ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ОБРАБОТАННЫЕ КОНЦЕНТРАТЫ БЕЛКА БОБОВ САДОВЫХ
FOOD PRODUCTS CONTAINING TREATED CONCENTRATES OF GARDEN BEAN PROTEIN

Настоящая заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США №62/479,523, и предварительной заявке на патент США №62/523,851, содержание которых полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.
В настоящей заявке описан подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, а также его применение в пищевых продуктах, в том числе в качестве эмульгатора.
Бобы представляют собой продукт питания с относительно высоким содержанием белка и низким содержанием жира, что делает их привлекательной заменой белкам животных и орехов. В одном аспекте в настоящем документе описано применение подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых в пищевых продуктах и указанных пищевых продуктах. В другом аспекте в настоящем документе описано применение подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых в качестве эмульгатора в пищевых продуктах и указанных пищевых продуктах, а также пищевых продуктах, содержащих эмульсии. В еще одном аспекте в настоящем документе описано применение подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых в кондитерской пасте или мороженом, а также в указанной пасте или указанном мороженном. В другом аспекте подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых модифицируют с использованием тепла и регулируемой влаги. В других аспектах в настоящем документе описана термовлажностная обработка, которая обеспечивает денатурацию по меньшей мере некоторых из белков в подвергнутом термовлажностной обработке концентрате белка бобов садовых, определяемая изменением энтальпии денатурации и/или количеством агрегированных частиц. В еще одном аспекте было обнаружено, что подвергнутые термовлажностной обработке концентраты белка бобов садовых лучше работают в качестве эмульгаторов, чем изоляты белка зернобобовых культур, повергнутая термовлажностной обработке мука из зернобобовых культур, повергнутые термовлажностной обработке концентраты белков зернобобовых культур, отличных от бобов садовых, а также необработанные концентраты белков бобов садовых.
В некоторых вариантах осуществления пищевые продукты содержат подвергнутый термовлажностной обработке белок бобов садовых, содержащий от приблизительно 0,1% до приблизительно 8% крахмала (мас./мас.), от приблизительно 50% до приблизительно 73% белка (мас./мас.) и от приблизительно 0,1% до приблизительно 9% жира (мас./мас.).
В других вариантах осуществления пищевой продукт содержит подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, полученный посредством процесса, который обеспечивает денатурацию по меньшей мере части белка в подвергнутом термовлажностной обработке концентрате белка бобов садовых таким образом, что образуются агрегированные частицы. В еще других вариантах осуществления процесс термовлажностной обработки обеспечивает денатурацию по меньшей мере части белков в подвергнутом термовлажностной обработке концентрате белка бобов садовых таким образом, что указанный концентрат имеет более низкую энтальпию денатурации, чем необработанные концентраты белка бобов садовых. В еще других вариантах осуществления пищевой продукт содержит подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, имеющий энтальпию денатурации, которая на 10-30% ниже энтальпии денатурации необработанного концентрата белка бобов садовых. В еще других вариантах осуществления пищевой продукт содержит подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, имеющий энтальпию денатурации от приблизительно 5,5 до приблизительно 7,0 Дж/г или от приблизительно 6 до приблизительно 6,5 Дж/г.
В различных вариантах осуществления в пищевом продукте, содержащем подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, указанный концентрат используют в качестве эмульгатора. В других аспектах пищевой продукт, содержащий подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, представляет собой эмульсию или содержит эмульсию. В различных вариантах осуществления пищевые продукты, содержащие эмульсию с использованием подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых, содержат дисперсионную среду, составляющую от приблизительно 15% до приблизительно 95% по массе эмульсии или от 25% до 75%. В других вариантах осуществления эмульсия содержит диспергированную фазу, составляющую от приблизительно 1% до приблизительно 75% по массе эмульсии или от 1% до 50%, или от 10% до 40%. В вариантах осуществления эмульсия содержит эмульгатор, составляющий от приблизительно 0,1% до приблизительно 25% по массе эмульсии. В вариантах осуществления пищевой продукт, который представляет собой или содержит эмульсию, имеет кислотный рН или рН от приблизительно 3 до 6, или от 4 до 5, из-за подкислителей в пищевом продукте или эмульсии, или дисперсионной среды эмульсии. В вариантах осуществления, в которых пищевой продукт содержит или представляет собой эмульсию, указанная эмульсия содержит по меньшей мере 50% подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых, причем указанный концентрат используют в качестве эмульгатора. В вариантах осуществления пищевой продукт, который содержит или представляет собой эмульсию, содержит только эмульгаторы на растительной основе или только эмульгатор на основе подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых. В другом варианте осуществления указанный пищевой продукт с использованием подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых, представляет собой кондитерскую пасту или мороженое. В еще одном варианте осуществления кондитерская паста содержит подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, растительное масло и, необязательно, подсластитель.
Представленное выше описание, а также последующее более подробное описание эмульсий, содержащих подвергнутые термовлажностной обработке концентраты белка бобов садовых, и/или подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых дополнительно описаны посредством следующих графических материалов, которые являются иллюстративными. Полный объем настоящего изобретения не ограничен какими-либо вариантами осуществления, показанными на графических материалах.
Краткое описание графических материалов
На Фиг. 1а представлено SEM-изображение агрегатов в иллюстративном, подвергнутом термовлажностной обработке концентрате белка бобов садовых.
На Фиг. 1b представлено SEM-изображение необработанного концентрата белка бобов садовых.
На Фиг. 2а представлен график, иллюстрирующий распределение по размеру частиц подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых.
На Фиг. 2b представлен график, иллюстрирующий распределение по размеру частиц необработанного концентрата белка бобов садовых.
В одном аспекте в настоящем документе описаны пищевые продукты, содержащие подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых. В различных вариантах осуществления указанные подвергнутые термовлажностной обработке концентраты белка бобов садовых, имеют больше белка и меньше крахмала, чем мука из бобов садовых, но меньше белка и больше крахмала, чем изоляты белка бобов садовых. В некоторых вариантах осуществления подвергнутые термовлажностной обработке концентраты белка бобов садовых, содержат по массе от приблизительно 50% до приблизительно 73% белка, или от 55% до приблизительно 70%, или от приблизительно 60% до приблизительно 70%. В других вариантах осуществления указанные подвергнутые термовлажностной обработке концентраты белка бобов садовых содержат до 25% крахмала, но, более типично, от приблизительно 0,1% до приблизительно 10% крахмала, или от приблизительно 2% до приблизительно 8%, или от приблизительно 4% до приблизительно 8%. В еще других вариантах осуществления подвергнутые термовлажностной обработке концентраты белка бобов садовых содержат от приблизительно 0,1% до 9% жира по массе, а в других вариантах осуществления от 0,1% до 5%.
Используемая в настоящем описании мука из зернобобовых культур (включая муку из бобов садовых) представляет собой композицию, полученную в результате помола зернобобовой культуры (например, бобов садовых), и содержит все компоненты зернобобовой культуры в массовых соотношениях приблизительно соответствующих тем, которые присутствуют в немолотой зернобобовой культуре. Мука из зернобобовых культур, подобно другим видам муки, содержит белок, клетчатку, крахмал, жир, золу. Мука из зернобобовых культур (включая муку из бобов садовых), как правило, содержит от приблизительно 10% до приблизительно 40% белка и от приблизительно 40% до приблизительно 60% крахмала по массе.
В различных аспектах концентрат белка зернобобовых культур (включая концентрат белка бобов садовых) отличается от изолятов белка зернобобовых культур и муки из зернобобовых культур (оба из которых могут быть получены из бобов садовых) относительными количествами белка к другим компонентам в муке или белковом изоляте. В вариантах осуществления подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых может быть получен из муки из бобов садовых с использованием способов сухого фракционирования, известных в данной области. В иллюстративном способе компоненты муки из бобов садовых можно отделить, например, по массе и/или размеру.
В вариантах осуществления подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых для применения в описанных пищевых продуктах изготавливают с использованием процесса термовлажностной обработки, который обеспечивает желатинирование по меньшей мере части крахмала в указанном концентрате. Используемый в настоящем описании желатинированный крахмал модифицировали для разрушения межмолекулярной структуры крахмального зерна, в результате чего разрушается кристалличность крахмала и крахмал теряет свое двупреломление при исследовании с помощью поляризованного света.
В вариантах осуществления пищевой продукт, содержащий подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, содержит некоторые агрегированные частицы и некоторые неагрегированные частицы. В вариантах осуществления указанный концентрат имеет распределение частиц со среднеобъемным диаметром или D[4, 3] (рассчитанным по формуле  где d представляет собой диаметр всех измеренных частиц в образце). В вариантах осуществления указанный концентрат имеет распределение частиц со среднеповерхностным диаметром или D[3, 2] (рассчитанным по формуле  где d представляет собой диаметр всех измеренных частиц в образце).
В рамках данного описания все процентные значения даны по массе, если не указано иное.
В одном или более вариантах осуществления в настоящем документе описаны пищевые продукты, содержащие подвергнутые термовлажностной обработке концентраты белка бобов садовых, полученные посредством процесса с использованием регулируемого количества тепла. В вариантах осуществления в указанном процессе применяют регулируемую температуру и влагу к концентрату белка бобов садовых или регулируют базовую влажность концентрата белка бобов садовых перед нагреванием. В одном или более вариантах осуществления указанный процесс включает нагревание концентрата белка бобов садовых до температуры от 100 до 180°С. В одном или более других вариантах осуществления указанный процесс включает нагревание концентрата белка бобов садовых в паре или замачивание в воде. В некоторых вариантах осуществления указанный процесс включает, перед нагреванием или во время него, регулировку влажности концентрата белка бобов садовых до значения от приблизительно 10% до приблизительно 50% (сухого остатка). Такие процессы можно осуществлять с использованием любого оборудования, известного в данной области техники, которое обеспечивает достаточные возможности для такой обработки, в частности те, которые обеспечивают обработку порошков, добавление влаги и/или регулирование влажности, смешивание, нагрев и сушку. Варианты осуществления термической обработки могут быть выполнены в виде периодического или непрерывного процесса. В одном варианте осуществления оборудование представляет собой смеситель плужного типа периодического действия. В другом варианте осуществления оборудование представляет собой смеситель твердых и жидких веществ, за которым следует шнековый транспортер непрерывного действия с подогревом. В еще одном варианте осуществления в непрерывном процессе используют трубчатую тонкопленочную сушилку самостоятельно или в комбинации со шнеком непрерывного действия для продления и регулирования времени выдержки. Для регулирования содержания влаги при целевых температурах, равных или превышающих 100°С, любая используемая система может находиться под давлением.
В одном или более вариантах осуществления пищевой продукт содержит подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, включающий денатурированные белки и желатинированный крахмал. В некоторых вариантах осуществления указанный подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых содержит денатурированные белки, а также может включать крахмал, клетчатку и другие компоненты, естественным образом входящие в необработанный концентрат белка бобов садовых. Агрегаты выглядят как более крупные частицы, чем неагрегированные белки и крахмал. Вариант осуществления подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых, содержащего агрегированные частицы, показан на Фиг. 1а и может быть сравнен с необработанным концентратом белка бобов садовых, который показан на Фиг. 1b.
В вариантах осуществления пищевой продукт содержит подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, имеющий распределение частиц со среднеобъемным диаметром более 20 мкм или от приблизительно 20 до приблизительно 100 мкм, или от 30 до 90 мкм. В еще других вариантах осуществления среднеобъемный диаметр частиц подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых по меньшей мере в 3 раза больше среднеобъемного диаметра частиц немодифицированного концентрата белка бобов садовых или по меньшей мере в 5 раз больше или в 3-10 раз больше, или в 4-8 раз больше. В других вариантах осуществления пищевой продукт содержит подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, имеющий распределение частиц со среднеповерхностным диаметром более приблизительно 5 мкм или приблизительно 15 мкм, или от приблизительно 5 до приблизительно 40 мкм, или от 5 до 20 мкм. В других вариантах осуществления среднеповерхностный диаметр частиц подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых по меньшей мере в 1,5 раза больше среднеповерхностного диаметра частиц немодифицированного концентрата белка бобов садовых или по меньшей мере в 2 раза больше, или в 1,5-5 раз больше, или в приблизительно 2-4 раза больше.
o
d
Ссылаясь теперь на Фиг. 2а, видно, что бимодальное распределение частиц приводит к тому, что некоторые компоненты иллюстративного, подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых агрегированы, а некоторые из них не предполагают, что не весь белок в подвергнутом термовлажностной обработке концентрате белка бобов садовых денатурирован. Относительное количество денатурированного белка в подвергнутом термовлажностной обработке концентрате белка бобов садовых можно измерить с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии путем сравнения начальной и/или максимальной температуры денатурации и/или энтальпии денатурации подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых и необработанного концентрата белка бобов садовых. В одном или более вариантах осуществления, описанных в настоящем документе, пищевой продукт содержит подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, имеющий начальную температуру денатурации (T) от приблизительно 1% до приблизительно 5% ниже, чем необработанный концентрат белка бобов садовых; или от приблизительно 2% до приблизительно 4% ниже, или от приблизительно 2% до приблизительно 3% ниже. В некоторых других вариантах осуществления пищевой продукт содержит подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, имеющий максимальную температуру денатурации (T) от приблизительно 1% до приблизительно 5% ниже, чем необработанный концентрат белка бобов садовых; или от приблизительно 2% до приблизительно 4% ниже, или от приблизительно 2% до приблизительно 3% ниже. В еще других вариантах осуществления пищевой продукт содержит подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, имеющий энтальпию денатурации (АН) от приблизительно 10% до приблизительно 30% ниже, чем необработанный концентрат белка бобов садовых; или от приблизительно 15% до приблизительно 25% ниже, или на приблизительно 20% ниже. В еще других вариантах осуществления пищевой продукт содержит подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, имеющий энтальпию денатурации от приблизительно 5,5 до 7,0 Дж/г или от приблизительно 6 до приблизительно 6,5 Дж/г. В еще других вариантах осуществления пищевой продукт содержит подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, имеющий максимальную температуру денатурации от 85 до 88,5°С или от 87 до 88°С. В одном или более вариантах осуществления измерения дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) производят следующим образом: образцы готовили с содержанием приблизительно 5% (масс./об.) белка в воде в кювете DSC большого объема из нержавеющей стали. Была приготовлена контрольная кювета с равной массой только воды. Кювету для образца и контрольную кювету нагревали в дифференциальном сканирующем калориметре со скоростью 2°С в минуту от 20 до 100°С.
В другом аспекте в настоящем документе описаны пищевые продукты с использованием подвергнутого термовлажностной обработке белка бобов садовых в качестве эмульгатора или с использованием эмульсий, содержащих подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых.
В различных вариантах осуществления изобретения пищевой продукт, описанный в настоящем документе, может содержать подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых и по меньшей мере один дополнительный пищевой ингредиент, который включает, помимо прочего, муку, крахмал (модифицированный или нет), полученный из любого источника, включая зерна злаков (кукуруза, рис, овес, сорго, просо), корнеплоды (маниок, картофель) зернобобовые культуры (включая муку, концентраты и изолят, которые могут быть получены из тех же основных зернобобовых культур, которые используются в эмульсии, или из других основных зернобобовых культур), молоко, белок молочной сыворотки, казенны, яйца, яичные белки, фрукты, камеди или другие гидроколлоиды, подсластители, стабилизаторы, мясо и другие ингредиенты, обычно используемые в пищевой промышленности.
В некоторых вариантах осуществления второй пищевой ингредиент может представлять собой основной ингредиент и может использоваться в количестве от 1 до 90% по массе пищевого продукта. Часто, но необязательно крахмалы и мука, включая муку из зернобобовых культур, составляют не более 50% по массе пищевого продукта и обычно используются в количествах в диапазоне от 20% до 40% по массе пищевого продукта.
В одном или более вариантах осуществления пищевой продукт представляет собой эмульсию или содержит эмульсию. В некоторых вариантах осуществления в качестве основного эмульгатора в пищевом продукте используют подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых. В других вариантах осуществления указанного пищевого продукта подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых составляет более 50% всех используемых эмульгаторов или более 75% или более 90% всех используемых эмульгаторов, или является единственным эмульгатором, используемым в эмульсии. В других вариантах осуществления в указанном пищевом продукте не используют ни одного продукта животного происхождения в качестве эмульгатора.
В различных вариантах осуществления в данном документе описаны пищевые продукты, содержащие эмульсии, которые представляют собой эмульсии типа «масло в воде». В некоторых вариантах осуществления эмульсия содержит подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых и дисперсионную среду, которая составляет от приблизительно 15% до приблизительно 95% по массе эмульсии или от 15% до 90%, или от 25% до 75%, или от 30% до 60%, или приблизительно 50%. В вариантах осуществления дисперсионная среда представляет собой воду или имеет водную основу. В некоторых вариантах осуществления дисперсионная среда может включать водные жидкости, типичные для эмульсий, включая уксус и фруктовый сок. В вариантах осуществления дисперсионная среда имеет кислотный рН или имеет рН ниже 6,5, или от приблизительно 3 до приблизительно 6, или от приблизительно 4 до приблизительно 5. В других вариантах осуществления эмульсия содержит диспергированную фазу, которая составляет от приблизительно 1% до приблизительно 75% по массе эмульсии или от приблизительно 1% до приблизительно 50%, или от приблизительно 10% до приблизительно 40%, или приблизительно 30%. В вариантах осуществления диспергированная фаза представляет собой масло, подходящее для применения в эмульсии, включая, помимо прочего, растительные масла, ореховые масла, масла из семян и фруктовые масла. В вариантах осуществления эмульсия содержит эмульгатор, который составляет от приблизительно 0,1% до приблизительно 25% эмульсии или от приблизительно 0,1% до 5%, или от приблизительно 0,5% до приблизительно 2,5%, или приблизительно 1%, или приблизительно 0,75%. В вариантах осуществления эмульсия может включать другие ингредиенты, такие как сахар, соль, приправы, крахмал и консерванты, обычно используемые в пищевой промышленности.
В вариантах осуществления эмульсии получают стандартными способами: сухие ингредиенты, включая подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, как правило, смешивают перед добавлением влажных ингредиентов. Как правило, добавляют водные ингредиенты и смешивают с сухими ингредиентами до гомогенизации смеси. К водным ингредиентам добавляют масло и перемешивают с образованием эмульсии. Как правило, эмульсии образуются в течение от приблизительно 0,25 до приблизительно 3 минут. В вариантах осуществления все ингредиенты смешивают в стандартных промышленных смесителях или гомогенизаторах.
В другом аспекте в настоящем документе описаны подвергнутые термовлажностной обработке концентраты белка бобов садовых, которые являются более эффективными эмульгаторами, и, таким образом, улучшают эмульсии по сравнению с указанными эмульсиями с использованием подвергнутой термовлажностной обработке муки из зернобобовых культур, подвергнутого термовлажностной обработке концентрата на основе зернобобовых культур, отличных от бобов садовых, необработанной муки и концентрата на основе зернобобовых культур и/или изолята белков зернобобовых культур. В вариантах осуществления, описанных в настоящем документе, эмульсии с использованием концентратов белка бобов садовых имеют более высокую вязкость и/или меньший размер капли диспергированной фазы, чем указанная эмульсия, полученная с использованием подвергнутой термовлажностной обработке муки из зернобобовых культур, подвергнутого термовлажностной обработке концентрата на основе зернобобовых, отличных от бобов садовых, необработанной муки и концентрата на основе зернобобовых культур и/или изолята белка зернобобовых культур. В других вариантах осуществления эмульсия, полученная с использованием подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых имеет вязкость от приблизительно 5% до 25% больше или от приблизительно 10% до 20% больше, или на приблизительно 20% больше, чем эмульсии, полученные из такого же количества подвергнутой термовлажностной обработке муки из зернобобовых культур, подвергнутого термовлажностной обработке концентрата на основе зернобобовых культур, отличных от бобов садовых, необработанной муки и концентрата на основе зернобобовых культур и/или изолята белка зернобобовых культур. В различных вариантах осуществления эмульсия имеет вязкость от 500 до 50000 сП, от 5000 до 25000 сП или от приблизительно 17500 до приблизительно 22500 сП, или от приблизительно 19000 до приблизительно 22500 сП, или приблизительно 22500 сП. В другом варианте осуществления эмульсия, имеющая рН от приблизительно 3 до приблизительно 5, имеет вязкость от 19000 до 22500 сП с содержанием масла (соевого масла) от 30% до 50% при температуре от 20 до 25°С. В вариантах осуществления эмульсии с использованием подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых с течением времени были устойчивы к процессу и проявляли незначительное уменьшение вязкости или разрушение эмульсии (определяемое по увеличению размеру капель). В одном или более вариантах осуществления эмульсии сохраняли по меньшей мере 90% своей вязкости после хранения в течение одного месяца при рН от 3 до 5. В некоторых вариантах осуществления эмульсии с использованием подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых сохраняли по меньшей мере 95% своей вязкости после хранения в течение одной недели при комнатной температуре (от 20 до 25°С). В еще других вариантах осуществления эмульсии с использованием дисперсионной среды, состоящей из воды и уксуса в соотношении 8:1, смешивают с эмульгатором, содержащим подвергнутые термовлажностной обработке концентраты белка бобов садовых и масло, причем указанный эмульгатор и масло смешивают в соотношении 1:40, и эмульсия имеет общее содержание масла приблизительно 30%, и причем указанное масло представляет собой соевое масло. В еще одном дополнительном варианте осуществления указанная эмульсия имеет вязкость от приблизительно 19000 сП до приблизительно 22500 сП после хранения в течение одной недели при температуре от 20 до 25°С.
50
90
90
50
50
90
50
В вариантах осуществления эмульсии с использованием подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых имеют размер капель диспергированной фазы (при этом 10% капель меньше) менее приблизительно 9 мкм или от приблизительно 7 до приблизительно 11 мкм, или от приблизительно 8 до 10 мкм, или приблизительно 9 мкм. В вариантах осуществления эмульсии с использованием подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых имеют медианный размер капель d менее приблизительно 14 мкм или от приблизительно 12 до 16 мкм, или от приблизительно 13 до приблизительно 15 мкм, или приблизительно 14 мкм. В вариантах осуществления эмульсии с использованием подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых имеют размер d менее приблизительно 25 мкм (при этом 90% капель меньше 25 мкм) или от приблизительно 18 до приблизительно 24 мкм, или от приблизительно 19 до 23 мкм, или приблизительно 22 мкм. В вариантах осуществления эмульсии, полученные из подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых, имеют размер капель d от 18 до 24 мкм, от приблизительно 19 до приблизительно 23 мкм или приблизительно 22 мкм после хранения в течение одной недели при комнатной температуре (от 20 до 25°С). В вариантах осуществления эмульсии с использованием подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых имеют медианный размер капель (d) по меньшей мере на 10% меньше или по меньшей мере на 15% меньше, или по меньшей мере на 20% меньше, или от 10% до 25% меньше, или от 15% до 25% меньше, чем указанные эмульсии с использованием подвергнутой термовлажностной обработке муки из зернобобовых культур, подвергнутых термовлажностной обработке концентратов на основе зернобобовых культур, отличных от бобов садовых, необработанной муки из зернобобовых культур или концентрата на основе белка зернобобовых, и/или изолята белка зернобобовых культур. В вариантах осуществления эмульсии, полученные из подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых, имеют размер капель d менее приблизительно 17 мкм или менее приблизительно 15 мкм, или от приблизительно 11 до приблизительно 14 мкм. В еще других вариантах осуществления эмульсии с использованием дисперсионной среды, состоящей из воды и уксуса в соотношении 8:1, смешивают с эмульгатором, содержащим подвергнутые термовлажностной обработке концентраты белка бобов садовых и масло, причем указанный эмульгатор и масло смешивают в соотношении 1:40, и эмульсия имеет общее содержание масла приблизительно 30%, и причем указанное масло представляет собой соевое масло. В одном дополнительном варианте осуществления указанные эмульсии имеют размер капель d менее 25 мкм и d менее 15 мкм.
В еще других вариантах осуществления эмульсия, полученная из подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых, имеет улучшенную межфазную эластичность по сравнению с эмульсиями, полученными с использованием подвергнутой термовлажностной обработке муки из зернобобовых культур, подвергнутых термовлажностной обработке концентратов на основе зернобобовых культур, отличных от бобов садовых, необработанной муки и концентратов на основе зернобобовых культур, и/или изолятов белка зернобобовых культур. Повышенная межфазная эластичность определяет сопротивление напряжению, создаваемому деформацией. Без привязки к какой-либо теории эмульсия с более высокой межфазной эластичностью является более стабильной, поскольку она менее склонна к коалесцированию. В некоторых вариантах осуществления в настоящем документе описана эмульсия, измеряемая при помощи тензометра следующим образом.
Раствор готовили путем смешивания эмульгатора с буферным раствором (рН 3), который готовили с использованием фосфата натрия и лимонной кислоты, с получением 50 мл раствора с концентрацией 0,1% (масс./об.) Затем раствор смешивали с помощью автоматических магнитных мешалок при низкой и средней скорости (-300-700 об/мин) до полного растворения эмульгатора. После этого раствор фильтровали с помощью мембраны из ПТФЭ с размером пор 1,0 мкм (Puradisc 25 TF, Whatman). Измерения натяжения и реологических свойств производили для капель соевого масла (S7381, SigmaAldrich) в растворах 0,1% (масс./об.) (эмульгатор/буфер) (при рН 3) с помощью тензометра для анализа профилей (РАТ-1М, Sinterface Technologies, Германия).
Оснастка состоит из J-образной иглы, которую частично погружают в 25-30 мл раствора эмульгатора, причем раствор содержится в стеклянной кювете. На конце иглы создают капли соевого масла с известным объемом (40 мкл). Форму масляной капли (или пузырька в воде) регистрируют в зависимости от времени, а межфазное натяжение определяют по форме пузырька с помощью уравнения Юнга-Лапласа. По истечении заданного времени (3 часа) натяжение капли достигает квазиравновесия, а каплю подвергают колебаниям на различных частотах. Это достигается путем впрыскивания и удаления заданного объема масла под управлением программного обеспечения (тензометр для анализа профиля SINTERFACE, РАТ-1М VER. 1.5.0.726).
В различных вариантах осуществления эмульсия имеет межфазную эластичность более 20 мН/м или более 21 мН/м, или от 20 мН/м до 30 мН/м, или от 21 мН/м до 25 мН/м, или от приблизительно 22 мН/м до 24 мН/м, и/или подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, диспергированный в водных растворах с рН 3, может образовывать эмульсию соевого масла с частицами диспергированной фазы, имеющую межфазную эластичность более 20 мН/м или более 21 мН/м, или от 20 мН/м до 30 мН/м, или от 21 мН/м до 25 мН/м, или от приблизительно 22 мН/м до 24 мН/м. В еще других вариантах осуществления эмульсия и/или подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, диспергированный в водных растворах с рН 3, может образовывать эмульсию соевого масла с частицами диспергированной фазы, имеющую межфазную эластичность более 20 мН/м или более 21 мН/м, или от 20 мН/м до 30 мН/м, или от 21 мН/м до 25 мН/м, или от приблизительно 22 мН/м до 24 мН/м при 0,01 Гц или 0,02 Гц, или 0,25 Гц, или 0,033 Гц, или 0,05 Гц, или 0,21 Гц, или 0,2 Гц.
В различных вариантах осуществления эмульсии с использованием подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых и пищевые продукты с использованием указанных эмульсий включают, помимо прочего, вязкие заправки, соусы, подливы, кремообразные супы и кремообразные десерты, молочные и подобные молочным продукты, например, мороженое, взбитые сливки (молочные и не молочные), плавленый сыр/сырный продукт, йогурт/сметана, приправы из сыра, забеливатели кофе, включая не молочные альтернативы всех этих изделий; хлебобулочные изделия и изделия, связанные с ними, такие как торты, печенье, хлеб, кексы, начинки из крема, фруктовые начинки, глазурь, пончики; конфеты и кондитерские изделия, такие как шоколад, составной шоколад и жевательная резинка; острые закуски, маргарин и пасты; а также мясные изделия, такие как формованное мясо и эмульгированное мясо.
-1
-1
В дополнительном аспекте в настоящем документе описан пищевой продукт с использованием подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых, причем указанный пищевой продукт представляет собой кондитерскую пасту, например, шоколадную пасту (в настоящем описании кондитерские пасты могут применяться к пастам, имеющим любой вкус, и не ограничиваются сладкими пастами). В вариантах осуществления кондитерская паста содержит подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых и по меньшей мере один дополнительный ингредиент. В других вариантах осуществления указанная кондитерская паста способна к намазыванию при температуре окружающей среды (от 5 до 35°С), где способность к намазыванию относится к легкости, с которой пищевой продукт может быть намазан с помощью ножа или аналогичного инструмента. В настоящем описании способность к намазыванию характеризуется функциональными и реологическими свойствами указанной кондитерской пасты. В некоторых вариантах осуществления способность к намазыванию кондитерской пасты характеризуется максимальным напряжением, необходимым для намазывания пищевого продукта, и вязкостью пасты. В настоящем описании кондитерская паста (или другой пищевой продукт) является способной к намазыванию, если она характеризуется максимальным напряжением от 300 г до 450 г и вязкостью от 160 до 220 Па⋅c. Другие варианты осуществления кондитерских паст с использованием подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых имеют водную активность от 0,15 до 0,20. В настоящем описании измерения вязкости производят при 23°С со скоростью сдвига 1 с с помощью реометра с регулируемым напряжением (AR-G2, ТА Instruments). В настоящем описании все измерения максимального напряжения производят при 23°С со скоростью сдвига 1 с с помощью реометра с регулируемым напряжением (AR-G2, ТА Instruments). В настоящем описании значения водной активности измеряют с помощью измерителя точки росы и водной активности AquaLab; водная активность, являясь соотношением, представляет собой безразмерное значение.
В различных вариантах осуществления кондитерские пасты с использованием подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых обладают большей устойчивостью к отделению масла, чем кондитерские пасты, полученные с использованием подвергнутой термовлажностной обработке муки из зернобобовых культур, подвергнутых термовлажностной обработке концентратов на основе зернобобовых культур, отличных от бобов садовых, необработанной муки и концентратов на основе зернобобовых культур, и/или изолятов белка зернобобовых культур. В различных вариантах осуществления устойчивость кондитерской пасты к отделению масла измеряют путем наблюдения за скоплением масла на поверхности пасты через определенный период времени. В различных других вариантах осуществления кондитерские пасты, содержащие подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, с течением времени имели меньшую микробную активность, чем кондитерские пасты с использованием подвергнутой термовлажностной обработке муки из зернобобовых культур, подвергнутых термовлажностной обработке концентратов на основе зернобобовых культур, отличных от бобов садовых, необработанной муки и концентратов на основе зернобобовых культур, и/или изолятов белка зернобобовых культур. В других вариантах осуществления кондитерская паста, содержащая подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, имела меньший бобовый привкус, чем кондитерские пасты, полученные с использованием подвергнутой термовлажностной обработке муки из зернобобовых культур, подвергнутого термовлажностной обработке концентрата на основе зернобобовых культур, отличных от бобов садовых, необработанной муки и концентрата на основе зернобобовых культур, и/или изолята белка зернобобовых культур.
В некоторых других вариантах осуществления кондитерская паста дополнительно содержит негидрогенизированное растительное масло, имеющее низкое содержание сухих веществ при температуре окружающей среды (от 5 до 35°С) и высокую стабильность. В одном или более вариантах осуществления указанная кондитерская паста дополнительно содержит растительное масло, имеющее содержание твердых жиров от приблизительно 0% до приблизительно 5% или менее приблизительно 2,5%, или менее приблизительно 1%, или не более 1% при 20°С. В дополнительных вариантах осуществления кондитерская паста дополнительно содержит масло, имеющее содержание твердых жиров от приблизительно 0% до приблизительно 20% или менее приблизительно 17,5%, или менее приблизительно 15%, или менее приблизительно 13%, или не более 13%, или от приблизительно 1% до 17,5%, или от приблизительно 5% до приблизительно 15% при 10°С. В еще других вариантах осуществления кондитерская паста дополнительно содержит масло, имеющее среднее содержание насыщенного жира от приблизительно 30% до приблизительно 50% или от приблизительно 35% до приблизительно 45%, или от приблизительно 38% до приблизительно 42%, или приблизительно 40%. В других дополнительных вариантах осуществления кондитерская паста дополнительно содержит масло, имеющее содержание мононенасыщенного жира от приблизительно 35% до приблизительно 55% или от приблизительно 40% до приблизительно 50%, или от приблизительно 44% до приблизительно 48%, или приблизительно 46%. В еще других вариантах осуществления кондитерская паста дополнительно содержит масло, имеющее содержание полиненасыщенного жира от приблизительно 5% до приблизительно 20% или от приблизительно 10% до приблизительно 15%, или приблизительно 12%. (Все процентные доли в данном абзаце являются измеренными весовыми значениями по массе масла в целом).
В некоторых вариантах осуществления кондитерские пасты, содержащие подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, дополнительно содержат третий ингредиент, представляющий собой сахарозу и/или ароматизатор, причем такие ароматизаторы представлены следующими не имеющими ограничительного характера примерами: экстракты, масла, пюре, сок, концентрированные соки и порошки таких ароматизаторов, включающие следующие не имеющие ограничительного характера примеры: фруктовые ароматизаторы (например, клубничный, вишневый, черничный, абрикосовый, яблочный, банановый, фиговый), ореховые ароматизаторы (например, миндальный, лесного ореха, фисташковый, пекановый), шоколад, кофе и/или ваниль. В дополнительных вариантах осуществления указанной кондитерской пасты добавляют ароматизатор в виде порошка в количестве от 1% до 10%, от приблизительно 5% до приблизительно 10%, от приблизительно 7,5% до приблизительно 10% или от приблизительно 8% до приблизительно 9% по массе пасты. В еще других вариантах осуществления ароматизатор представляет собой какао-порошок или темный какао-порошок.
В некоторых вариантах осуществления кондитерская паста с использованием подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых содержит второй источник белка. По меньшей мере в одном варианте осуществления в кондитерской пасте, содержащей подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых и второй белок, используют молочный компонент в качестве источника второго белка, причем указанный молочный продукт выбирают из молока (необезжиренного, с пониженным содержанием жира, обезжиренного и их комбинаций) и молочных сухих веществ (молочная сыворотка, казеин, обезжиренное сухое молоко и их комбинации). В дополнительных вариантах осуществления молочный компонент может быть добавлен к кондитерской пасте в соотношении (молочный компонент к подвергнутому термовлажностной обработке концентрату белка бобов садовых) от приблизительно 3:1 до приблизительно 1:3, от приблизительно 2:1 до приблизительно 1:2 или от 1:1 или от приблизительно 1,6:1 до приблизительно 1,5:1, или приблизительно 1:1, или приблизительно 1,6:1.
В других вариантах осуществления кондитерская паста, содержащая подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, дополнительно содержит подсластитель, такой как один из следующих не имеющих ограничительного характера примеров: сахароза, аллюлоза, ребаудиозид (например, ребаудиозид М), фруктоолигосахариды (например, nutraflora) и их смеси.
В некоторых вариантах осуществления кондитерская паста с использованием подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых имеет аромат какао. В других вариантах осуществления в настоящем документе описана кондитерская паста, содержащая какао-порошок, сахарозу, пальмовое масло, обезжиренное сухое молоко, подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых и лецитин. В некоторых вариантах осуществления кондитерская паста содержит масло в количестве от приблизительно 10% до приблизительно 30%, от приблизительно 15% до приблизительно 25%, от приблизительно 21,5% до приблизительно 23,5% или от приблизительно 22% до приблизительно 23% от массы пасты. В других вариантах осуществления кондитерская паста содержит подсластитель в количестве от приблизительно 25% до приблизительно 50%, от приблизительно 30% до приблизительно 40%, от приблизительно 35% до приблизительно 40% или приблизительно 39% от массы пасты. В еще других вариантах осуществления кондитерская паста содержит подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых в количестве от 10% до 40%, от 10% до 20%, от 15% до 20% или приблизительно 17,5% от массы пасты. В некоторых вариантах осуществления лецитин, содержащийся в кондитерской пасте, описанной в настоящем документе, может быть получен из любого подходящего источника. В еще других вариантах осуществления лецитин получают из сои. В других вариантах осуществления лецитин добавляют к кондитерской пасте в количествах от приблизительно 0,01% до приблизительно 1%, от приблизительно 0,1% до приблизительно 0,75%, от приблизительно 0,25% до приблизительно 0,5% или приблизительно 0,4% от массы пасты. В другом варианте осуществления кондитерская паста содержит приблизительно 8,75% какао-порошка, приблизительно 39,01% сахарозы, приблизительно 22,80% пальмового масла и приблизительно 29,04% подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых. В еще одном варианте осуществления кондитерская паста содержит приблизительно 8,75% какао-порошка, приблизительно 39,01% сахарозы, приблизительно 22,80% пальмового масла, приблизительно 11,21% обезжиренного сухого молока и приблизительно 17,83% подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых или подвергнутой термовлажностной обработке чечевичной муки. Процентные доли в данном абзаце представляют собой массовые доли относительно массы пасты.
В еще одном варианте осуществления кондитерская паста с использованием подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых дополнительно содержит второй подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка зернобобовых культур (например, подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка чечевицы), причем указанные концентраты белка бобов садовых и чечевицы смешивают в массовом соотношении от 3:1 до 1:3, от 2:1 до 1:2 или 1:1.
В некоторых вариантах осуществления описанная кондитерская паста имеет вязкость от приблизительно 160 до приблизительно 220 Пах, от приблизительно 175 до приблизительно 210 Пах, от приблизительно 185 до приблизительно 205 Пах или от приблизительно 190 до приблизительно 200 Пах.
В еще других вариантах осуществления кондитерская паста имеет максимальное напряжение от приблизительно 300 г до приблизительно 450 г, от приблизительно 300 г до приблизительно 320 г, от приблизительно 350 г до приблизительно 410 г, от приблизительно 380 до 405 г или от приблизительно 390 до 402 г.
В еще других вариантах осуществления кондитерская паста имеет твердость от приблизительно 1900 до приблизительно 2100 г, от приблизительно 1900 до приблизительно 1950 г или от приблизительно 1920 до приблизительно 1940 г.
Разница в водной активности также является показателем стабильности, поскольку снижение водной активности указывает на потерю воды из пасты; по мере потери воды паста становится менее способной к намазыванию. Как показано ниже в таблицах 3 и 4, разница в водной активности является важным показателем стабильности пасты, но она недостаточна, поскольку пасты, имеющие различные ингредиенты, или уровень использования ингредиентов могут иметь стабильную водную активность в течение шести недель, но по-прежнему обладают значительным отделением масла. Водную активность измеряют с помощью измерителя точки росы и водной активности AquaLab. В некоторых вариантах осуществления кондитерская паста, описанная в настоящем документе, будет иметь водную активность от приблизительно 0,10 до приблизительно 0,20, от приблизительно 0,12 до приблизительно 0,20, от 0,15 до 0,20 и от 0,14 до 0,16.
В различных вариантах осуществления кондитерская паста, содержащая подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, имеет максимальный размер частиц (приблизительно равен диаметру частиц подсластителя в пасте) менее приблизительно 125 мкм, или менее приблизительно 120 мкм, или менее приблизительно 115 мкм, или менее приблизительно 110 мкм, или менее приблизительно 105 мкм. В других вариантах осуществления кондитерская паста, содержащая подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, содержит множество частиц, имеющих распределение диаметров, причем указанное распределение по существу состоит из частиц с диаметрами от приблизительно 0,1 мкм до приблизительно 125 мкм или не более 125 мкм.
В других вариантах осуществления кондитерские пасты, описанные в настоящем документе, которые содержат подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, имеют меньшее отделение масла с течением времени, чем пасты, полученные из необработанных концентратов белка бобов садовых или подвергнутой термовлажностной обработке муки из бобов садовых. В некоторых вариантах осуществления кондитерские пасты, описанные в настоящем документе, которые содержат подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых, не продемонстрировали отделения масла через четыре, пять или шесть недель.
В другом аспекте в настоящем документе описаны способы получения кондитерской пасты, содержащей подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых. В некоторых вариантах осуществления кондитерскую пасту получают путем смешивания масла, подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых и необязательного подсластителя с помощью стандартного смесительного оборудования, такого как, например, стационарный миксер. В другом варианте осуществления кондитерскую пасту получают путем смешивания масла, ароматизатора, подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых, подсластителя и необязательно молочного компонента с помощью стандартного смесительного оборудования, такого как, например, стационарный миксер.
В дополнительных вариантах осуществления способа получения кондитерской пасты масло и по меньшей мере подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых смешивают друг с другом до получения однородной смеси. В еще других вариантах осуществления способа получения кондитерской пасты масло и по меньшей мере подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых смешивают в течение от приблизительно 1 до приблизительно 20 минут или от приблизительно 1 до приблизительно 10 минут, или приблизительно 5 минут. В еще одном дополнительном варианте осуществления способа получения кондитерской пасты сахарозу (или другой подсластитель) и ароматизатор добавляют к смеси масла и подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых. В еще других вариантах осуществления получения кондитерской пасты ингредиенты смешивают в течение от приблизительно 1 до приблизительно 20 минут или от приблизительно 1 до приблизительно 10 минут, или приблизительно 5 минут.В еще других вариантах осуществления способа получения кондитерской пасты смесь всех ингредиентов дополнительно рафинируют таким образом, чтобы разрушить и/или отшлифовать частицы в кондитерской пасте. В различных вариантах осуществления способа получения кондитерской пасты указанное рафинирование выполняют за один или более этапов. В еще других вариантах осуществления способа получения кондитерской пасты указанные этапы рафинирования включают использование валкового рафинера, содержащего один или более валков. В еще других вариантах осуществления указанного способа кондитерскую пасту подают на валок или между набором валков. В еще других вариантах осуществления указанного способа указанный этап рафинирования может дополнительно включать этап конширования, который предназначен для приготовления композиции и/или ее перемешивания для способствования диспергированию жира по всей композиции и/или может дополнительно обеспечивать шлифовку частиц. В дополнительных вариантах осуществления способа получения кондитерской пасты перед коншированием в указанную пасту добавляют лецитин. В еще одних вариантах осуществления указанного способа указанный этап конширования происходит в течение меньшего времени и при более низкой температуре, чем обычно характерно для производства шоколада. По меньшей мере в одном варианте осуществления указанного способа указанный этап конширования составляет от приблизительно 20 до приблизительно 40 минут или от приблизительно 25 до приблизительно 35 минут, или приблизительно 30 минут. По меньшей мере в одном или более дополнительных вариантах осуществления указанного способа указанный этап конширования осуществляют при температуре от приблизительно 40 до приблизительно 50°С или от приблизительно 42 до приблизительно 45°С, или приблизительно 43°С (приблизительно 110°F). В некоторых вариантах осуществления способ получения кондитерской пасты включает рафинирование указанной пасты с помощью многовалкового рафинера и многократное рафинирование указанной пасты посредством указанного рафинера. По меньшей мере в одном варианте осуществления способа получения кондитерской пасты валковый рафинер имеет от 1 до 5 валков. В различных других вариантах осуществления способа получения кондитерской пасты указанную пасту рафинируют от 20 до 40 раз на одновалковом рафинере или на трехвалковом рафинере от 5 до 15 раз или от 7 до 12 раз, или 9 раз.
В другом аспекте в настоящем документе описан пищевой продукт, представляющий собой мороженое, содержащее подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых. В различных вариантах осуществления описанное мороженое представляет собой мороженое. В различных других вариантах осуществления в мороженом используют подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых для замены моноглицеридов и/или диглицеридов. Еще другие варианты осуществления изобретения относятся к мороженому, содержащему подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых с улучшенной скоростью таянию по сравнению с мороженым, не содержащим эмульгатора. Один дополнительный вариант осуществления относится к мороженому, содержащему смесь молока (с любым процентным содержанием жира) и/или сливок (с любым процентным содержанием жира), и/или обезжиренного сухого молока, и/или подсластителя. Еще один вариант осуществления относится к способу получения мороженого, включающему смешивание всех ингредиентов, гомогенизацию смеси, обеспечение охлаждения смеси, а затем дальнейшее смешивание смеси при температуре ниже температуры замерзания для включения в смесь достаточного количества воздуха.
Ссылка на 0% означает ниже измеримых предельных значений и не ограничивается абсолютным отсутствием измеряемого вещества.
с
В настоящем описании ссылка на граммы (г) в качестве меры силы означает грамм-силы (г).
Следующие примеры представлены в качестве иллюстраций и не должны толковаться как ограничивающие каким-либо образом объем настоящего изобретения. Средним специалистам в данной области будет понятно, что в способы и материалы, используемые в примерах, могут вноситься стандартные модификации, которые по-прежнему подпадают под сущность и объем настоящего изобретения.
Пример 1. Стабильности эмульсии
Процедура
Межфазное натяжение и процедура определения межфазных реологических свойств. 50 мл раствора эмульгатора, диспергированного (0,1% масс./об.) в буферном растворе (рН 3 - натрия фосфат и лимонная кислота), смешивали при низкой средней скорости (-300-700 об/мин) для растворения эмульгатора. Раствор фильтровали с помощью мембраны из ПТФЭ с размером пор 1,0 мкм (Puradisc 25 TF, Whatman). Соевое масло добавляли к раствору с помощью формованной иглы, которую частично погружали в раствор эмульгатора. На конце иглы создают капли соевого масла с известным объемом (40 мкл). Форму масляной капли (или пузырька в воде) регистрируют в зависимости от времени, а межфазное натяжение определяют по форме пузырька с помощью уравнения Юнга-Лапласа. По истечении заданного времени (3 часа) натяжение капли достигает квазиравновесия, а каплю подвергают колебаниям на различных частотах. Это достигается путем впрыскивания и удаления заданного объема масла под управлением программного обеспечения (тензометр для анализа профиля SINTERFACE, РАТ-1М VER. 1.5.0.726; Sinterface Technologies, Германия).
Результаты измерений с помощью тензометра представлены в таблице 2 и показывают, что эмульсии (40 мкл соевого масла в растворе эмульгатора/воды 0,1% масс./об.) с использованием эмульгатора на основе подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых имели более высокую поверхностную эластичность, чем растворы эмульгатора, полученные с использованием или необработанного концентрата белка бобов садовых или изолята белка гороха.
Пример 2. Эмульсии как пищевые продукты Процедура
Измерение вязкости. В следующих примерах измерения вязкости производили с использованием прибора Brookfield DV2T с Heliopath (Brookfield АМЕТЕК, г. Мидлборо, штат Массачусетс, США). Образцы эмульсии измеряли с помощью Т-шпинделя С при 20 об/мин в течение 30 секунд.
Анализ размера частиц эмульсии. Размер частиц (капель) эмульсии измеряли двумя способами. В таблице 4 результаты были получены с помощью лазерного дифрактора с использованием модели анализа Ми. В таблицах 6 и 7 результаты были получены с использованием прибора FlowCam CS от компании Fluid Imaging Technologies, Inc., (г. Скарборо, штат Мэн, США). Частицы измеряли при увеличении 20Х с использованием фильтров 2-1000 мкм с коэффициентом пропорциональности более 0,95 и подгонкой окружности.
Рецепт эмульсии. Испытуемые эмульсии получали в соответствии с таблицей, представленной в таблице 1, если не указано иное.
Белок зернобобовых обозначает обработанную или необработанную муку из зернобобовых, обработанный или необработанный концентрат белка зернобобовых, изолят белка зернобобовых, как указано. Все образцы были получены из бобов садовых.
Способ получения эмульсии. Если не указано иное, эмульсии были получены путем смешивания всех ингредиентов, а также воды и уксуса по отдельности. Все немасляные ингредиенты смешивали в чаше для смешивания стационарного миксера KitchenAid (KitchenAid Professional 5 Plus, KitchenAid, г. Бентон Харбор, штат Мичиган, США) до гомогенизации. Масло медленно добавляли при перемешивании со средней скоростью и массу переносили в миксер Scott Turbon для гомогенизации с высоким усилием сдвига. (30 герц в течение 2 минут).
Процедуры хранения. Образцы эмульсии хранили при температуре от 20 до 30°С в течение указанного периода времени.
Пример 2а. Сравнение подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых с необработанными концентратами
В таблице 4 показаны вязкость и размер капель эмульсий, полученных из подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых и необработанных концентратов белка бобов садовых, и показано, что при эквивалентном использовании эмульсии с использованием подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых имеют более высокую вязкость и меньший размер капель, чем эмульсии, полученные с использованием необработанного концентрата белка бобов садовых.
Пример 2b. Сравнение влияния содержания масла для подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых и необработанных концентратов
В таблице 5 представлены рецепты, используемые для изучения влияния содержания масла на эмульсии, полученные с использованием подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых, по сравнению с эмульсиями, полученными с использованием необработанного концентрата белка бобов садовых.
В таблице 6 показано, что при всех значениях содержания масла подвергнутые термовлажностной обработке концентраты белка бобов садовых имели более высокую вязкость, чем эмульсии, полученные с использованием необработанного концентрата белка бобов садовых.
Пример 2c. Подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых по сравнению с изолятом белка зернобобовых Используя рецепт из таблицы 3, в таблице 7 приведен размер капель эмульсий с использованием подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых и доступного в продаже изолята белка гороха (Nutralys S85 F (Roquette America Inc., г. Дженива, штат Иллинойс, США), измеренное содержание белка составляет 83% (в расчете на массу сухого вещества).
Кроме того, было обнаружено, что эмульсия на основе изолята белка гороха имеет худшие органолептические свойства, чем эмульсия на основе подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых. А именно, эмульсии на основе изолята белка гороха были менее прозрачными, имели янтарный цвет и были текучими, тогда как эмульсии с использованием подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых были белый цвет с желтоватым оттенком и устойчивую, вязкую текстуру.
Пример 2d. Подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых в сравнении с необработанной и подвергнутой термовлажностной обработке мукой на основе белка бобов садовых
Пример 3 - кондитерские пасты
Процедура
-1
Максимальное напряжение и вязкость измеряют с помощью реометра с регулируемым напряжением (AR-G2, ТА Instruments). Образцы загружали на нижнюю пластину Пельтье с заданной температурой 23°С. Верхнюю пластину (50 мм, нержавеющая сталь) опускали в положение измерения с зазором 1 мм. Затем край образца обрезали и герметизировали с помощью силиконового масла для предотвращения испарения. Испытания вращением проводили при скорости сдвига 1 с в течение 120 с.
Текстуру пасты (работу сдвига и работу адгезии) измеряли с помощью анализатора текстуры ТАХТ Plus с насадкой для определения способности к намазыванию (Texture Technologies Corp.). Образцы кондитерской пасты заливали в приемный или основной конус (т.е. опорную плиту, имеющую коническую пустоту) с минимальным прерыванием физической структуры. Образцы смещали в пределах 2 мм от поверхности основного конуса с помощью соответствующего конического зонда. Общую работу (площадь под кривой силы) в процессе сжатия рассчитывали как работу сдвига, представляющую работу, необходимую для намазывания образца. Работа адгезии (площадь под кривой силы во время извлечения) описывает липкость пасты, измеряемую при выводе зонда из пасты, при этом анализатор показывает работу, необходимую для извлечения зонда из пасты.
Некоторые твердые ингредиенты могут быть растворены или суспендированы в пасте. Таким образом, размер частиц относится к измеряемым частицам, существующим в пасте, а максимальный размер частиц приблизительно равен максимальному размеру частиц подсластителя. Для измерения частицы подсластителя использовали микроскопические изображения для анализа частиц сахарозы. Небольшую часть образца пасты помещали на предметное стекло. Покровное стекло помещали сверху и прижимали для размазывания образца тонким слоем. Микроскопические изображения получали под рабочим освещением. Размер частиц сахарозы вручную измеряли с помощью правила «от точки к точке» программного обеспечения INFINITY ANALYZE.
Водную активность измеряли с помощью измерителя точки росы и водной активности AquaLab.
Отделение масла измеряли путем прямого наблюдения за образцами, которые хранили в герметичных контейнерах при температуре окружающей среды (от 5 до 35°С) в течение шести недель. Наблюдения проводили каждую неделю. Было обнаружено, что образец имеет отделение масла, если на поверхности пасты наблюдалось скопление масла.
Пример 3а. Рецепты кондитерской пасты
Пр. 1 представляет собой частичную замену молока на подвергнутый термовлажностной обработке концентрат белка бобов садовых. Пр. 2 молоко полностью заменено подвергнутым термовлажностной обработке концентратом белка бобов садовых. Пр. 3 представляет собой частичную замену молока подвергнутой термовлажностной обработке мукой из чечевицы. Пр. 4 представляет собой кондитерскую пасту из цельного молока. Пр. 5 представляет собой частичную замену молока необработанным концентратом белка бобов садовых. Во всех рецептах масло представляло собой пальмовое масло, продаваемое компанией Durkex.
Пасты получали путем смешивания масла и белкового компонента в стационарном миксере Hobart до получения однородной смеси. Затем к смеси добавляли какао-порошок и сахарозу и перемешивали до получения однородной смеси. Образцы рафинировали 9 раз с помощью трехвалкового рафинера. Затем добавляли лецитин к рафинированным образцам, которые коншировали в течение 30 минут при 43°С (110°F).
Пример 3b - анализ кондитерской пасты
Как показано, рафинирование имеет тенденцию к сгущению пасты и приводило к сгущению паст с маслом с высоким содержанием сухих веществ выше пределов способности к намазыванию. Кроме того, пасты, полученные из рапсового масла, были слишком жидкими, ниже пределов способности к намазыванию. Как видно, пасты из необработанного концентрата белка бобов садовых (пример 2) и концентрата белка бобов садовых, полностью заменяющего молоко (пример 5) были более твердыми, липкими и имели более высокое максимальное напряжение и вязкость, чем другие образцы. Указанные свойства для примера 2 и примера 5 также превысили свойства стандартных коммерческих продуктов. Это подтверждает, что пасты, указанные в примере 2 и примере 5 были менее способны к намазыванию, чем другие испытываемые или коммерческие продукты.
Пр. 1 имел более блестящую поверхность через шесть недель, чем наблюдалось ранее, что указывает на минимальное, но недостаточное отделение масла для его скопления на поверхности. Как показано, в каждом примере отделение масла не было обнаружено (Н/О) до четырех недель хранения. Через четыре недели было обнаружено отделение масла в примере 2 (полная замена молока), примере 3 (с использованием обработанной муки из чечевицы) и примере 5 (с использованием необработанного концентрата белка бобов садовых). В частности, паста на основе цельного молока оставалась стабильной в течение пяти недель, но показала отделение масла через шесть недель. Через шесть недель только пасты на основе обработанного концентрата белка бобов садовых не имели скопления масла на поверхности, что иллюстрирует их повышенную стабильность.
Несмотря на различия в функциональных характеристиках и скорости отделения масла, испытанные образцы имели сходную водную активность.
Пример 4 - мороженое
Указанные в таблице виды мороженого использовали для измерения влияния подвергнутых термовлажностной обработке концентратов белка бобов садовых на скорость таяния.
Мороженое получали следующим образом: Перед обработкой приготовили предварительные смеси сухих ингредиентов. В день обработки часть молока со всем кукурузным сиропом откладывали и осторожно нагревали на индукционной горелке до полного растворения кукурузного сиропа. Сухую предварительную смесь добавляли к молоку и кукурузному сиропу в установке Likwifier и перемешивали в течение 20 минут со скоростью приблизительно 500 об/мин. Затем смесь переносили в бак для хранения и осторожно вмешивали сливки. Пастеризацию проводили с помощью технологического оборудования Microthermics HVHW HTST путем гомогенизации выше по потоку. Целевой предварительный нагрев: 65°С (150°F); давление гомогенизации 10342/3447 кПа (1500/500 фунтов/кв. дюйм); выдержка в течение 30 секунд; конечная температура: 85°С (185°F). Смесь должна иметь температуру не менее 80°С (175°F) на конце трубчатого выдерживателя. Смесь охладили и собрали при температуре 13-15°С (55-60°F) в небольших, подвергнутых санитарной обработке контейнерах. Смесь выдерживали в охлаждаемом хранилище в течение ночи. Смешанную смесь извлекали из охлаждаемого хранилища и помещали в приемные баки морозильного аппарата непрерывного действия WCB Technogel 100. Смесь проталкивали через морозильный аппарат до тех пор, пока он не очистился от дезинфицирующего средства, после чего выключили насос и включили лопастную мешалку и компрессор. Смесь оставляли для замораживания без нагнетания до тех пор, пока с помощью лопастной мешалки не было измерено сопротивление 10 ампер. Затем насос снова включили и начали нагнетание воздуха со скоростью приблизительно 0,325 л/мин. Смесь нагнетали через морозильный аппарат до измерения температуры вытягивания от -6 до -5,5°С (21-22°F); обратное давление непрерывно контролировали для поддержания давления приблизительно 41,37 кПа (6 фунтов/кв. дюйм). Измерения взбитости проводили по мере корректировки насыщения воздухом; отбор образцов начинали только тогда, когда взбитость достигала целевого показателя взбитости 100%.
Отобранные образцы выдерживали в скороморозильном аппарате с интенсивным движением воздуха при температуре -34°С (-30°F) в течение 4 часов, а затем перемещали в морозильное помещение с температурой -23°С (-10°F) для хранения.
Скорость таяния измеряли следующим образом: Массу смеси, капающей через сито, регистрировали каждые 5 минут в течение 3 часов. Тесты скорости таяния показали, что мороженное с использованием подвергнутого термовлажностной обработке концентрата белка бобов садовых имело скорость таяния, близкую к скорости таяния положительного контроля (с использованием моноглицеридов и диглицеридов) по сравнению с отрицательным контролем (без использования эмульгатора).