные наполнители, обычно неприемлемы с органолептической точки зрения, поскольку они проявляют тенденцию иметь сиропообразную или липкую консистенцию и нежелательны в качестве кремообразного, приятного на вкус наполнителя (такого как наполнитель со вкусом сыра) из-за излишней сладости и создаваемого увлажнителями неприятного послевкусия (такого как горькое послевкусие после глицерина). В целях достижения стабильности при выпекании в таких известных составах обычно ухудшались желаемые органолептические свойства из-за этих дополнительных ингредиентов, которые имели тенденцию изменять желаемый вкус, консистенцию и(или) общие вкусоароматические свойства наполнителя и(или) иным образом ухудшать вкусовые ощущения потребителя.
Одним из примеров известного наполнителя со вкусом сыра является эмульсия типа "масло в воде" с пониженной активностью воды. В этом известном наполнителе водная или гидрофильная фаза образована в основном глицерином (или другими многоатомными спиртами), сиропом из полидекстрозы, кукурузным сиропом и их смесями. Эмульсионные наполнители с таким составом обычно могут обладать стабильностью при низких температурах, но в условиях выпекания наполнители обычно имеют тенденцию выкипать или выделять масло, поскольку жировая фаза потенциально способна слипаться, в результате чего происходит разделение или инверсия фаз. Кроме того, при температуре выпекания из наполнителя также может выходить вода, содержащаяся в непрерывной гидрофильной фазе, в результате чего происходит вспучивание теста или образование нежелательных крупных пустот в оболочке теста. Эти известные содержащие две жидкости эмульсии также проявляют тенденцию к межфазной динамичности, а их стабильность может быть в значительной степени восприимчива к сдвигу, обработке (например, экструзии и т.д.), обращению и условиям хранения.
Сущность изобретения
В изобретении предложены кремообразные пищевые наполнители на жировой основе, являющиеся стабильными при выпекании при температуре наполнителя по меньшей мере до около 125°С, в некоторых случаях до около 150°С. Кремообразные пищевые наполнители особо применимы в продуктах, в которые наполнитель должен добавляться до выпекания. Согласно одной из особенностей изобретения наполнители представляют собой дисперсию твердого вещества в жидкости. Непрерывная жидкая фаза содержит по меньшей мере один низкоплавкий жир, а прерывная или дисперсная твердая фаза содержит по меньшей мере один гидрофильный порошок и по меньшей мере один высокоплавкий жир, диспергированный в непрерывной жидкой фазе. Кремообразный пищевой наполнитель является стабильный при выпекании при температуре в печи до около 250°С или при температуре наполнителя до около 125°С, в некоторых случаях до около 150°С. Так, при нагреве образца наполнителя в течение около 10 минут при температуре около 150°С преимущественно отсутствовало растекание наполнителя и выделение жира, что позволяет добавлять его в продукты до их выпекания и сохранять при этом однородную и кремообразную консистенцию после нахождения в условиях выпекания при температуре до около 250°С. Наполнители предпочтительно имеют низкую активность воды (Aw) около 0,5 или менее, и применимы, в том числе, в хрустящих закусочных продуктах с пониженной активностью воды, таких как крекер с наполнителями и т.п.
Согласно другой особенности изобретения кремообразный пищевой наполнитель имеет гранулометрический состав, способный придавать наполнителю стабильность при выпекании. Согласно одному из подходов наполнитель может содержать по меньшей мере около 90% по объему частиц размером менее около 30 микрон и по меньшей мере около 10% по объему частиц размером менее около 4 микрон. Согласно другому подходу наполнитель может иметь бимодальное распределение частиц по размерам, включающее как пылевую фракцию, содержащую субфракцию частиц размером в целом менее около 4 микрон, так и кремообразную фракцию, содержащую субфракцию частиц размером преимущественно более 1 микрона, например, от около 4 микрон до около 100 микрон.
Без связи с какой-либо теорией предполагается, что в пылевую фракцию входит достаточное количество субмикронных частиц, которые предположительно содержат достаточные количества частиц высокоплавкого жира и способны преимущественно покрывать, преимущественно окружать и(или) преимущественно образовывать вокруг частиц гидрофильного порошка барьер, который помогает придавать наполнителю стабильность при выпекании. И в этом случае без связи с какой-либо теорией предполагается, что барьер или разделитель из субмикронных частиц имеет тенденцию задерживать, затруднять и(или) предотвращать контакт между или с нижележащими частицами гидрофильного порошка. В результате покрытие или барьер из субмикронных частиц может задерживать или преимущественно предотвращать агрегацию гидрофильных порошков, что придает наполнителю тепло- и(или) влагостойкость в определенном диапазоне условий измельчения, обращения и выпекания.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 схематически проиллюстрирован один из примеров типичного гранулометрического состава стабильного при выпекании наполнителя согласно изобретению,
на фиг.2 схематически проиллюстрирован другой пример типичного гранулометрического состава стабильного при выпекании наполнителя,
на фиг.3 схематически проиллюстрирован гранулометрический состав согласно
Примеру 2,
на фиг.4 показана диаграмма фракций измельченного стеарата кальция и
на фиг.5 показано полученное путем растровой электронной микроскопии (SEM) изображение измельченного стеарата кальция.
Подробное описание изобретения
В изобретении предложен кремообразный пищевой наполнитель на жировой основе, сохраняющий стабильность при температурах промышленного выпекания и хранении в условиях окружающей среды. Наполнители предпочтительно имеют низкую активность воды (Aw) и применимы, в том числе, в закусочных продуктах с пониженной активностью воды. В результате кремообразные наполнители согласно настоящему изобретению могут применяться в печенье, крекере, бисквитах, кондитерских изделиях, закусочных продуктах и других пищевых продуктах с пониженной активностью воды до выпекания и сохранять кремообразную консистенцию после воздействия температур выпекания. Как подробнее описано далее, композиции и микроструктуры наполнителей согласно изобретению обладают уникальными тепловыми и механическими свойствами, делающими их идеальной кремообразной пищевой композицией на жировой основе с пониженной активностью воды, применимой в качестве наполнителя для пищевых продуктов с двойной консистенцией и пониженной активностью воды, преимуществом которых является то, что наполнитель вводят в них до выпекания. Используемый в описании термин "с пониженной активностью воды" обычно означает показатель около 0,5 или менее.
Согласно одной из особенностей стабильные при выпекании кремообразные наполнители на жировой основе преимущественно не содержат водной фазы и состоят по меньшей мере из одного низкоплавкого жира, по меньшей мере одного высокоплавкого жира и по меньшей мере одного гидрофильного порошка, измельченных в частицы размер и гранулометрический состав которых способствует получению стабильного при выпекании наполнителя, который сохраняет кремообразную консистенцию в практических промышленных условиях выпекания. Согласно одному из подходов наполнители согласно изобретению являются стабильными при температурах в печи до около 250°С или при температуре наполнителя (достигнутой, например, в печи или СВЧ) до около 125°С, в некоторых случаях до около 150°С. Преимущественно не содержащие водной фазы кремообразные наполнители согласно изобретению представляют собой дисперсии твердого вещества в жидкости, которые состоят из непрерывной жидкой фазы, содержащей низкоплавкий жир, и дисперсной или прерывной твердой фазы, содержащей гидрофильный порошок и высокоплавкий жир, диспергированный в непрерывной жидкой или масляной фазе.
Согласно другой особенности изобретения кремообразные наполнители согласно изобретению содержат менее около 70% гидрофильного порошка, по меньшей мере около 30% низкоплавкого жира и по меньшей мере около 0,5% высокоплавкого жира. Согласно одному из подходов кремообразные наполнители могут содержать смесь от около 30 до около 70% гидрофильного порошка, от около 30 до около 70% низкоплавкого жира и от около 0,5 до около 8% высокоплавкого жира, а на любой остаток приходятся необязательные наполнители или пищевые добавки, такие как красители. Содержание приводится в процентах по весу композиции наполнителя, если в описании не указано иное.
Согласно еще одной особенности изобретения большая часть дисперсной твердой фазы представляет собой гидрофильный порошок и высокоплавкий жир с гранулометрическим составом, способствующим стабильности наполнителя при выпекании. Согласно одному из подходов большая часть дисперсной фазы имеет размер частиц около 30 микрон или менее, а меньшая ее часть имеет размер частиц менее около 4 микрон и содержит определенное количество субмикронных частиц, способствующих достижению стабильности при выпекании. Согласно другому подходу кремообразный наполнитель содержит по меньшей мере около 90% по объему образующих дисперсную фазу частиц размером около 30 микрон или менее и по меньшей мере около 10% по объему частиц размером 4 микрон или менее. В качестве альтернативы это можно выразить показателем D90 частиц размером около 30 микрон или менее и D10 частиц размером около 4 микрон или менее. Согласно еще одному подходу микроструктура частиц имеет мультимодальное или по меньшей мере бимодальное распределение частиц.
Как упоминалось выше, наполнители согласно изобретению предпочтительно содержат небольшое количество или не содержат водной фазы, и, таким образом, предпочтительно содержат от небольшого до преимущественно нулевого количества увлажнителей (таких как многоатомные спирты, подобные глицерину, или других увлажнителей, подобных полидекстрозе и т.п.), гелеобразующих веществ (таких как гелеобразующие белки, гидроколлоиды и т.п.) и(или) загустителей (таких как гидроколлоидных смол и т.п.), имеющих тенденцию изменять вкус и привкус известных кремообразных наполнителей. Поскольку кремообразные наполнители согласно изобретению преимущественно не содержат воды, функциональная потребность в увлажнителях, гелеобразующих веществах или загустителях является невысокой. Используемый в описании термин "преимущественно нулевое количество увлажнителей, гелеобразующих веществ и(или) загустителей" обычно означает, что кремообразные наполнители содержат менее около 5% таких дополнительных ингредиентов, в некоторых случаях менее около 2% таких ингредиентов, а в других случаях менее около 1% увлажнителей, гелеобразующих веществ и(или) загустителей. Такие количества обычно не способны каким-либо образом влиять на функциональные характеристики описанных в изобретении наполнителей. В других случаях наполнители не содержат увлажнителей, гелеобразующих веществ и(или) загустителей.
Более точно, пищевые наполнители согласно настоящему изобретению получают путем одновременного измельчения низкоплавкого жира, гидрофильного порошка и высокоплавкого жира при определенных соотношениях твердых и жидких ингредиентов и кристаллических и аморфных ингредиентов. Обычно при смешивании ингредиентов по отдельности или изменении соотношений твердых, жидких, кристаллических или аморфных ингредиентов образуется нестабильный или нефункциональный продукт, в котором происходит агломерация порошка во время или после измельчения, или который является нестабильным при выпекании. При измельчении ингредиентов по отдельности с последующим смешиванием получаемые продукты обычно являются менее функциональными или менее стабильными, не считая дополнительной сложности и потенциально более высоких затрат на изготовление.
При одновременном измельчении ингредиентов не только уменьшается размер частиц, но также образуется уникальная микроструктура или гранулометрический состав дисперсной твердой фазы, который способствует стабильности при выпекании. Согласно одному из подходов в результате измельчения уменьшается размер частиц гидрофильного порошка(-ов) и(или) высокоплавкого жира(-ов) и в то же время предпочтительно образуется бимодальная или мультимодальная микроструктура или распределение частиц по размерам по меньшей мере с двумя явно выраженными максимумами или фракциями. Используемый в описании термин "бимодальное или мультимодальное распределение частиц по размерам" означает непрерывное распределение частиц по диаметру, при котором образуются по меньшей мере две явно выраженные фракции или максимума диаметров частиц. Обычно эти две фракции микроструктуры включают более крупную или кремообразную фракцию, в которую входят частицы большего размера, и более мелкую или пылевую фракцию, в которую входят частицы меньшего размера.
Согласно одному из подходов предполагается, что в кремообразную фракцию обычно входят частицы размером от около микрон до около 100 микрон (в некоторых случаях от около 4 до около 30 микрон) со средним диаметром обычно от около 10 до около 30 микрон. Также предполагается, что кремообразная фракция содержит в основном гидрофильные порошки. Предполагается, что пылевая фракция представляет собой смесь гидрофильных порошков и высокоплавких жиров и обычно содержит частицы размером от около 0,5 микрона до около 4 микрон со средним диаметром обычно от около 1 до около 2 микрон. Согласно другому подходу соотношение пылевой фракции и кремообразной фракции в наполнителе составляет по меньшей мере около 0,1. На фиг.1 и 2 в целом проиллюстрированы примеры бимодальной или мультимодальной микроструктуры дисперсной фазы и показана пылевая фракция как максимум слева и кремообразная фракция как максимум справа. Возможны другие мультимодальные распределения частиц по размерам в зависимости от композиций, условий измельчения и других факторов.
Согласно одному из подходов пылевая фракция (слева) содержит в основном измельченные частицы гидрофильных порошков и(или) высокоплавкого жира и обычно имеет размер частиц около 4 микрон или менее и содержит субмикронные частицы размером около 1 микрона или менее в количестве, способствующем стабильности при выпекании. Предполагается, что субмикронные частицы преимущественно представляют собой субмикронные частицы высокоплавкого жира. Кремообразная фракция (справа) представляет собой в основном измельченный гидрофильный порошок с размером частиц от около 4 до около 100 микрон, в некоторых случаях от около 4 до около 30 микрон. Предполагается, что гидрофильный порошок имеет тенденцию к нестабильности, размягчению и агрегации при повышенных температурах (в особенности, превышающих температуру его перехода в стеклообразное состояние), в результате чего наполнитель теряет кремообразность и выделяет масло. Также предполагается, что эта нестабильность, присущая гидрофильным порошкам, преодолевается за счет уникальных смесей частиц с мультимодальным распределением по размерам, в конкретных микроструктурах которых сочетаются гидрофильные порошки и высокоплавкие жиры.
Предполагается, что присущая гидрофильным порошкам нестабильность может быть уменьшена, поскольку измельченные частицы гидрофильного порошка кремообразной фракции изолированы окружающим их покрытием или барьером, образованным по меньшей мере частью пылевой фракции, в частности субмикронными и термически стабильными частицами высокоплавкого жира из пылевой фракции. Без связи с какой-либо теорией предполагается, что покрытие, барьер или изоляция частиц гидрофильного порошка частицами пылевой фракции мешает, задерживает и(или) препятствует прямому поверхностному контакту с гидрофильным порошком и тем самым уменьшает и, предпочтительно, препятствует агрегации гидрофильных частиц во время обработки и выпекания. В результате, также предполагается, что бимодальные или мультимодальные распределения частиц по размерам позволяют получать однородный кремообразный наполнитель (преимущественно без увлажнителей, загустителей, и(или) гелеобразующих веществ), который не слипается и(или) из которого не выделяется масло во время измельчения и при последующем обращении и выпекании, поскольку за счет покрытия, барьера или изоляции ограничивается прямой контакт с нижележащими относительно нестабильными гидрофильными частицами.
И в этом случае без связи с какой-либо теорией предполагается, что без частиц высокоплавких жиров пылевой фракции гидрофильные частицы в жировой суспензии могут иметь тенденцию к слипанию (приводящую к потере кремообразности) и выступанию жидкости (т.е. выделению жира). Обычно загустевшая жидкая непрерывная жировая фаза за счет присутствия частиц высокоплавкого жира пылевой фракции также может способствовать подавлению утечки, которая также может усиливать или ускорять выделение жира. Также предполагается, что нежелательное выкипание часто связано с дестабилизацией дисперсной структуры, при этом выделение жира происходит, когда во время выпекания дестабилизированная композиция наполнителя становится текучей или свободно движущейся. Без связи с какой-либо теорией предполагается, что за счет пылевой фракции и ее субмикронной фракции термически стабильная (высокоплавкая) тонкодисперсная структура предложенных композиций имеет тенденцию функционировать как капиллярная сеть, которая способна лишать подвижности жидкости (такие как низкоплавкие жидкие жиры) почти таким же образом, как сеть мелких частиц песка задерживает большие количества воды. Поскольку предложенный в настоящем изобретении наполнитель на жировой основе практически не содержит воды или водной фазы, при использовании наполнителей согласно изобретению практически не происходит вспучивание листа теста или чрезмерное образование пустот, как в случае известных наполнителей на эмульсионной основе, содержащих водную фазу. Так, термин "преимущественно не содержит водной фазы" означает, что композиции согласно изобретению предпочтительно содержат менее около 8% воды, предпочтительно менее около 4% воды.
Комбинированную смесь низкоплавкого жира, высокоплавкого жира и гидрофильного порошка предпочтительно совместно измельчают в течение определенного времени, достаточного для уменьшения размера частиц и получения кремообразного привкуса и для создания желаемых гранулометрических составов и(или) субфракций высокоплавкого жира с целью эффективного формирования покрытия, барьера или изоляции вокруг частиц гидрофильного порошка для обеспечения стабильности при выпекании. Согласно одному из подходов комбинированную смесь измельчают в течение определенного времени, достаточного для уменьшения размера около 90% по весу частиц до менее около 30 микрон, предпочтительно менее около 20 микрон, измеренного путем гранулометрического анализа. Это также можно выразить показателем D90 частиц размером около 30 микрон или менее (D90 означает размер частиц 90-го процентиля или размер, меньше которого имеют около 90% частиц в образце). Стабильный при выпекании наполнитель также предпочтительно содержит по меньшей мере около 10% по объему, предпочтительно по меньшей мере около 20% по объему, наиболее предпочтительно по меньшей мере около 30% по объему пылевой фракции с размером частиц менее около 4 микрон.
В то же время при измельчении также предпочтительно образуется бимодальная или мультимодальная микроструктура, содержащая кремообразную фракцию с размером частиц в целом от около 4 до 100 микрон (в некоторых случаях от около 4 до 30 микрон) и пылевую фракцию с размером частиц около 4 микрон или менее. Пылевая фракция, которая предположительно включает как гидрофильные порошки, так и высокоплавкий жир, содержит определенное количество субмикронных, термически стабильных частиц, образующих субфракцию, в которую предположительно входят в основном частицы высокоплавкого жира. Как упоминалось выше, именно присутствие достаточных количеств этих субмикронных частиц предположительно способствует стабилизации наполнителя и, в частности, содержащихся в нем гидрофильных порошков при температуре по меньшей мере до около 125°С, в некоторых случаях до около 150°С, как указано выше.
Было обнаружено, что смесь низкоплавкого жира, гидрофильных частиц и высокоплавкого жира предпочтительно должна содержать фракцию субмикронных частиц высокоплавкого жира в достаточном количестве для образования удовлетворительного покрытия, или соответствующего разделителя, или барьера, окружающего каждую из гидрофильных частиц. Это предпочтительно достигается путем одновременного измельчения высокоплавких и низкоплавких жиров и гидрофильных порошков. Например, комбинированную смесь измельчают в течение определенного времени, достаточного для уменьшения размеров частиц порошка, а также для формирования бимодальной или мультимодальной микроструктуры, содержащей пылевую и кремообразную субфракции с желаемыми размерами частиц и гранулометрическими составами.
Предполагается, что после измельчения пылевая фракция может содержать по меньшей мере около 0,1%, в некоторых случаях до около 0,5%, в одних случаях до около 2,5%, а в других случаях до около 4% субмикронных частиц высокоплавкого жира размером менее около 1 микрона. Без связи с какой-либо теорией предполагается, что такие количества высокоплавкого жира способствуют формированию удовлетворительного барьера и покрытия, окружающего гидрофильные частицы, для придания им стабильности при выпекании, как указано выше. Согласно одному из подходов предполагается, что измельченный наполнитель может содержать от около 50 до около 90% кремообразной фракции, от около 10 до около 50% пылевой фракции, при этом от около 0,1 до около 4% пылевой фракции представляет собой фракцию субмикронных частиц высокоплавкого жира. Вместе с тем следует учесть, что эти количества могут изменяться в зависимости от состава, исходного размера частиц компонентов и других факторов. Без связи с какой-либо теорией также предполагается, что при недостаточном содержании фракции субмикронных частиц высокоплавкого жира в композиции она может быть недостаточно стабильной при выпекании из-за неудовлетворительного барьера или покрытия, которое сформировалось. Присутствие этих субмикронных частицы обычно определяют с помощью полученного путем растровой электронной микроскопии (SEM) изображения, которое показано на фиг.5 и подробнее рассмотрено в примерах.
Как упоминалось выше, предложенные в настоящем изобретении кремообразные пищевые наполнители также могут предпочтительно иметь определенные соотношения твердых и жидких ингредиентов и кристаллических и аморфных ингредиентов, обычно делающие наполнители применимыми для одновременного измельчения и способствующие их стабильности при выпекании. Обычно при смешивании ингредиентов по отдельности или изменении соотношений твердых, жидких, кристаллических или аморфных ингредиентов образуется нестабильный или нефункциональный продукт, в котором происходит агломерация порошка после измельчения, или который является нестабильным при выпекании.
В частности, согласно одному из подходов наполнители предпочтительно имеют соотношение общего содержания твердого вещества и жидкости (коэффициент дисперсности) около 2,3 или менее, чтобы быть применимыми для совместного измельчения и достаточно стабильными при выпекании. В общее содержание твердого вещества в основном входят высокоплавкие жиры и большинство гидрофильных порошков (за вычетом определенного количества низкоплавких жиров естественного происхождения, содержащихся в некоторых гидрофильных порошках, например, молочных жиров в порошковом сыре). В общее содержание твердого вещества также может включаться соотношение гидрофильного порошка и высокоплавкого жира, которое в некоторых случаях может составлять от около 10 к 1 до около 100 к 1. В общее содержание жидкости входят жидкие жиры, такие как низкоплавкие жиры и любые жиры или масла естественного происхождения, содержащиеся в гидрофильных порошках. При слишком высоком соотношении проявляется тенденция к чрезмерной вязкости, способной затруднять измельчение из-за увеличения давления и(или) чрезмерного повышения температуры во время измельчения. Кроме того, при повышенных температурах измельчения может происходить дестабилизация гидрофильных частиц, что является пагубным для стабильности дисперсии и кремообразности получаемого наполнителя.
Согласно другой особенности изобретения стабильные при выпекании наполнители имеют определенное соотношениях кристаллических и аморфных ингредиентов гидрофильных порошков. Было установлено, что относительная кристалличность гидрофильных порошков также может способствовать стабильности как во время измельчения, так и при последующем выпекании. Обычно соотношения кристаллических и аморфных ингредиентов гидрофильных порошков по весу всего наполнителя составляет около 0,5 или более, в некоторых случаях около 1,0 или более, в других случаях около 1,5 или более (как, например, когда на низкоплавкий и(или) высокоплавкий жир приходится менее около 55% композиции наполнителя). Поскольку стабильность аморфных веществ может зависеть от влажности и температуры, в контексте настоящего описания аморфными считаются любые гидрофильные порошки, имеющие температуру перехода в стеклообразное состояние около 40°С или ниже при относительной влажности около 50%.
Предполагается, что при слишком низких соотношениях кристаллических и аморфных ингредиентов гидрофильного порошка (т.е. при слишком высоком содержании аморфных ингредиентов) может происходить дестабилизация наполнителя как во время измельчения, так и при последующем выпекании. Обычно кристаллические компоненты порошков включают без ограничения кристаллические кислоты (такие как лимонная кислота, яблочная кислота и т.п.), минеральные соли (такие как хлорид натрия, хлорид калия и т.п.), кристаллические углеводы (такие как кристаллическая лактоза, сахароза, крахмал, клетчатка, волокна и т.п.) и кристаллические азотсодержащие ингредиенты (такие как кристаллические белки, мононатриевая соль глутаминовой кислоты и т.п.). Аморфные порошки включают без ограничения подвергнутые вальцовой или распылительной сушке порошки, полученные из молочных продуктов (такие как обезжиренное сухое молоко, сыр, сливки, сыворотка и т.п.), углеводы (такие как твердый кукурузный сироп, мальтодекстрин, растворимый крахмал и т.п.), яйца, соевые ингредиенты, фрукты, овощи, пряности и т.п.
Применимое оборудование для измельчения включает высокопроизводительные рафинаторы, такие как, например, грануляторы, коллоидные мельницы, струйные мельницы, штифтовые/дисковые мельницы, молотковые мельницы и т.п. Согласно одному из подходов для измельчения смеси некоторых или всех ингредиентов с целью получения пылевой фракции, фракции субмикронных частиц и кремообразной фракции может использоваться высокопроизводительный рафинатор, такой как Dynomill (Glenmills, Inc., Клифтон, штат Нью-Джерси, США). Как пояснено далее, гидрофильный порошок, высокоплавкий жир и низкоплавкий жир предпочтительно совместно измельчают в виде единой смеси. Предполагается, что в результате этого совместного измельчения образуется достаточное количество пылевой фракции, содержащей субмикронные частицы высокоплавкого жира, которые преимущественно окружают, покрывают и(или) в целом изолируют каждую частицу гидрофильного порошка и тем самым затрудняют, задерживают и(или) предотвращают прямой поверхностный контакт и(или) агрегацию гидрофильных частиц. За счет этой микроструктуры частиц образуется однородный кремообразный наполнитель на жировой основе, который не слипается и(или) из которого не выделяется масло во время измельчения и при последующем обращении и выпекании.
Смесь низкоплавкого жира, гидрофильного порошка и высокоплавкого жира, которая предпочтительно находится в виде грубой дисперсии исходных частиц, одновременно измельчают или совместно измельчают в течение определенного времени при температуре выше температуры плавления низкоплавкого жира, но обычно ниже температуры плавления высокоплавкого жира, чтобы получить дисперсию твердого вещества в жидкости. Согласно одному из подходов измельчение обычно предпочтительно происходит при температуре от около 10°С до около 100°С, более предпочтительно от около 40°С до около 80°С. Измельчение происходит в течение определенного времени, достаточного для образования частиц с желаемыми размерами и гранулометрическими составами, описанными выше, которые способствуют образованию композиции на жировой основе с кремообразной консистенцией и приданию получаемой композиции стабильности при выпекании.
Хотя следует учесть, что путем увеличения времени измельчения может быть получена большее количество пылевой фракции, предполагается, что образование достаточных количеств пылевой фракции на начальных стадиях измельчения может быть важным для формирования непосредственного и удовлетворительного покрытия, барьера и(или) изоляции вокруг гидрофильных частиц с целью ограничения агрегации. Соответственно, предполагается, что простого увеличения времени измельчения недостаточно для формировании удовлетворительного покрытия, барьера или изоляция, поскольку, если в смеси изначально было недостаточно субмикронных частиц высокоплавкого жира, частицы уже могли слипнуться. При недостатке субмикронных частиц на ранней стадии измельчения скорость агрегации частиц гидрофильного порошка может превысить скорость образования пылевой фракции и содержащихся в ней субмикронных частиц высокоплавкого жира. Предполагается, что это может иметь место, в особенности, в случае высокого соотношения гидрофильных порошков и низкоплавкого жира или высокоплавкого жира. В качестве альтернативы высокоплавкий жир частично или полностью может измельчаться отдельно и добавляться в остальную композицию наполнителя до совместного измельчения, чтобы обеспечить присутствие пылевой фракции субмикронных частиц высокоплавкого жира в достаточном количестве на начальных стадиях измельчения и в готовом измельченном продукте. Кроме того, обычно существует ограничение на количество пылевой фракции высокоплавкого жира, которое может быть включено в композицию наполнителя. При избытке высокоплавкого жира в композиции проявляется тенденция к возникновению у наполнителя нежелательного парафинистого привкуса. Согласно одному из подходов применимые уровни высокоплавкого жира, способствующие достижению стабильности при выпекании и обеспечивающие желаемый привкус, составляют от около 0,5 до около 8%, в других случаях от около 1 до около 5%.
Специалисты в данной области техники поймут, что в результате измельчения проявляется тенденция к повышению общей температуры смеси даже при наличии охлаждающей системы. По мере приближения температуры смеси к температуре перехода в стеклообразное состояние гидрофильного порошка и ее превышения происходит нежелательное фазовое превращение гидрофильного порошка (в особенности, его аморфных фракций) с тенденцией к его размягчению и агрегации, что сказывается на характеристиках однородности и стабильности наполнителя при выпекании, и в некоторых случаях затрудняет извлечение смеси из смесителя, измельчителя, экструдера или другого смесительного устройства. Для противодействия этим тенденциям, характерным для гидрофильных порошков при повышенных температурах, в настоящем изобретении тщательно выбираются составы и условия обработки. Согласно одному из подходов стабильность при выпекании достигается за счет по меньшей мере одного из следующего: желаемых соотношений кристаллических и аморфных ингредиентов, желаемых соотношений соотношениях твердых и жидких ингредиентов, эффективных количеств пылевой фракции, включающей субмикронные частицы, и сочетания перечисленного. При использовании одного или нескольких сочетания этих желаемых соотношений обеспечивается получение стабильного при выпекании наполнителя на жировой основе с низкой активностью воды без использования существенных количеств увлажнителей, загустителей и гелеобразующих веществ в отличие от известного уровня техники и без существенной водной фазы.
Согласно другой особенности изобретения пищевые наполнители на жировой основе согласно изобретению имеют существенный модуль и(или) значительный предел текучести в широком диапазоне температур. Используемый в описании термин "существенный или значительный модуль или предел текучести" означает реологическую характеристику, которая обычно значит, что наполнитель способен оставаться устойчивым или иным образом сохранять форму и не растекаться под действием силы тяжести или напряжения при сдвиге в условиях выпекания. Согласно одному из подходов пищевые наполнители согласно изобретению имеют существенный или значительный модуль по меньшей мере около 5 кПа в диапазоне температур от около 20°С до около 150°С, предпочтительно существенный или значительный модуль по меньшей мере около 20 кПа в этом диапазоне температур. Кроме того, пищевой наполнитель имеет пониженную активность воды около 0,5 или менее, предпочтительно активность воды около 0,4 или менее, что делает его применимым в пищевых продуктах с низким содержанием влаги, в частности выпекаемых продуктах с кремообразными наполнителями и хрустящей оболочкой (таких как крекер). Пищевой наполнитель с пониженной активностью воды дополнительно способствует стабильности при хранении выпекаемой пищевой композиции с наполнителем. Используемый в описании термин "пригодный для длительного хранения" означает главным образом микробиологическую стабильность, которая обеспечивает безопасность продукта. Термин "пригодная для длительного хранения пищевая композиция или продукт" обычно означает, что композиция безопасна для употребления при хранении, транспортировке и потреблении в нормальных условиях окружающей среды. В контексте настоящего описания она может быть получена путем поддержания достаточно низкой активности воды (т.е. около 0,5 или менее). Кроме того, термин "пригодный для длительного хранения" также может обычно подразумевать, что наполнитель сохраняет преимущественно постоянную физическую, химическую и качественную стабильность, такую как хрустящая консистенция крекера кремообразность наполнителя и(или) отсутствие дефектов (таких как выделение жира и т.п.).
Согласно одной из альтернативных особенностей пищевыми наполнители на жировой основе согласно изобретению также могут использоваться для наполнения и выпекания оболочек из теста с активностью воды Aw в интервале от промежуточной до высокой. В контексте настоящего описания промежуточная Aw обычно означает показатель от около 0,5 до около 0,85, а высокая Aw обычно означает показатель выше около 0,85. При использовании известных наполнителей прямое добавление воды в наполнитель обычно приводит к немедленной дестабилизации наполнителя. Было обнаружено, что при использовании описанных в изобретении наполнителей в оболочке или тесте с активностью воды Aw в интервале от промежуточной до высокой кремообразный, стабильный при выпекании наполнитель способен поглощать влагу за счет ее постепенной миграции из оболочки или теста и уравновешивания. Даже при такой миграции влаги наполнители согласно изобретению сохраняют стабильность, несмотря на уравновешивание активности воды Aw на более высоком уровне, таком как выше около 0,5. За счет такой неожиданной физической стабильности наполнители согласно изобретению могут использоваться в продуктах с промежуточной Aw, высокой Aw и в условиях высокой влажности (таких как относительная влажность до около 80% при температуре 25°С) для обеспечения длительного срока хранения (такого как, например, по меньшей мере до около 6 месяцев или более).
В отличие от известных наполнителей на основе эмульсии типа "масло в воде", получаемые стабильные при выпекании пищевые наполнители, предложенные в настоящем изобретении, обычно обладают органолептическими свойствами более традиционных продуктов (таких как натуральный сыр чеддер) с точки зрения аромата, вкуса и кремообразного привкуса. В действительности, пищевые наполнители согласно изобретению обычно быстро и полностью плавятся без остатка и имеют кремообразный (т.е. однородный, нелипкий, несиропообразный и непарафинистый) внешний вид и привкус. Кроме того, описанные в изобретении композиции пищевых наполнителей имеют стабильную кристаллическую структуру, устойчивую к тенденции расплывания или осыпания при хранении, и обладают высокой стабильностью в отношении нарушения температурного режима. В частности, пищевые наполнители согласно изобретению сохраняют стабильность при повышенных температурах без существенного выкипания, выделения жира или потери кремообразности.
Стабильность при выпекании можно оценить путем испытания на растекаемость. В контексте настоящего описания композиции наполнителей считаются стабильными при выпекании, если у них преимущественно отсутствует растекание наполнителя и выделение жира, когда около 15 граммов композиции наполнителя, которой придана полусферическая форма, помещают на основу из фильтровальной бумаги (такой как ватманская бумага №1 или ее эквивалент) и в течение около 10 минут выдерживают при температуре около 150°С. В контексте настоящего описания преимущественное отсутствие растекания наполнителя означает растекание за наружный край исходного образца в радиальном направлении на менее около 1 см, предпочтительно менее около 0,8 см, более предпочтительно менее около 0,5 см. Кроме того, в контексте настоящего описания преимущественное отсутствие выделения жира означает выделение за наружный край исходного наполнителя в радиальном направлении на менее около 2 см, предпочтительно менее около 1.5 см, наиболее предпочтительно менее около 1 см. Это определение растекаемости подробнее описано в приведенных далее примерах.
Согласно одному из подходов применимые высокоплавкие жиры имеют температуру плавления по меньшей мере около 70°С или выше. Предпочтительные высокоплавкие жиры имеют температуры плавления около 100°С или выше. Применимые высокоплавкие жиры содержат пищевые длинноцепочечные кислоты жирного ряда, их моноглицериды, диглицериды и триглицериды, их соли щелочных металлов и другие их производные. Обычно пищевые высокоплавкие жиры состоят из длинноцепочечных жирных кислот, содержащих по меньшей мере 14 атомов углерода, предпочтительно 18-26 атомов углерода, при этом длинноцепочечные жирные кислоты предпочтительно являются насыщенными. Применимые насыщенные длинноцепочечные кислоты жирного ряда, используемые для получения пищевых высокоплавких жиров, включают, например, миристиновую кислоту, пальмитиновую кислоту, стеариновую кислоту, арахиновую кислоту, бегеновую кислоту, лигноцериновую кислоту и т.п., а их производные включают, например, глицеролмоностеарат, глицеролдистеарат, глицеролтристеарат, стеарат кальция, стеарат магния, пальмитат кальция, высокоплавкие полиэфиры сахарозы, высокоплавкие жирные спирты, высокоплавкие парафины и т.п., а также их смеси. Кроме того, также могут применяться синтезированные или полученные химическим путем масла или заменители масел, такие как полученный из жирных кислот полиэфир сахарозы. Предпочтительным высокоплавким жиром является стеарат кальция.
Гидрофильный порошок, применимый в предложенном пищевом наполнителе, предпочтительно выбирают из сухих порошковых ароматизаторов, которые содержат в основном кристаллические вещества, но также могут содержать смесь кристаллических и аморфных компонентов с содержанием влаги менее около 8%, предпочтительно менее около 4%. Применимые гидрофильные порошки включают сухие порошковые ароматизаторы с содержанием влаги менее около 4% и(или) температурой перехода в стеклообразное состояние около 25°С или выше при относительной влажности 50%. Гидрофильные порошки включают любой пищевой порошок, который является легко или преимущественно растворимым в воде или пластифицируемым в воде, в результате чего гидрофильные частицы размягчаются, набухают и(или) становятся липкими. Согласно одному из подходов применимые гидрофильные порошки включают пищевые порошки, содержащие по меньшей мере 1% растворимых в воде или пластифицируемых в воде веществ. Пищевые растворимые в воде или пластифицируемые в воде вещества включают без ограничения углеводы, белки, минеральные соли (органические и неорганические) и их комплексы или сочетания. Пищевые растворимые в воде или пластифицируемые в воде вещества могут дополнительно включать пищевые сухие порошки из фруктов, овощей, трав, пряностей, злаков, орехов, бобовых растений, молока, мяса, яиц, морепродуктов, крахмала, муки и т.п. Примеры применимых гидрофильных порошков включают порошки, содержащие сыр, фрукты, овощи, пряности, сахар, соль, подкислители (лимонную кислоту, яблочную кислоту и т.п.), ароматизаторы (порошковый крем, фруктовый порошок, пряности и т.п.), усилители вкуса (гидролизованный белок, мононатриевую соль глутаминовой кислоты и т.п.), и подобные ингредиенты. Согласно одному из подходов применимым гидрофильным порошком является порошковый сыр, такой как CHEEZTANG (Kraft Foods Ingredients, Мемфис, штат Теннеси, США).
Применимые низкоплавкие жиры обычно содержат гидрогенизированные или негидрогенизированные фракционированные или нефракционированные масла и их смеси с температурой плавления около 40°С или ниже. Применимые низкоплавкие жиры содержат натуральные или частично гидрогенизированные растительные или животные жиры, включая, например, кокосовое масло, косточковое пальмовое масло, рапсовое масло, соевое масло, пальмовое масло, подсолнечное масло, кукурузное масло, масло канолы, хлопковое масло, арахисовое масло, масло какао, обезвоженный молочный жир, лярд, говяжий жир и т.п., а также их смеси, включая полученные из них жирорастворимые компоненты, такие как фосфолипиды. Предпочтительные пищевые низкоплавкие жиры включают кокосовое масло, пальмовое масло, косточковое пальмовое масло, обезвоженный молочный жир, кукурузное масло, соевое масло, масло канолы и их смеси.
Смесь также может содержать необязательные дополнительные ингредиенты или другие пищевые добавки, которые могут быть смешаны с ней до или после измельчения. Примеры дополнительных добавок включают жирорастворимые окрашивающие соединения, такие как экстракт аннатто и паприки и т.п. Как упоминалось выше, могут использоваться влагосодержащие вещества (такие как пшеничная мука и т.п.) и термически нестабильные вещества (такие как аморфные твердое вещество кукурузы и т.п.), но предпочтительно в количестве менее около 15% по весу наполнителя. В одном из дополнительных предпочтительных вариантов осуществления такие влагосодержащие термически нестабильные вещества преимущественно отсутствуют в наполнителе. В наполнитель после измельчения необязательно могут добавляться пищевые прослойки с низкой активностью воды (такие как жареные орехи, шоколад, сласти, сухие плоды, сухие овощи, травы, пряности и т.п.) для усиления вкуса и аромата или в косметических целях, если они не разрушают микроструктуру наполнитель и(или) его стабильность при выпекании.
Согласно одному из подходов предполагается, что применимые стабильные при выпекании, кремообразные наполнители на жировой основе имеют приведенные далее в Таблице 1 общие составы, в которых после измельчения сочетаются соотношения кристаллических и аморфных ингредиентов, твердых и жидких ингредиентов и(или) достаточные количества высокоплавкого жира из пылевой фракции для получения стабильного при выпекании наполнителя.
Таблица 1
Составы
Ингредиент
Количество, %
Низкоплавкий жир(-ы)
30-70
Высокоплавкий жир(-ы)
0,5-8
Сухой гидрофильный порошок(-ки)
30-70
Необязательный ингредиент(-ы)
0-10
Преимущества и варианты осуществления описанных в изобретении наполнителей дополнительно проиллюстрированы на следующих примерах. Тем не менее, конкретные условия, схемы обработки, материалы и их количества, приведенные в этих примерах, а также другие условия и подробности не должны считаться необоснованно ограничивающими данный способ. Все процентные содержания приведены по весу, если не указано иное.
Примеры
Сравнительный пример 1
Около 50% по весу порошкового сыра (SEQUOIA, Kraft Foods Ingredients, Мемфис, штат Теннеси, США), содержащего аморфные вещества, в частности, около 10% мальтодекстрина и около 31% высушенной распылением лактозы, смешали с около 50% по весу соевого масла. Для получения смеси использовали лабораторную лопастную мешалку без измельчения. После нагрева смеси при температуре приблизительно 40°С произошла агломерация, в результате чего выделился жир. При температуре выше 60°С произошла видимая кристаллизация лактозы, что привело к полному отделению жира и изменению физических свойств с образованием твердой песчанистой консистенции. Таким образом, предполагается, что термически нестабильные и гидроскопичные ингредиенты, такие как аморфная лактоза и мальтодекстрин, пагубно влияют на стабильность при выпекании.
Сравнительный пример 2
Путем смешивания ингредиентов в лабораторной лопастной мешалке без измельчения получили смесь из 2 частей порошкового сыра с низким содержанием лактозы (CHEEZTANG, Kraft Foods Ingredients, Мемфис, штат Теннеси, США), 2 частей пшеничной муки, 1 части сахара и 5 частей жирового наполнителя (типа кулинарного жира). После нагрева смеси до температуры около 50°С наблюдалась агломерация, хотя выделение жира не происходило, пока температура не достигла около 80°С. При температуре 80°С или выше смесь стала вязкой и липкой. Таким образом, простое смешивание ингредиентов без их измельчения не обеспечивает получение стабильной при выпекании композиции.
Сравнительный пример 3
Оценили стабильность при выпекании полученной без измельчения смеси из приведенной далее Таблицы 2. Сначала путем смешивания масла канолы (CV 65 Canola Oil, Cargill, Айдахо-Фолс, штат Айдахо, США), расплавленного пальмового масла (Sans Trans 39T15, Loders Croklaan, Чаннахон, штат Иллинойс, США), и лецитина (Solec HR-2B, Solae LLC, Сент-Луис, штат Миссури, США) получили жировую смесь. Затем получили сухую смесь стеарата кальция (CASPSK NF FCC Kosher, American International Chemical, Натик, штат Массачусетс, США), обезжиренного порошкового сухого молока (Grade A - Low Heat, Non-Fat Dried Milk, Dairy America, Фресно, штат Калифорния, США) и кристаллической лактозы (Edible Lactose Fine Grind, Davisco Foods International, Inc., Иден-Прейри, штат Миннесота, CLUA). Затем с помощью лопастной мешалки смешали сухую смесь с жировой смесью без измельчения, чтобы получить однородную смесь.
Таблица 2
Ингредиенты смеси
Ингредиенты
Количество, %
Низкоплавкие жиры
Масло канолы
22,0
Пальмовое масло
27,4
Лецитин
0,5
Высокоплавкий жир
Стеарат кальция
1,5
Гидрофильные порошки
Кристаллическая лактоза
30,6
Обезжиренное сухое молоко
18,0
Измельчение
Нет
Для оценки стабильности при выпекании с помощью ложечки (Cookie Scoop, Oneida Ltd, Онайда, штат Нью-Йорк, США) взяли небольшое количество образца комнатной температуры в форме полусферы. Вес образца составлял около 14-16 граммов. Затем образец осторожно поместили посередине листа фильтровальной бумаги (ватманской фильтровальной бумаги №1, 15 см, Whatman International Ltd, Англия), который поместили в чашку Петри из термостойкого стекла Пайрекс. После этого чашку в течение около 10 минут нагревали в предварительно уравновешенной печи при температуре около 150°С. После нагрева чашку извлекли из печи и в течение около 5 минут охлаждали на рабочей поверхности стола. С помощью линейки в сантиментах измерили увеличение радиуса наполнителя и выделение жира по краям исходного наполнителя.
Результаты испытания на стабильность при выпекании согласно этому сравнительному примеру приведены далее в Таблице 3. Образец не выдержал испытание на стабильность при выпекании, поскольку в нем наблюдалось значительное выделение жира и растекание наполнителя. Кроме того, также наблюдалось значительное покоричневение выпеченного образца.
Таблица 3
Результаты испытания на стабильность при выпекании
Растекание наполнителя
Выделение жира
Итоговый результат
Сравнительный Пример
2,2 см
5,2 см
Отрицательный
Сравнительный пример 4
В этом примере использовалась такая же процедура и такие же ингредиенты, как в Сравнительном Примере 3, за исключением того, что наполнитель содержал только 0,1% высокоплавкого стеарата кальция, и осуществлялось измельчение в условиях согласно приведенному далее Примеру 1. Использовали смесь согласно приведенной далее Таблице 4. Этот образец также не выдержал испытание на стабильность при выпекании, поскольку в нем наблюдалось значительное выделение жира и растекание наполнителя после нагревания в течение около 10 минут в печи при температуре 150°С. Кроме того, также наблюдалось некоторое покоричневение образца. Результаты приведены далее в Таблице 5.
Таблица 4
Состав
Ингредиенты
Количество,%
Низкоплавкие жиры
Масло канолы
22,0
Пальмовое масло
27,4
Лецитин
0,5
Высокоплавкий жир
Стеарат кальция
0,1
Гидрофильные порошки
Кристаллическая лактоза
31,5
Обезжиренное сухое молоко
18,0
Измельчение
Да
Таблица 5
Результаты
Растекание наполнителя
Выделение жира
Итоговый результат
Сравнительный пример 4
1,5 см
5,2 см
Отрицательный
Пример 1
Однородную смесь из Сравнительного примера 3 дважды измельчили в устройстве Dyon-Mill (Dyno-Mill KDL Pilot, Glen Mills Inc., Мейвуд, штат Нью-Джерси, США) с установленным рабочим зазором 0,5 мм для получения кремообразной массы со значительным пределом текучести. Как показано далее в Таблице 6, после измельчения в составе согласно Сравнительному примеру 3 наблюдалось очень небольшое выделение жира и растекание наполнителя по сравнению не измельченным составом согласно Сравнительному примеру 3. Кроме того, наполнитель сохранял такой же цвет и форму, как до испытания на стабильность при выпекании. Это демонстрирует влияние микроизмельчения и уменьшения размера частица на стабильность при выпекании.
Таблица 6
Результаты
Растекание наполнителя
Выделение жира
Итоговый результат
Пример 1
0,1 см
1,6 см
Положительный
Пример 2
Путем смешивания в лопастной мешалке ингредиентов из следующей далее Таблицы 7 и затем измельчения ингредиентов для формирования кремообразной смеси получили кремообразный наполнитель со вкусом сыра. Сначала путем смешивания масло канолы (CV65 Canola Oil, Cargill, Айдахо-Фолс, Штат Айдахо, США), расплавленного пальмового масла (Sans Trans 39 Т 15, Loders Croklaan, Чаннахон, штат Иллинойс, США), лецитина (Solec HR-2B, Solae LLC, Сент-Луис, штат Миссури, США) и красителей получили жировую смесь. Затем получили суху смесь стеарата кальция (CASPSK NF FCC Kosher, American International Chemical, Натик, штат Массачусетс, США), порошкового сыра (CHEEZTANG, Kraft Foods Ingredients, Мемфис, штат Теннеси, США), кристаллической лактозы (Edible Lactose Fine Grind, Davisco Foods International, Inc., Иден-Прейри, штат Миннесота, США), порошкового крема (cream powder TC, Kerry Ингредиенты, Белойт, штат Висконсин, США) и небольшого количества сухих ароматизаторов. После этого сухую смесь с помощью лопастной мешалки смешали с жировой смесью, чтобы получить однородную смесь. Однородную смесь дважды измельчили в устройстве Dyon-Mill (Dyno-Mill KDL Pilot, Glen Mills Inc., Мейвуд, штат Нью-Джерси, США) с установленным рабочим зазором 0,5 мм для получения кремообразной массы со значительным пределом текучести. С помощью анализатора размера частиц Horiba осуществили гранулометрический анализ наполнителя. На фиг.3 показан диаграмма гранулометрического состава.
Таблица 7
Состав
Ингредиенты
Количество,%
Низкоплавкие жиры
Масло канолы
30,0
Пальмовое масло
9,0
Лецитин
0,3
Высокоплавкий жир
Стеарат кальция
5,0
Гидрофильные порошки
Кристаллическая лактоза
30,8
Порошковый крем
3,0
Порошковый сыр
18,0
Необязательные ингредиенты
Ароматизаторы
3,9
Красители
0,04
Измельчение
Да
Как показано в Таблице 8, стабильный при выпекании сырный наполнитель согласно этому примеру продемонстрировал лишь минимальное растекание и выделение жира в результате испытания на стабильность при выпекании печи, описанного в Сравнительном Примере 3.
Таблица 8
Результаты
Растекание наполнителя
Выделение жира
Итоговый результат
Пример 4
0,1 см
1,5 см
Положительный
Пример 3
В этом примере оценивали кремообразный стабильный при выпекании наполнитель со вкусом пиццы. Подробный состав указан далее в Таблице 9. Как и в Сравнительном примере 3, путем смешивания масла канолы (CV 65 Canola Oil, Cargill, Айдахо-Фолс, штат Айдахо, США), расплавленного пальмового масла (Sans Trails 39T15, Loders Croklaan, Чаннахон, штат Иллинойс, США), лецитина (Solec HR-2B, Solae LLC, Сент-Луис, штат Миссури, США) и красителей получили жировую смесь. Затем получили сухую смесь стеарата кальция (CASPSK NF FCC Kosher, American International Chemical, Натик, штат Массачусетс, США), томатного порошка (Tomato Powder Stand Grind, Agusa, Лемур, штат Калифорния, США), кристаллической лактозы (Edible Lactose Fine Grind, Davisco Foods International, Inc., Иден-Прейри, штат Миннесота, США) и небольшого количества сухих ароматизаторов. После этого сухую смесь с помощью лопастной мешалки смешали с жировой смесью, чтобы получить однородную смесь. Однородную смесь дважды измельчили в устройстве Dyon-Mill (Dyno-Mill KDL Pilot, Glen Mills Inc., Мейвуд, штат Нью-Джерси, США) с установленным рабочим зазором 0,5 мм для получения кремообразной массы со значительным пределом текучести. Затем с измельченным образцом смешали сухую смесь пряностей и трав, чтобы получить готовый наполнитель.
Таблица 9
Состав
Ингредиенты
Количество,%
Низкоплавкие жиры
Масло канолы
28,0
Пальмовое масло
27,0
Лецитин
0,3
Высокоплавкий жир
Стеарат кальция
8,0
Гидрофильные порошки
Кристаллическая лактоза
19,2
Томатный порошок
12,0
Необязательные ингредиенты
Ароматизаторы
3,5
Травы и пряности
2,0
Красители
0,04
Измельчение
Да
Как показано далее в Таблице 10, стабильный при выпекании наполнитель со вкусом пиццы согласно этому примеру продемонстрировал лишь минимальное растекание и выделение жира в результате испытания на стабильность при выпекании печи, описанного в Сравнительном Примере 3.
Таблица 10
Результаты
Растекание наполнителя
Выделение жира
Итоговый результат
Пример 4
0,1 см
1,8 см
Положительный
Пример 4
В этом примере был проведен эксперимент, чтобы продемонстрировать, что в результате измельчения в условиях, идентичных условиям, использованным, в Примерах 1-3, образовалась субмикронная фракция частиц стеарата кальция. В устройстве Dyon-Mill (Dyno-Mill KDL Pilot, Glen Mills Inc., Мейвуд, штат Нью-Джерси, США) с установленным рабочим зазором 0,5 мм измельчили около 25% по весу стеарата кальция, содержащегося в низкоплавком жире (масле Neobee, триглериде со средней длиной цепи производства компании Stepan Company, Нортфилд, штат Иллинойс, США), чтобы получить кремообразную массу.
Четыре грамма измельченного материала диспергировали в около 37 граммах ацетона и получили около 50 мл тщательно диспергированной суспензии в градуированном стеклянном цилиндре. Суспензии дали отстояться при комнатной температуре в течение около 15 часов. Невозмущенную отстоявшуюся суспензию с помощью пипетки осторожно откачали от верха до низа, чтобы получить 5 почти одинаковых фракций объемом около 10 мл каждая. Каждую фракцию поместили в герметично укупориваемый небольшой стеклянный флакон с завинчивающейся крышкой. В процессе фракционирования испарение ацетона было сведено до минимума. Аналогичным способом также получили контрольный образец с использованием смеси не измельченного стеарата кальция/масла Neobee (полученной до измельчения). Измеряли вес каждой фракции до и после полного удаления ацетона путем испарения при температуре около 55°С в вентилируемом колпаке. На фиг.4 показано процентное содержание по весу стеарата кальция в каждой фракции в сравнении с контрольным образцом.
Полученные результаты указывают на то, что путем измельчения была получена субмикронная фракция (т.е. в основном фракция №1 сверху отстоявшейся суспензии и, возможно, фракция №2). На эту фракцию приходится по меньшей мере около 5 до около 10% общего содержания стеарата кальция. Эта субмикронная фракция преимущественно отсутствует в (не измельченном) контрольном образце. Предполагается, что эта субмикронная фракция стеарата кальция способствует предотвращению агрегации гидрофильных частиц (например, сыра, лактозы) при температуре измельчении и выпекания. Кроме того, предполагается, что субмикронная фракция стеарата кальция также по меньшей мере частично отвечает за уменьшение выделения жира.
На фиг.5 показано полученное путем растровой электронной микроскопии (SEM) изображение измельченного стеарата кальция, содержащегося в проиллюстрированной на фиг.4 верхней фракции №1. На фиг.5 показано, что после измельчения образца образуется множество в основном субмикронных частиц стеарата кальция. В правой нижней части изображения представлена относительная шкала с ценой деления 1 микрон. Таким образом, предполагается, что фракция №1 содержит в основном субмикронные частицы стеарата кальция. Как показано на этих изображениях, по мере удаления или испарения ацетона согласно методике проведения испытания частицы проявляли тенденцию к слипанию друг с другом в масле.
Подразумевается, что подробности, материалы и формирование процедуры, составов и их ингредиентов, которые были описаны и проиллюстрированы с целью пояснения сущности способа и получаемых наполнителей на жировой основе, специалистами в данной области техники могут быть внесены различные изменения, не выходящие за пределы существа и объема заявленного изобретения, охарактеризованного в прилагаемой формуле изобретения.