ПОЛИФЕНОЛ И ИОН МЕТАЛЛА ДЛЯ КОРИЧНЕВОГО ОКРАШИВАНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
POLYPHENOL AND METAL ION FOR BROWNING SURFACES OF FOOD PRODUCTS

Настоящее изобретение относится к пищевому продукту с поверхностью, покрытой соединением по меньшей мере с одним ароматическим кольцом, содержащим по меньшей мере две гидроксильные группы, переносимые двумя соседними атомами углерода на этом ароматическом кольце, и ионы переходного металла. Кроме того, варианты осуществления настоящего изобретения относятся к способу окрашивания поверхности пищевого продукта при нагревании, например в микроволновой печи, и к композиции, содержащей соединение и ионы переходных металлов.
Применение микроволновых печей в домашних условиях существенно возросло в последние годы, и продолжает увеличиваться. В то время как микроволновая термическая обработка обеспечивает существенную экономию времени по сравнению с термической обработкой в обычной печи, она имеет тот недостаток, что продукты питания, прошедшие термическую обработку с применением микроволновой энергии, не имеют достаточной степени коричневой окраски поверхности, особенно те, которые имеют корку, такие как пироги, пицца, хлеб, тесто и т.д., по сравнению с продуктами, приготовленными в обычной печи.
Самой распространенной реакцией, ответственной за коричневую окраску поверхности при термической обработке продуктов, имеющих корку, является хорошо известная реакция Майяра (т.е. неферментативное коричневое окрашивание). Эта реакция происходит между натуральными восстанавливающими сахарами и соединениями, содержащими аминогруппу, например аминокислотами, пептидами и белками, и приводит к образованию окрашенных меланоидинов. Скорость реакции Майяра с образованием таких окрашенных пигментов существенно возрастает в зависимости от температуры и времени. Если пищевые продукты, содержащие корку, например, такие как замороженная пицца, хлеб или снэки, разогревают в обычной печи, корка разогревается до существенно более высоких температур, чем внутренняя часть пищевого продукта, при этом более высокие поверхностные температуры являются достаточными для достижения необходимой коричневой окраски.
Однако при микроволновом нагревании тепловая энергия высвобождается внутри продукта так, что температура поверхности остается относительно равной температуре внутренней части. Отсутствует горячий, сухой воздух, окружающий пищевой продукт во время микроволновой обработки. Кроме того, продукт обычно обрабатывают в течение гораздо более короткого времени. Соответственно, не достигаются высокие температуры поверхности, необходимые для достижения коричневой окраски, в течение времени, необходимого для выпекания пищевого продукта. Поверхность продукта остается влажной и бледной: не достигается необходимого появления привлекательного коричневого поверхностного окрашивания. Готовый продукт, хотя и хорошо прошедший термическую обработку, часто воспринимается потребителем как не пропеченный.
Предложен ряд композиций для создания необходимой коричневой поверхности пищевого продукта при нагревании посредством микроволновой энергии. Такие композиции для обеспечения коричневого окрашивания при микроволновой обработке из предшествующего уровня техники, как правило, основаны на реакции Майяра для обеспечения коричневого окрашивания и включают один или несколько компонентов, обеспечивающих реакцию при более низких температурах, или повышающих скорость реакции. Такие композиции, как правило, содержат углеводы, например, такие как декстроза, мальтодекстрин, и ацетальдегидные соединения, возникающие в результате пиролиза некоторых сахарных соединений перед составлением композиции для обеспечения коричневой окраски (см. US 5756140). Однако ни одна из композиций из предшествующего уровня техники не является полностью удовлетворительной из-за вкусоароматических проблем, ограничения достигаемых вариаций окраски пищевого продукта и затрат. Далее, наличие ацетальдегидов и, возможно, других соединений из процесса пиролиза может восприниматься потребителями как менее натуральное.
EP 0481249 предлагает способ применения некоторого количества водорастворимых сухих веществ чая, наносимых на поверхность пищевого продукта для развития коричневой окраски поверхности корки этого продукта при нагревании посредством микроволновой энергии. Недостатком предложенного способа является то, что продукты питания, обработанные такими растворимыми сухими веществами чая, сохраняют явный запах и вкус черного чая. Для большинства видов продуктов это явно нежелательно. Считается, что это значительное влияние на запах обусловлено тем фактом, что нужно наносить относительно высокие концентрации сухих веществ чая на поверхность пищевого продукта для эффективного развития необходимой окраски поверхности. Другим основным неудобством применения является то, что поверхность продукта остается влажной и мягкой. Таким образом, это решение не обеспечивает для потребителя впечатления хорошо пропеченного продукта с хорошо выраженной коркой.
В настоящее время имеется в продаже и применяется с коммерческой целью «Жидкий или порошковый дым» (Red Arrow Products Company LLC, Манитовок, Висконсин, США). «Жидкий или порошковый дым» преодолевает существующие в настоящее время проблемы для быстрого развития коричневой окраски поверхностей продуктов питания, приготовленных в микроволновой печи. Однако «жидкий дым» может плохо восприниматься потребителями. Он содержит альдегиды, что нужно указывать на этикетке упаковки продуктов питания. В настоящее время EFSA (Европейское агентство по безопасности продуктов питания) исследует безопасность «Жидкого дыма» в качестве вкусоароматического агента для продуктов питания.
Таким образом, имеется неизменная потребность в промышленности для замены существующих решений и поиска новых, позволяющих применять натуральные, безопасные и привлекательные для потребителя композиции, которые можно эффективно применять в продуктах питания для индуцирования окрашивания поверхностей пищевых продуктов при нагревании, например, в микроволновой печи. Далее, также необходимо иметь некоторые альтернативные решения, которые обеспечивают новые и отличающиеся вариации окраски в диапазоне коричневого цвета после процесса нагревания пищевого продукта. Эти композиции должны не иметь запаха или по меньшей мере не оказывать отрицательного влияния на итоговый вкус и запах обработанного пищевого продукта.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение усовершенствованного решения для окрашивания поверхностей пищевых продуктов, подлежащих тепловой обработке, например в микроволновой печи, и преодолевающего по меньшей мере некоторые недостатки, описанные выше.
Задача настоящего изобретения решается посредством объектов независимых пунктов формулы изобретения. Зависимые пункты дополнительно развивают идею настоящего изобретения.
Соответственно, настоящее изобретение относится к пищевому продукту, на поверхность которого нанесено покрытие, содержащее (i) соединение по меньшей мере с одним ароматическим кольцом, содержащее по меньшей мере две гидроксильные группы, переносимых двумя соседними атомами углерода этого ароматического кольца; и (ii) ион переходного металла.
Во втором аспекте изобретение относится к способу окрашивания поверхности пищевого продукта при нагревании, включающему стадии: (i) нанесения на поверхность покрытия, содержащего соединение по меньшей мере с одним ароматическим кольцом, содержащее по меньшей мере две гидроксильные группы, переносимые двумя соседними атомами углерода этого ароматического кольца, и ион переходного металла, и (ii) нагревания пищевого продукта для развития окраски поверхности.
Другой аспект настоящего изобретения относится к композиции для покрытия пищевого продукта, содержащей (i) соединение по меньшей мере с одним ароматическим кольцом, содержащее по меньшей мере две гидроксильные группы, переносимые двумя соседними атомами углерода этого ароматического кольца, в концентрации от 1 до 100 мг/мл, предпочтительно от 2,5 до 10 мг/мл; (ii) ион переходного металла в концентрации от 0,2 до 100 мМ, предпочтительно от 2 до 10 мМ; и (iii) воду.
Авторы настоящего изобретения неожиданно установили, что привлекательная коричневая окраска развивается на поверхности пищевого продукта при нагревании, в частности при нагревании в микроволновой печи, если поверхность покрыта соединением по меньшей мере с одним ароматическим кольцом, содержащим по меньшей мере две гидроксильные группы, переносимые двумя соседними атомами углерода этого ароматического кольца, в комбинации с ионами переходного металла, перед стадияом нагревания. В зависимости от выбора ионов переходных металлов в комбинации с соединением, внешний вид коричневой окраски может быть еще более интенсифицирован и/или давать начало новым интересным вариациям цвета в коричневом диапазоне цветового спектра.
Это открытие можно выгодно применять для нанесения на поверхность не выпеченных или подготовленных к выпеканию пищевых продуктов прозрачного и почти бесцветного покрытия, которое при выпекании, например, в микроволновой печи, образует коричневую окраску корки продукта. Большим преимуществом является то, что соединение естественно встречается во многих съедобных растительных материалах и экстрактах из них, например таких как чай, кофе и виноград, и, таким образом, его применение в комбинациях с ионами переходных металлов является натуральным и безопасным решением.
Далее, комбинация соединения с ионами переходных металлов обладает синергетическим эффектом, который интенсифицирует развитие окраски поверхности при нагревании, по сравнению, например, с применением только чайного экстракта по отдельности. Таким образом, можно существенно снизить количество, например экстракта чая, используемого для покрытия поверхности пищевого продукта. Это имеет большое преимущество в том, что нужно наносить гораздо меньше фенольного соединения на данную поверхность пищевого продукта. Это резко снижает эффект размягчения указанной поверхности пищевого продукта и приводит после нагревания к продукту с сухой и усовершенствованной поверхностью. Таким образом, у потребителя остается впечатление хорошо пропеченного продукта с хорошо выраженной коркой.
Еще одни преимуществом уменьшения потребности, например, в чайном экстракте при комбинации с ионом переходного металла для покрытия поверхности пищевого продукта является то, что влияние отличительного запаха и вкуса указанного чайного экстракта на продукт существенно снижается. Это позволяет рассмотреть гораздо более широкое применение продукта, где, например, ощущение запаха или вкуса чайного экстракта неприемлемо для потребителя. В частности, таким способом можно снизить терпкость, потенциально связанную с чаем или другим фенольным экстрактом.
Не углубляясь в теорию, авторы настоящего изобретения полагают, что присутствие ионов переходного металла катализирует до некоторой степени реакции окисления полифенолов в участке их орто-дигидроксифенильной группы, и таким образом, обеспечивает формирование предшественников, которые ведут к наблюдаемым реакциям образования коричневой окраски.
Краткое описание фигур
Фигура 1. Реакция образования коричневой окраски экстракта виноградных косточек, нанесенного на поверхность теста с ионами Mn и без них, до и после нагревания в микроволновой печи.
Фигура 2. Реакция образования коричневой окраски экстракта виноградных косточек, нанесенного на поверхность теста с ионами Fe и без них, до и после нагревания в микроволновой печи.
Фигура 3. Реакция образования коричневой окраски покрытий на поверхности теста, содержащих кофейную и хлорогенную кислоту при добавлении ионов Mn и Fe, до и после нагревания в микроволновой печи.
Фигура 4. Реакция образования коричневой окраски покрытий на поверхности теста, содержащих кофейную и хлорогенную кислоту при добавлении ионов Mn, до и после нагревания в микроволновой печи.
Фигура 5. Реакция образования коричневой окраски покрытий на поверхности теста, содержащих кофейную и хлорогенную кислоту при добавлении ионов Fe, до и после нагревания в микроволновой печи.
Настоящее изобретение относится к пищевому продукту с покрытием на поверхности, где покрытие содержит: (i) соединение по меньшей мере с одним ароматическим кольцом, содержащее по меньшей мере две гидроксильные группы, переносимые двумя соседними атомами углерода этого ароматического кольца, и (ii) ион переходного металла.
В предпочтительном варианте осуществления покрытие настоящего пищевого продукта является бесцветным до нагревания пищевого продукта.
Таким образом, «бесцветное покрытие» означает покрытие на поверхности пищевого продукта, которое является прозрачным и бесцветным. Следовательно, бесцветное покрытие не обеспечивает собственного характерного цвета поверхности пищевого продукта. Потребитель, рассматривая пищевой продукт с таким определенным покрытием поверхности, не воспринимает цвета этого покрытия как такового.
Преимущество состоит в том, что потребитель воспринимает такой покрытый не выпеченный или подготовленный к выпеканию пищевой продукт как действительно еще не выпеченный или подготовленный к выпеканию. При выпекании, например в микроволновой печи, печеный продукт образует параллельно с процессом выпекания приятную коричневую окраску поверхности, указывающую потребителю, что продукт выпечен, как, например, в традиционной печи. Это позволяет получать обрабатываемые микроволновой энергией продукты, которые имеют внешний вид после выпекания в микроволновой печи, подобный или идентичный тем же самым продуктам, но выпеченным в обычной печи.
Продукт настоящего изобретения может быть покрыт по одной или нескольким поверхностям, если они есть. Предпочтительно, поверхность выбирают для нанесения покрытия на внешнюю сторону или часть внешней стороны продукта, видимую при представлении пищевого продукта потребителю.
К пищевым продуктам настоящего изобретения также относятся такие продукты, где поверхность только частично покрывают соединением и ионами переходных металлов. «Частично» означает, что только часть от всей поверхности продукта покрывают или обрабатывают. Это позволяет индуцировать окраску поверхности только некоторых частей пищевого продукта для обеспечения, например, некоторых узоров или рисунков, которые проявляются в цвете только после нагревания или выпекания продукта. Кроме того, можно также получить картинки или короткие фразы на поверхностях пищевого продукта таким же способом.
Предпочтительно соединение является производным орто-дигидроксифенола, выбранным из группы, состоящей из кофейной кислоты, хлорогенной кислоты, розмариновой кислоты, кафтаровой кислоты, кверцетина, катехина, эпи-катехина и (эпи)-галлокатехина или их комбинации.
Таким образом, преимущество состоит в том, что такие орто-дигидроксифенольные и полифенольные соединения натурально встречаются в природе и, в частности, во многих фруктах, овощах и травах, которые безопасно употребляются человеком и/или животными сотни лет. Эти соединения хорошо известны потребителям, а также законодателями как обладающие пищевым качеством и безопасные для употребления.
Соединение из настоящего изобретения может быть обеспечено в форме растительного экстракта. Орто-дигидроксифенольные и полифенольные соединения по п. 1 естественным образом встречаются во многих растительных материалах. Преимуществом является то, что экстракты из таких растений, например из их плодов, листьев или корней, можно применять в качестве их натурального источника. Таким образом, указанные соединения можно экстрагировать и очистить из этих растительных материалов. Альтернативно, можно применять сами экстракты или частично очищенные соединения из этих источников. С последними экстрактами продукты еще лучше воспринимаются потребителями, поскольку они считаются еще более «натуральными». Далее, затраты на производство существенно снижаются по сравнению с теми случаями, когда указанные соединения получают синтетическим путем или очищают из растительного материала до однородного состояния.
Растительный экстракт может быть выбран из фруктов, овощей, семян, корней, трав или специй. Предпочтительно растительный экстракт выбран из группы, состоящей из экстракта чая, кофе, винограда, виноградной косточки, сливы, сельдерея, базилика, тимьяна, душицы, розмарина и лука или их комбинации. Эти растительные экстракты богаты одним или несколькими из этих орто-дигидроксифенольных соединений. Далее, они все хорошо известны потребителям в качестве пищевых продуктов как таковых. Они обладают пищевым качеством и безопасны для употребления.
2
2
2
В одном варианте осуществления количество соединения на поверхности пищевого продукта находится в диапазоне 0,001-1,0 мг/см, предпочтительно 0,01-0,5 мг/см, более предпочтительно 0,06-0,2 мг/см. Эти концентрации соединения на поверхности пищевого продукта, с одной стороны, обеспечивают практически бесцветное покрытие поверхности пищевого продукта перед стадией выпекания или нагревания и с другой стороны, позволяют поверхности пищевого продукта развивать достаточно удовлетворительную окраску после нагревания, например, в микроволновой печи.
2
2
2
Пищевой продукт из настоящего изобретения далее покрывают ионом переходного металла, где количество иона переходного металла на поверхности указанного продукта находится в диапазоне 0,00001-1,0 мг/см, предпочтительно 0,0001-0,1 мг/см, более предпочтительно 0,001-0,05 мг/см.
Отмечалось, что присутствие ионов переходного металла вместе с соединением по п. 1 обеспечивает синергетический эффект в дополнительном и более быстром развитии цветной реакции на поверхности пищевого продукта. Следовательно, при выборе подходящих концентраций ионов переходных металлов по отношению к структуре соединения можно модифицировать и оптимизировать интенсивность и скорость развития поверхностной окраски в соответствии с индивидуальными конкретными пищевыми продуктами и предпочтениями.
Ионы металлов являются ионами переходного металла, где переходный металл выбран из группы, состоящей из Fe, Mn, Со, Cr, Zn и Cu, или их комбинации. Предпочтительно, переходный металл выбран из группы, состоящей из Zn, Fe, Cu и Mn или их комбинации. Различные ионы металлов реагируют по-разному с экстрактом, приводя к легким, но явным различиям цвета в коричневом диапазоне цветового спектра. Это также позволяет приспособить не только интенсивность цвета, но также цвет как таковой, для индивидуального применения изобретения в соответствии с необходимым использованием продукта.
Пищевой продукт из настоящего изобретения необходимо нагревать, в частности так, чтобы поверхность указанного пищевого продукта нагревалась. Как правило, такое нагревание можно обеспечить в обычной печи или любыми другими средствами нагревания продукта или его поверхности, например путем обработки продукта нагревательной лампой или инфракрасным нагревателем. Предпочтительно продукт из настоящего изобретения нагревают в микроволновой печи.
В основном для продуктов питания, предназначенных только для нагревания в течение короткого времени и при относительно низких температурах поверхности, настоящее изобретение обеспечивает хорошее решение для окрашивания поверхности. Таким образом, настоящее изобретение предпочтительно применяют для продуктов питания, предназначенных для нагревания в микроволновой печи. Например, пищевые продукты из настоящего изобретения нагревают в течение по меньшей мере 2 минут при 250 ватт или выше, предпочтительно, в течение по меньшей мере 4 минут при указанной мощности в микроволновой печи. Альтернативно, пищевые продукты нагревают в течение 1 минуты 20 секунд или более в микроволновой печи при 600 ватт или выше.
К пищевым продуктам в соответствии с настоящим изобретением могут относиться продукты, выбранные из группы, состоящей из теста, хлеба, печенья, зерновых, хлебопекарных продуктов, пиццы, снэков, гратенов, отваренных макаронных изделий, лазаньи, блюд из сыра и риса, и мяса, но не ограничиваются ими.
Предпочтительно пищевой продукт является замороженным пищевым продуктом до нагревания, например, в микроволновой печи. Например, продукт является замороженной пиццей; замороженным тестом или хлебобулочным продуктом, таким как панини или продукт Hot Pocket/в горячей упаковке; замороженным гратеном, макаронами, лазаньей, блюдом из сыра или риса.
Преимуществом настоящего изобретения для применения к замороженному пищевому продукту является то, что бесцветное покрытие является более устойчивым и остается почти невидимым в течение длительного периода хранения перед развитием необходимой коричневой окраски поверхности на стадии нагревания, например, в микроволновой печи.
Другим аспектом настоящего изобретения является способ окрашивания поверхности пищевого продукта при нагревании, включающий стадии: (i) нанесения на поверхность или ее часть покрытия, включающего соединение по меньшей мере с одним ароматическим кольцом, содержащее по меньшей мере две гидроксильные группы, переносимые двумя соседними атомами углерода из этого ароматического кольца, и ион переходного металла; и (ii) нагревания указанного пищевого продукта для развития окраски на поверхности. Таким образом, ионы переходного металла можно непосредственно смешать с композицией или экстрактом, включающим соединение в определенной концентрации, а затем нанести совместно на поверхность пищевого продукта. Это решение позволяет упростить применение настоящего изобретения до всего одной основной стадии обработки поверхности и, таким образом, снизить затраты на производство.
«Нагревание» означает повышение температуры пищевого продукта или, в частности, поверхности пищевого продукта по меньшей мере примерно до 40°C, предпочтительно по меньшей мере до 50°C, 60°C или 70°C и не выше 180°C. При нагревании в микроволновой печи необходимая температура находится в диапазоне примерно от 50°C до 100°C.
Вариант осуществления дополнительно относится к способу, в котором стадия (i) нанесения покрытия на поверхность включает стадии индивидуального нанесения на указанную поверхность вначале соединения, а затем иона переходного металла или наоборот. Таким образом, ион переходного металла можно нанести, например, путем распыления на поверхность пищевого продукта до или после нанесения соединения на ту же указанную поверхность. Предпочтительно, это позволяет разделить реагенты, т.е. соединение и ионы переходного металла, для лучшего контроля реакции на поверхности продукта.
Другой вариант осуществления относится к способу из настоящего изобретения, где соединение и/или ион переходного металла инкапсулированы. Альтернативно, химическая основа, наносимая вместе с соединением или по отдельности, может быть инкапсулирована.
Технология инкапсулирования хорошо известна в данной области техники и может применяться для соединения и/или для ионов переходных металлов. Инкапсулирование обеспечивает высвобождение закрытых веществ при условии нагревания выше критической температуры. Предпочтительно, два компонента, соединение и ионы металла, должны не взаимодействовать и не реагировать друг с другом, будучи инкапсулированными и присутствуя в одно и то же время на поверхностном покрытии готового пищевого продукта перед стадией нагревания. Однако при нагревании компоненты высвобождаются из капсул и начинают реагировать и взаимодействовать друг с другом. Это позволяет, с одной стороны, увеличить стабильность окраски при увеличенном времени хранения и распространения таких покрытых пищевых продуктов, а, с другой стороны, существенно повысить воспринимаемый эффект поверхностной окраски во время стадии нагревания.
В предпочтительном варианте осуществления нагревание пищевого продукта в микроволновой печи осуществляют при температуре от 250 до 1400 ватт, предпочтительно от 600 до 1100 ватт. Предпочтительно способ из настоящего изобретения применяют для продуктов, предназначенных для нагревания в микроволновой печи, например, потребителем в домашних условиях. При нагревании в микроволновой печи продукт развивает коричневую окраску на поверхности, типичную для хорошо пропеченного и аппетитного продукта. Такая коричневатая окраска зависит от приложения, типа пищевого продукта, концентрации и выбора различных реагентов и может приводить к различным цветовым аспектам, достигая фиолетового, красного, оранжевого, золотисто-желтого, серого и синего цвета.
Еще один вариант осуществления изобретения относится к композиции для покрытия пищевого продукта, содержащей: (i) соединение по меньшей мере с одним ароматическим кольцом, содержащее по меньшей мере две гидроксильные группы, переносимые двумя соседними атомами углерода из этого ароматического кольца, в концентрации от 1 до 100 мг/мл, предпочтительно от 2,5 до 10 мг/мл; (ii) ион переходного металла в концентрации от 0,2 до 100 мМ, предпочтительно от 2 до 10 мМ; и (iii) воду.
Предпочтительно, такая композиция содержит оптимальную комбинацию и концентрации выбранного соединения и выбранного иона переходного металла для определенного применения продукта. Это позволяет упростить промышленное применение изобретения, поскольку одну композицию можно приготовить, хранить при необходимости и, наконец, нанести на поверхности пищевого продукта за одну производственную стадию, например, на фабрике. Это позволяет стандартизовать применение для гарантии стойкого и оптимального качества продукта.
Пищевой продукт из настоящего изобретения можно дополнительно покрыть раствором, содержащим химическое основание, нанесенное на указанную поверхность вместе или отдельно от соединения и ионов переходного металла. Таким образом, при совместном нанесении pH исходно кислой композиции можно подвести до значения pH, например от 7 до 8,5, перед нанесением указанной композиции на поверхность пищевого продукта. Альтернативно, химическое основание можно нанести отдельно на поверхность до или после нанесения соединения и ионов переходного металла, например, путем распыления непосредственно на указанную поверхность. Можно наносить в качестве химического основания, например, раствор натрия бикарбоната, такого как обычная пищевая сода, или гидроксида натрия.
Применение химического основания вместе с соединением и ионами переходного металла обладает тем преимуществом, что ускоряет развитие необходимой цветной реакции. Таким образом, окраска развивается быстрее и интенсивнее при нагревании поверхности продукта. Далее, применение проявителя, такого как химическое основание, позволяет снизить количество соединения, необходимое для достижения желательной окраски продукта после стадии нагревания. Таким образом, можно добиться обеспечения бесцветной поверхности пищевого продукта перед нагреванием и хорошо окрашенной поверхности после нагревания.
Предпочтительно композиция из настоящего изобретения дополнительно содержит съедобное масло. Это позволяет повысить вязкость композиции, наносимой на поверхность пищевого продукта таким образом, чтобы указанная композиция лучше наносилась и лучше сохранялась на поверхности, например, корки теста при нанесении.
Специалисту в данной области техники понятно, что можно свободно объединить все признаки настоящего изобретения, раскрытые здесь. В частности, признаки, описанные для продукта из настоящего изобретения, можно объединить со способом из настоящего изобретения и наоборот.
Другие преимущества и признаки настоящего изобретения видны из примеров.
Пример 1
Чайный экстракт можно получить обычной экстракцией чайных листьев горячей водой. Например, количество воды, используемое для экстракции, может составлять от 4 до 20 массовых частей от массы твердых чайных листьев. Продолжительность экстракции обычно составляет до 30 минут или меньше. Температура воды, используемой для экстракции, может быть любой температурой, обычно применяемой для такой горячей экстракции чайных листьев, такой как примерно от 60°C до 125°C. Экстракцию чайных листьев можно проводить в периодическом или непрерывном процессе, с отделением водного экстракта от чайных листьев, например, путем фильтрации или центрифугирования. Полученный водный экстракт можно применять как таковой в композиции для покрытия поверхности, или дополнительно концентрировать, например, путем частичного выпаривания воды. Чайные листья для приготовления чайного экстракта могут быть получены из любого растительного источника, известного для применения в приготовлении чая. В частности, такие виды чая включают черный чай, зеленый чай, улунг чай, белый чай, желтый чай, или любую их смесь, но не ограничиваются ими.
Альтернативно, обычный быстрорастворимый чайный порошок, который можно найти в продаже, можно применять и восстанавливать с водой до чайного экстракта. Например, можно приготовить водный раствор, содержащий примерно 1-5 мас. % чайного порошка.
4
Композицию для покрытия поверхности можно приготовить путем добавления, например, 1 мас. % 0,1-молярного маточного раствора CuSO в деминерализованной воде для приготовления растворов чайного экстракта. Факультативно съедобное масло или связующий агент или загуститель, например, такой как пектин, ксантан, агар, декстрин, камедевый адгезивный агент или другой гидроколлоид пищевого качества, можно добавить в композицию для облегчения технической применимости композиции к поверхности пищевого продукта.
Пример 2
50 г пектина (Пектин Classic CU 401, Herbstreith & Fox KG, Германия) растворяли в 2000 г деминерализованной воды, нагревали до 60°C в течение 1 часа и доводили pH с помощью NaOH до 4,5. 0,5 мас.% маточный раствор экстракта черного чая (Advanced Nutra, Канада) готовили путем добавления 0,5 г сухого экстракта черного чая к 99,5 г раствора пектина. 1,5 М раствор хлорида цинка готовили в деминерализованной воде. Затем готовили три аликвоты маточного раствора черного чая по 15 мл следующим образом:
(a) 100 мкл раствора хлорида цинка добавляли к 15 мл маточного раствора черного чая, что соответствовало концентрации соли цинка 10 мМ;
(b) 10 мкл раствора хлорида цинка добавляли к 15 мл маточного раствора черного чая, что соответствовало концентрации соли цинка 1 мМ;
(c) 2 мкл раствора хлорида цинка добавляли к 15 мл маточного раствора черного чая, что соответствовало концентрации соли цинка 0,2 мМ.
2
2
Затем примерно 0,55 г каждого препарата наносили кистью на поверхность образца теста для булочек LEISI, покрывая примерно 44,2 см каждой, что соответствовало концентрации экстракта примерно 0,062 мг/см на поверхности теста. Затем тесто для булочек выпекали примерно 1 минуту 20 секунд в микроволновой печи (NN-255 Panasonic) при 600 ватт.
3
Дополнительный набор экспериментов проводили с той же самой процедурой, которая описана выше. Однако после нанесения чайного экстракта на поверхность теста примерно 0,25 г 1М раствора NaHCO в воде распыляли на те же самые поверхности теста перед выпеканием в микроволновой печи в тех же самых условиях, как указано выше.
Результаты показаны в Таблице 1. Добавление ионов цинка индуцировало более быструю реакцию образования коричневой окраски, что приводило к снижению значения L* (яркости). Анализ яркости проводили с применением CIELab* индексации. По правилам Международного комитета по цветоведению (CIE), интенсивность цвета измеряют по яркости L (L=0: черный, L=100: белый). Анализ регистрировали с применением контролируемой компьютером системы цифровой камеры (DigiEye, Verivide) с источником света D65.
Добавление ионов цинка вместе с бикарбонатом натрия обеспечивало наилучший вариант коричневой окраски.
Пример 3
50 г пектина (Пектин Classic CU 401, Herbstreith & Fox KG, Германия) растворяли в 2000 г деминерализованной воды, нагревали до 60°C в течение 1 часа, и доводили pH с помощью NaOH до 4,5. 0,5 мас. % маточный раствор экстракта белого чая (Advanced Nutra, Канада) готовили путем добавления 0,5 г сухого экстракта белого чая к 99,5 г раствора пектина. 1,5 М раствор железа глюконата гидрата готовили в деминерализованной воде. Затем готовили три аликвоты маточного раствора белого чая по 15 мл следующим образом:
(a) 200 мкл раствора железа глюконата гидрата добавляли к 15 мл маточного раствора белого чая, что соответствовало концентрации соли железа 2 мМ;
(b) 20 мкл раствора железа глюконата гидрата добавляли к 15 мл маточного раствора белого чая, что соответствовало концентрации соли железа 0,2 мМ;
(c) 2 мкл раствора железа глюконата гидрата добавляли к 15 мл маточного раствора белого чая, что соответствовало концентрации соли железа 0,02 мМ.
2
2
Затем примерно 0,55 г каждого раствора наносили кистью на поверхность образца теста для булочек LEISI, покрывая примерно 44,2 см каждой (круг с диаметром 7,5 см), что соответствовало концентрации экстракта примерно 0,062 мг/см на поверхности теста. Затем тесто для булочек выпекали примерно 1 минуту 20 секунд в микроволновой печи (NN-255 Panasonic) при 600 ватт.
3
Дополнительный набор экспериментов проводили с той же самой процедурой, которая описана выше. Однако после нанесения чайного экстракта на поверхность теста примерно 0,25 г 1М раствора NaHCO в воде распыляли на те же самые поверхности теста перед выпеканием в микроволновой печи в тех же самых условиях, как указано выше.
Результаты показаны в Таблице 2. Добавление ионов Fe (II) индуцировало более быструю реакцию образования коричневой окраски, что приводило к снижению значения L* (яркости). Ионы Fe (II) в дополнение к бикарбонату натрия обеспечивали наилучший вариант коричневого окрашивания.
Пример 4
50 г пектина (Пектин Classic CU 401, Herbstreith & Fox KG, Германия) растворяли в 2000 г деминерализованной воды, нагревали до 60°C в течение 1 часа и доводили pH с помощью NaOH до 4,5. 0,5 мас. % маточный раствор экстракта зеленого чая GTFTX (Nestle, Швейцария) готовили путем добавления 0,5 г сухого экстракта зеленого чая к 99,5 г раствора пектина. 1,5 М раствор хлорида марганца готовили в деминерализованной воде. Затем готовили три аликвоты маточного раствора зеленого чая по 15 мл следующим образом:
(a) 100 мкл раствора хлорида марганца добавляли к 15 мл маточного раствора зеленого чая, что соответствовало концентрации соли марганца 10 мМ;
(b) 10 мкл раствора хлорида марганца добавляли к 15 мл маточного раствора зеленого чая, что соответствовало концентрации соли марганца 1 мМ;
(c) 2 мкл раствора хлорида марганца добавляли к 15 мл маточного раствора зеленого чая, что соответствовало концентрации соли марганца 0,2 мМ.
2
2
Затем примерно 0,55 г каждого раствора наносили кистью на поверхность образца теста для булочек LEISI, покрывая примерно 44,2 см каждой (круг с диаметром 7,5 см), что соответствовало концентрации экстракта примерно 0,062 мг/см на поверхности теста. Затем тесто для булочек выпекали примерно 1 минуту 20 секунд в микроволновой печи (NN-255 Panasonic) при 600 ватт.
3
Дополнительный набор экспериментов проводили с той же самой процедурой, которая описана выше. Однако после нанесения чайного экстракта на поверхность теста примерно 0,25 г 1М раствора NaHCO в воде распыляли на те же самые поверхности теста перед выпеканием в микроволновой печи в тех же самых условиях, как указано выше.
Результаты показаны в Таблице 3 внизу. Добавление ионов марганца индуцировало слегка более быструю реакцию образования коричневой окраски, что приводило к снижению значения L* (яркости). Ионы марганца в дополнение к бикарбонату натрия обеспечивали наилучший вариант коричневого окрашивания.
Пример 5
Были проведены некоторые испытания с экстрактами виноградных косточек от различных поставщиков. Использовали следующие экстракты виноградных косточек: виноградные косточки (Naturex, Франция), Gravinol-T (Kikkomann, Япония), Vinoseed (Bioserae, Франция).
2
2
7,5 г пектина (Пектин Classic CU 201, Herbstreith & Fox KG, Германия) растворяли в 292,5 г деминерализованной воды, нагревали при 60°C в течение 1 часа, и доводили pH до 4,5 с помощью NaOH. 0,5 мас. % маточный раствор каждого экстракта виноградных косточек готовили путем добавления 0,25 г сухого экстракта к 49,75 г раствора пектина. Соли, содержащие переходные металлы, такие как марганец и железо, затем добавляли следующим образом. Ионы железа из железа глюконата гидрата добавляли к каждому раствору экстракта виноградных косточек до получения 2 мМ концентрации ионов железа. Подобные растворы готовили с ионами марганца из хлорида марганца, с получением 10 мМ концентрации ионов марганца. Затем примерно 0,9 г каждого раствора экстракта наносили кистью на поверхность образца теста, покрывая примерно 60 см, что соответствовало концентрации экстракта примерно 0,075 мг/см на поверхности теста. Затем тесто для булочек выпекали в течение 1 минуты 30 секунд в микроволновой печи (NN-255 Panasonic) при 750 ватт.
Дополнительный набор экспериментов проводили с той же самой процедурой, которая описана выше. Однако после нанесения экстракта виноградных косточек на поверхность теста примерно 0,45 г 1М раствора пищевой соды в воде распыляли на те же самые поверхности теста перед выпеканием в микроволновой печи в тех же самых условиях, как указано выше.
Результаты показаны на Фигуре 1 и 2. Отмечалось, что окраска была более выраженной, когда ионы металла присутствовали вместе с экстрактом виноградных косточек на поверхности хлеба. При добавлении пищевой соды итоговая окраска поверхностей была еще более интенсивной, и становилась более коричневой с марганцем, и более фиолетовой с железом.
Пример 6
50 г пектина (Пектин Classic CU 201, Herbstreith & Fox KG, Германия) растворяли в 2000 г деминерализованной воды, нагревали при 60°C в течение 1 часа и доводили pH до 4,5 с помощью NaOH. Вначале готовили 1 масс. % раствор хлорогенной кислоты (Sigma-Aldrich, Германия) путем добавления 2,5 г хлорогенной кислоты к 247,5 г раствора пектина. Затем раствор хлорогенной кислоты дополнительно разбавляли в 4 раза раствором пектина до получения 0,25 мас. % раствора хлорогенной кислоты. 0,5 мас. % раствор кофейной кислоты (Sigma-Aldrich, Швейцария) готовили путем добавления 0,5 г кофейной кислоты к 99,5 г раствора пектина, который затем разбавляли в 2 раза до 0,25 мас. % раствора кофейной кислоты.
Затем использовали 0,25 мас. % раствор хлорогенной кислоты и 0,25 мас. % раствор кофейной кислоты. Соли, содержащий ионы переходных металлов, такие как марганец и железо, затем добавляли к этим растворам. Ионы Fe из железа глюконата гидрата добавляли к каждому раствору до получения 2 мМ концентрации ионов Fe. Подобные растворы готовили с ионами Mn из хлорида марганца, получая 10 мМ концентрацию ионов Mn.
2
2
Затем примерно 0,4 г растворов наносили кистью на поверхность теста для круглого печенья, покрывая примерно 33,2 см (круг диаметром 6,5 см), что соответствовало концентрации хлорогенной кислоты и кофейной кислоты примерно 0,03 мг/см на поверхности теста, соответственно. Затем примерно 0,2 г 1 М раствора пищевой соды в воде распыляли на те же самые поверхности теста перед выпеканием в течение 1 минуты 20 секунд в микроволновой печи (NN-255 Panasonic) при 600 ватт.
Результаты показаны в Таблице 3. Стадия нагревания индуцировал снижение L* (яркости), а также изменение значений a* (зеленого на красный) и b* (синего на желтый). Это обеспечивало явно более темные коричневые поверхности с некоторой модуляцией общего цветового аспекта.
Пример 7
Тестировали различные экстракты из растительных материалов. Таким образом, выбирали сливовый экстракт из-за его натурального высокого количества соединений 3-кафеоилхинной кислоты, экстракт розмарина из-за его натурального высокого количества розмариновой кислоты и экстракт зеленого кофе из-за его натурального высокого количества хлорогенной и кофейной кислоты.
50 г пектина (Пектин Classic CU 401, Herbstreith & Fox KG, Германия) растворяли в 2000 г деминерализованной воды, нагревали при 60°C в течение 1 часа и доводили pH до 4,5 с помощью NaOH. Готовили 1 мас. % растворы экстракта сливы (Маурго, США), экстракта сельдерея (Martin Bauer Group, Германия), экстракта розмарина (Duas Rodas Industrial Ltda., Бразилия) и экстракта зеленого кофе (Duas Rodas Industrial Ltda., Бразилия) путем добавления 1,5 г каждого экстракта к 148,5 г раствора пектина.
Соли, содержащие ионы переходных металлов, такие как марганец и железо, затем добавляли следующим образом. Ионы Fe из железа глюконата гидрата добавляли к каждому раствору до получения 2 мМ концентрации. Подобные растворы готовили с ионами Mn из хлорида марганца до получения 10 мМ концентрации.
2
2
Затем примерно 0,45 г раствора каждого экстракта наносили кистью на поверхность теста для круглого печенья LEISI, покрывая примерно 44,2 см (круг диаметром 7,5 см), что соответствовало концентрации экстрактов примерно 0,10 мг/см на поверхности теста. Печенье затем выпекали в течение 1 минуты 20 секунд в микроволновой печи (NN-255 Panasonic) при 600 ватт.
Дополнительный набор экспериментов проводили с той же самой процедурой, которая описана выше. Однако после нанесения растворов экстрактов на поверхность теста примерно 0,2 г 1 М раствора пищевой соды в воде распыляли на те же самые поверхности теста перед выпеканием в микроволновой печи в тех же самых условиях, как указано выше.
Результаты добавления марганца показаны на Фигуре 4. Стадия нагревания индуцировал повышение значения Ь*, что указывало на увеличение количества желтого, еще больше на нейтральных покрытиях поверхности. Также отмечено снижение L* (яркости), и общий цвет становился более темным.
Результаты добавления железа показаны на Фигуре 5. Стадия нагревания индуцировала повышение значения a* (зеленого к красному) и b* (синего к желтому), что указывало на существенный сдвиг общего цвета. Далее, резко снижалось значение L* (яркости), и общий цвет поверхностей становился более темным.