ЗАМОРОЖЕННЫЕ КОНДИТЕРСКИЕ ИЗДЕЛИЯ С ПОВЫШЕННОЙ УСТОЙЧИВОСТЬЮ К ТЕПЛОВОМУ ШОКУ
FROZEN CONFECTIONARY PRODUCTS WITH HIGH RESISTANCE TO THERMAL SHOCK

Область техники
Настоящее изобретение относится к замороженному кондитерскому изделию с повышенной устойчивостью к тепловому шоку. Продукт согласно изобретению характеризуется наличием белковых агрегатов в форме белковых фибрилл. Способ изготовления такого замороженного кондитерского изделия и способ повышения устойчивости замороженного кондитерского изделия к тепловому шоку также являются частью изобретения.
Уровень техники
Замороженные кондитерские изделия особенно ценятся за его кремообразную и однородную консистенцию. Однако некоторые продукты для сохранения их оптимальных органолептических характеристик по однородности консистенции следует хранить и транспортировать с осторожностью. Колебания температуры, даже небольшие, могут наблюдаться при хранении, распространении или транспортировке и ухудшать качество продукта. Это особенно имеет место, когда потребитель покупает замороженные кондитерские изделия, и когда имеется промежуток времени между моментом, когда продукт вынут из отделения глубокой заморозки и моментом, когда он помещен в домашний холодильник. В такой обстановке может произойти полное или частичное оттаивание продукта до его повторной заморозки. Такие циклы колебаний температуры, называемые тепловым шоком, ответственны за изменение микроструктуры продукта, т.е. за образование кристаллов льда в продукте. Кристаллизированная текстура является следствием таких условий. Такая огрубленная текстура и ощущение льда во рту сопровождаются ухудшенным внешним видом подпорченного продукта или, по меньшей мере, уменьшают его общее качество, как оно воспринимается потребителем.
Различные камеди и/или эмульгаторы давно используются как добавки с целью улучшения стабильности, однородности консистенции и устойчивости замороженного кондитерского изделия к тепловому шоку. Они могут включать гуаровую камедь, муку из семян рожкового дерева или гуара, альгинат, карбоксиметилцеллюлозу, ксантан, каррагинан, синтетические или натуральные эмульгаторы. Однако недостаток использования камедей в том, что иногда они придают продукту слишком жесткую или клейкую/вязкую текстуру.
Европейский патент ЕР 1202638 предлагает использование определенных эмульгирующих систем, чтобы улучшить устойчивость замороженных кондитерских изделий к тепловому шоку. Смеси пропиленгликоля моностеарата (ПГМС) с моно- и диглицеридами и сорбитантристеаратом (СТС), в частности, описаны как очень эффективные системы для уменьшения роста кристаллов льда при тепловом шоке. Однако эти ингредиенты негативно воспринимаются потребителями, и поэтому не отвечают растущим требованиям к продуктам с безупречной этикеткой.
Белки описаны как агенты стабилизации аэрированных продуктов питания, в которых они могут действовать как эмульгаторы, поверхностно-активные вещества и/или наполнители для стабилизации эмульсий или пен. WO 2004/049819 описывает, в частности, использование белковых фибрилл, производных β-лактоглобулина, при изготовлении продуктов питания таких, как молочные продукты, например, (аэрированные) десерты, йогурты, пудинги, в выпечке или сладостях таких, как фраппе, меренги, маршмеллоу, в сливочных ликерах или в пенообразующих добавках для напитков таких, как для капучино. Описано использование фибрилл в качестве загустителя, пенообразователя, агента, повышающего вязкость, и/или гелеобразующего агента.
Международная заявка WO 2008/046732 относится к замороженным аэрированным продуктам питания, содержащим поверхностно-активные волокна с соотношением длины и ширины от 10 до 1000. Приводимые в пример волокна изготовлены из пищевого воска такого, как карнаубский воск, шеллаковый воск или пчелиный воск.
Неожиданно было обнаружено, что использование белковых агрегатов в форме фибрилл в аэрированных замороженных кондитерских изделиях обладает полезными свойствами. В частности, установлено, что использование таких белковых агрегатов улучшает устойчивость замороженных кондитерских изделий к тепловому шоку.
Сущность изобретения
Если не указано иначе, приведенные проценты соответствуют массовым процентам от массы конечного продукта.
Первый объект настоящего изобретения имеет отношение к замороженному кондитерскому изделию, необязательно - аэрированному, с повышенной устойчивостью к тепловому шоку. Упомянутый продукт содержит от 5 до 15% обезжиренного сухого молока (ОСМ), до 20% жира, от 5 до 30% подсластителя и до 3% стабилизирующей системы. Продукт согласно изобретению дополнительно содержит от 0,001 до 4, предпочтительно от 0,01 до 1,5%, более предпочтительно от 0,2 до 1,5% и наиболее предпочтительно от 0,5 до 1,5% белковых агрегатов в форме фибрилл.
Настоящее изобретение также относится к способу изготовления замороженного кондитерского изделия, предусматривающего смешивание 5-15% ОСМ, до 20% жира, 5-30% подсластителя и до 3% стабилизирующей системы, гомогенизацию и пастеризацию смеси, добавление от 0,01 до 1,5%, более предпочтительно от 0,2 до 1,5% и наиболее предпочтительно от 0,5 до 1,5% белковых фибрилл к смеси и затем замораживание полученной смеси. Альтернативно, белковые фибриллы могут быть добавлены в смесь до гомогенизации и пастеризации.
Третий объект изобретения предоставляет способ повышения устойчивости замороженных кондитерских изделий к тепловому шоку, включающий добавление белковых фибрилл к гомогенизированной и пастеризованной смеси для замороженного кондитерского изделия до замораживания упомянутой смеси.
Наконец, изобретение обеспечивает асептически упакованный незамороженный продукт для изготовления замороженного кондитерского изделия, содержащий от 0,001 до 4, предпочтительно от 0,01 до 1,5%, более предпочтительно от 0,2 до 1,5% и наиболее предпочтительно от 0,5 до 1,5% белковых фибрилл.
Раскрытие изобретения
Установлено, что белковые агрегаты в форме белковых фибрилл успешно предотвращают или уменьшают укрупнение микропузырьков воздуха замороженных кондитерских изделий, обычно наблюдаемое после теплового шока и ответственное за ухудшение текстуры упомянутого продукта.
Итак, первый объект настоящего изобретения имеет отношение к замороженному кондитерскому изделию, содержащему от 5 до 15% обезжиренного сухого молока (ОСМ), до 20% жира, от 5 до 30% подсластителя и до 3% стабилизирующей системы. Продукт согласно изобретению дополнительно содержит от 0,001 до 4, предпочтительно от 0,01 до 1,5%, более предпочтительно от 0,2 до 1,5% и наиболее предпочтительно от 0,5 до 1,5% белковых агрегатов в форме фибрилл.
Неожиданно было обнаружено, что упомянутый продукт представляет собой образец исключительной устойчивости к тепловому шоку. Под устойчивостью к тепловому шоку понимается способность продукта, подвергаемого нескольким циклам перепадов температуры поддерживать свою микроструктуру, т.е. избегать укрупнения микропузырьков воздуха и/или образования кристаллов льда.
Заявитель обнаружил, что под воздействием теплового шока замороженные кондитерские изделия, изготовленные согласно способу изобретения, не проявляют каких-либо признаков огрубления микроструктуры.
Это может быть охарактеризовано, например, методом рентгеновской томографии (ссылка: R. Mousavi et al., Imaging food freezing using X-ray microtomography, International Journal of Food Science and Technology 2007, 42, 714-727.)
Эта методика использовалась для наблюдения за микропузырьками воздуха и, в частности, за их размерами в продуктах согласно изобретению по сравнению с контрольными продуктами, которые не содержали белковых фибрилл. Методика и результаты далее обсуждаются в примерах.
Кроме того, замороженные кондитерские изделия согласно изобретению успешно проявляют устойчивость к тепловому шоку, сравнимую с той, которая может быть достигнута использованием эмульгирующих систем, основанных на ПГМС и моно/диглицеридах, в то же время отвечая растущим запросам потребителей в отношении продуктов с меньшим содержанием искусственных компонентов и других добавок.
Не будучи связанными рамками какой-либо теории, предполагается, что характеристики, достигнутые продуктом согласно изобретению, объясняются отличием в структуре белка (вытянутая форма против мелких сферических мономеров), присутствием пептидов и гораздо более высокой вязкостью в наполнителе.
В частном случае воплощения изобретения замороженное кондитерское изделие согласно изобретению аэрировано и имеет увеличение объема от 20 до 150%, более предпочтительно между 40 и 120%. Увеличение определяется по следующей формуле
Под замороженным кондитерским изделием понимается, в частности, продукт, выбранный из группы, состоящей из мороженого, сорбета, мелорина, замороженного йогурта, молочного льда, ледяной шуги (жидкий сладкий лед), замороженных напитков, молочных коктейлей и замороженных десертов.
Обезжиренное сухое молоко (ОСМ), использованное в замороженном кондитерском изделии согласно изобретению, может быть, например, сухой или концентрированной обезжиренной сладкой молочной сывороткой. Оно также может включать сухое или концентрированное обезжиренное молоко. ОСМ может также быть получено из коммерческой смеси сухого молока и модифицированных белков молочной сыворотки.
Согласно одному из воплощений изобретения, продукт согласно изобретению содержит от 0,5 до 20% жира и предпочтительно от 8 до 14% жира. Жир может быть получен из растительных источников таких, как, например, пальмовое, кокосовое, соевое, рапсовое, оливковое, пальмоядровое масло, гидрогенизированное кокосовое масло, гидрогенизированное соевое масло, пальмовый олеин и их смеси. Жир может также быть получен из сырья животного происхождения, предпочтительно это молоко (сливки), сливочное масло и/или их фракции.
Кроме того, продукт содержит от 5 до 30% подсластителя. Под "подсластителем" следует понимать смесь ингредиентов, которая придает сладость конечному продукту. Это включает сахарозу, глюкозу, фруктозу, натуральные сахара наподобие тростникового сахара, свекловичного сахара, мелассы, других пищевых подсластителей растительного происхождения и высоко интенсивные подсластители, не имеющие энергетической ценности.
Продукт может содержать стабилизирующую систему в количестве от 0,1 до 3%. Под стабилизирующей системой подразумевается по меньшей мере один эмульгатор и/или стабилизатор. Подходящий стабилизатор включает муку бобов рожкового дерева, гуаровую муку, альгинаты, карбоксиметилцеллюлозу, ксантан, каррагинан, камедь бобов рожкового дерева, желатин и крахмалы. Может быть использован любой пищевой эмульгатор, обычно используемый при производстве замороженного кондитерского изделия. Натуральные эмульгаторы предпочтительны и включают, например, яичный желток, пахту, сырую акациевую камедь, экстракт рисовых отрубей или смесь из них. В частном воплощении, продукт согласно изобретению не содержит пропиленгликольмоностеарата, моно- и диглицеридов.
Замороженные кондитерские изделия согласно изобретению характеризуются наличием белковых агрегатов в форме белковых фибрилл. Эти фибриллы получают из глобулярных белков, преимущественно отобранных из группы, состоящей из белков молочной сыворотки, белков крови, соевых белков, растворимых белков пшеницы, белков картофеля, белков гороха, белков люпина и белков канолы. Более предпочтительно, когда белки получены из бета-лактоглобулина или изолята белков молочной сыворотки.
Белковые фибриллы получают нагреванием белкового раствора, содержащего от 0,1 до 5% глобулярных белков в течение от 30 мин до 48 часов при 60°-100°C и pH ниже 2,5. В особом варианте реализации, охладив, pH полученного раствора фибрилл доводят до 6-7, чтобы облегчить дальнейшую обработку раствора со смесью для замороженного кондитерского изделия.
При ссылках на pH следует учитывать, что он измеряется при комнатной температуре.
Под белковыми агрегатами в форме фибрилл имеются в виду полугибкие фибриллы, которые могут быть охарактеризованы контурной длиной или суммарной длиной, варьирующей от 500 нм до 10 микрон после термообработки или от 50 нм до нескольких микрон в конечном продукте после того, как фибриллы будут срезаны и поделены на более короткие. Фибриллы могут также быть охарактеризованы их поперечным сечением, которое составляет около 4-10 нм. С другой стороны, соотношение сторон зависит от контурной длины (поперечный срез является более или менее монодисперсным). Для наиболее длинной фибриллы оно может быть более 2500, для самой короткой оно может быть около 10.
Второй объект изобретения относится к способу изготовления замороженного кондитерского изделия. Согласно первому воплощению изобретения, на первой стадии способ согласно изобретению включает смешивание от 5 до 15% обезжиренного сухого молока, до 20% жира, от 5 до 30% подсластителя и до 3% стабилизирующей системы. Затем смесь гомогенизируют и пастеризуют. На третьей стадии от 0,001 до 4, предпочтительно от 0,01 до 1,5%, более предпочтительно от 0,2 до 1,5% и наиболее предпочтительно от 0,5 до 1,5% белковых фибрилл добавляют в смесь, которую затем замораживают.
Согласно частному случаю воплощения изобретения, pH смеси находится в интервале между 6 и 7.
Согласно второму воплощению изобретения, фибриллы добавляют к начальной смеси до гомогенизации и пастеризации.
Гомогенизация и пастеризация могут быть осуществлены в любом порядке согласно обычным условиям, известным специалистам в данной области. Например, пастеризацию проводят при температуре около 80-90°C в течение 10-60 с. Смесь затем можно охладить до примерно 2-8°C известными способами и заморозить.
В одном варианте реализации смесь затем замораживают приблизительно при температуре от -3° до -10°C при перемешивании и введении газа, чтобы получить увеличение объема порядка, например, от 20 до 150%. Полученная смесь затем может быть дальше охлаждена экструзией при температуре ниже -11°C в охлаждаемом одно- или двушнековом экструдере и отверждена замораживанием при температуре около от -20 до -40°C.
В другом варианте реализации смесь замораживают неподвижно. Под неподвижным замораживанием подразумевается подвергание продукта отрицательным температурам в морозилке домашнего холодильника или в туннельной закалочной на фабрике или в других устройствах, где продукт выдерживают неподвижным при температурах между, например, -12° и -24°C без какого-либо перемешивания или вмешательства.
В особом варианте реализации способ согласно изобретению включает асептическую упаковку незамороженной смеси, содержащей белковые фибриллы, что позволяет в дальнейшем провести неподвижное замораживание, например, потребителем в домашнем холодильнике.
Предпочтительно глобулярные белки, использованные для образования белковых фибрилл, выбираются из белков молочной сыворотки, белков крови, соевых белков, белков пшеницы, белков картофеля, белков гороха, белков люпина и белков канолы. Особенно предпочтительно бета-лактоглобулин или изолят белков молочной сыворотки.
Белковые фибриллы, добавляемые к смеси в способе согласно изобретению, получают нагреванием белкового раствора, содержащего от 0,1 до 5 мас.% глобулярных белков в течение от 30 мин до 48 ч при температуре от 60 до 100°C и pH ниже 2,5, чтобы получить белковые агрегаты в форме фибрилл. Охладив, pH полученного раствора фибрилл предпочтительно доводят до значения между 6 и 7.
Предпочтительно фибриллы получают нагреванием белкового раствора, содержащего от 2 до 4% глобулярного белка. Предпочтительно белковый раствор нагревают от 2 до 10 ч.
Предпочтительно белковый раствор нагревают при температуре от 80 до 98°C.
Предпочтительно белковый раствор нагревают при pH ниже 2. Предпочтительно pH выше 1.
Далее изобретение также относится к способу повышения устойчивости к тепловому шоку замороженного кондитерского изделия, который включает добавление от 0,001 до 4, предпочтительно от 0,01 до 1,5%, более предпочтительно от 0,2 до 1,5% и наиболее предпочтительно от 0,5 до 1,5% белковых агрегатов в форме белковых фибрилл к гомогенизированной и пастеризованной смеси, содержащей от 5 до 15% ОСМ, до 20% жира, от 5 до 30% подсластителя и до 3% стабилизирующей системы до замораживания результирующей смеси.
Краткое описание фигур
Настоящее изобретение, описываемое в дальнейшем со ссылками на некоторые варианты воплощения изобретения, показано на сопровождающих фигурах, в которых:
Фигура 1: является ТЭМ-микрофотографией фибрилл бета-лактоглобулина, полученных при термообработке (негативное контрастирование). Масштабная метка соответствует 0,5 микронам.
Фигура 2: представляет цикл теплового шока.
Фигуры 3а и 3b: являются изображениями рентгеновской томографии, соответственно, контрольного образца и продукта изобретения, как описано в примере 1, после двух циклов теплового шока.
Фигуры 4а и 4b: изображают распределение густоты пор и кумулятивное распределение, соответственно, контрольного образца и продукта изобретения, как описано в примере 2, после двух циклов теплового шока.
Фигуры 5а и 5b: являются изображениями рентгеновской томографии, соответственно, контрольного образца и продукта согласно изобретению, как описано в примере 2, после двух циклов теплового шока.
Фигура 6: изображение томографии свежеизготовленного мороженого, которое не подвергали циклам теплового шока.
Настоящее изобретение далее иллюстрируется посредством следующих примеров, не носящих ограничительного характера.
Пример 1
Изготовление белковых фибрилл
- Изолят β-лактоглобулина и воду смешивают при комнатной температуре и доводят pH до 2 с помощью концентрированной HCl. Раствор содержал 4 мас.% изолята β-лактоглобулина (эквивалентно 3,46 мас.% β-лактоглобулина).
- Раствор быстро нагревают при легком перемешивании до Т=90°C и выдерживают при этой температуре в течение 5 часов.
- Раствор быстро охлаждают и затем хранят при Т=4°C. Отбирают пробы, чтобы подтвердить агрегированное состояние фибрилл с помощью электронной микроскопии, как показано на фигуре 1, которая является ТЭМ-микрофотографией фибрилл бета-лактоглобулина, полученных при термообработке (негативное контрастирование)*.
- Коэффициент превращения** в белковые фибриллы для этого способа составлял 75%.
* Трансмиссионная электронная микроскопия (ТЭМ).
Каплю разведенного раствора (1-0,1% от конечной массовой концентрации) помещали на углеродную подложку на медную решетку. Избыток раствора удаляли после 30 секунд, используя фильтровальную бумагу. Контраст по отношению к электронам был достигнут негативным контрастированием путем добавления капли 1%-ного раствора фосфовольфрамовой кислоты (ФВА, pH 7, Sigma-Aldrich, Швейцария) на решетку в течение 15 секунд после размещения раствора бета-лактоглобулиновых агрегатов. Любой избыток красителей вновь удаляли фильтровальной бумагой. Электронные микрофотографии получали с помощью ПЗС-камеры, используя трансмиссионный электронный микроскоп Philips СМ100 Biotwin, работающий при 80 кВ.
** Коэффициент превращения
Начальная концентрация нативного β-лактоглобулина проверялась методом оптической УФ-спектроскопии при 278 нм, используя спектрофотометр Uvikon 810 (Kontron Instruments, Flowspec, Швейцария). Коэффициент поглощения при калибровке определяли экспериментально, используя известные концентрации растворов D-лактоглобулина при pH 2,0, в которых β-лактоглобулин был представлен мономером. Определенное значение, ε278=0.8272 л. см-1. г-1, согласуется с литературными данными.
Коэффициент превращения определяли методом оптической УФ-спектроскопии при 278 нм. Термообработанный раствор растворяли в воде MilliQ и осаждали при pH 4,6, центрифугировали при 22000g в течение 15 мин при 20°C, используя центрифугу Sorvall Evolution RC High Speed. Оптическую плотность супернатанта считывали при 278 нм, определяя концентрацию β-лактоглобулина. Разница между начальной концентрацией β-лактоглобулина и концентрацией неагрегированного β-лактоглобулина дает количество агрегированного β-лактоглобулина, его отношение к начальной концентрации считается эффективностью превращения.
Мороженое, содержащее белковые фибриллы
Изготовление
Были изготовлены две отдельные смеси. Первая смесь (смесь для мороженого) содержала все ингредиенты за исключением бета-лактоглобулина. Вторая смесь (раствор белковых фибрилл) содержала бета-лактоглобулин и была обработана, как описано в главах выше.
Изготовление смеси для мороженого
- Все ингредиенты смешивали с водой при Т=60°C.
- Смесь выдерживали при Т=60°C, и все ингредиенты могли гидратироваться в течение 2 ч.
- Затем смесь пропускали через линию гомогенизации/пастеризации. Пастеризацию проводили при 86°C в течение 30 секунд. Гомогенизацию проводили с помощью гомогенизаторов высокого давления (APV, тип: APV-mix) в две стадии при 140 и 40 бар соответственно.
- Затем смесь выдерживали при Т=4°C для созревания в течение 12-24 часов.
Производство мороженого
- Смесь для мороженого и раствор белковых фибрилл смешивали при слабом перемешивании в сосуде при Т=4°C (50 кг смеси для замороженного кондитерского изделия с 22,961 кг раствора белковых фибрилл). Суммарное содержание сухого вещества в конечной смеси составило 38,3 мас.%. Концентрация бета-лактоглобулина составляла 1,09 мас.%, в то время как концентрация белковых фибрилл составляла 0,82 мас.% (заданный коэффициент превращения 75%). Конечная смесь была получена при pH 4,7. Мороженое производили во фризере Hoyer (Technohoy MF 50). Температура на выходе была установлена на -5°C, встречное давление 1,5 бар и скорость мешалки 500 об/мин.
- Мороженое фасовали в пластиковые чашки объемом 120 мл. Рецептуры:
- 1. Тестовое мороженое
- (i) Смесь для мороженого:
Ингредиент
Масса [мас.%]
Вода
45,835
Сухой глюкозный сироп (декстрозный эквивалент 40)
16,191
Сахароза
13,247
Кокосовый жир
10,745
Лактоза
7,860
Обезжиренное сухое молоко
3,238
Моногидрат декстрозы
2,208
Эмульгатор/Стабилизатор
0,677
- (ii) Раствор белковых фибрилл
Ингредиент
Масса [мас.%]
Вода
96,154
Изолят бета-лактоглобулина
3,846
- 2. Контрольный образец мороженого
Ингредиент
Масса [мас.%]
Вода
61,140
Сухой глюкозный сироп (декстрозный эквивалент 40)
9,500
Сахароза
9,000
Заменитель молочного белка
8,900
- содержание белков молочной сыворотки 15%
Кокосовый жир
7,300
Обезжиренное сухое молоко
2,200
Моногидрат декстрозы
1,500
Эмульгатор/Стабилизатор
0,46
Результаты сравнивали с показателями мороженого, изготовленного по рецепту "Контрольный образец мороженого". Рецепт контрольного образца содержал около 1,5 мас.% белков молочной сыворотки из молока и был изготовлен таким образом, что он включал то же самое количество сахара, что и продукт согласно изобретению.
Тест на устойчивость к тепловому шоку
Воздушная микроструктура мороженого исследована с помощью рентгеновской томографии (прибор Scanco medical µCT 35 функционировал в холодном помещении при Т=-16°C) до и после теплового шока. Применяли два цикла теплового шока в течение 72 ч, как показано на фигуре 2.
Образцы мороженого сканировали, используя специально разработанный компьютеризированный томограф высокого разрешения (Scanco mCT 35, Scanco Medical AG, Brtitisellen, Швейцария). Образцы мороженого выдерживали при -25°C в течение 1,5 ч (продолжительность измерения). Использовали размер вокселя и разрешение прибора 4,5 микрометра (10% пониженная функция переноса). 3D-изображения, реконструированные из синограмм, использовали отфильтрованную по Shepp & Logan обратную проекцию, расширенную до конусообразной геометрии.
Способ, использованный для количественной оценки микропузырьков воздуха, состоял из: 1) применения к первичным данным анизотропного диффузионного фильтра (ссылка: P. Perona and J. Malik, Scale-Space and Edge Detection Using Anisotropic Diffusion, IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 12(7):629-639, July 1990); 2) сегментирования результирующих данных, используя локальный минимум гистограммы значения серого вокселя в качестве порогового значения; 3) расчет распределения по диаметру микропузырьков воздуха (например, пор) в 3D, используя алгоритм, предложенный Hildebrand и Ruegsegger (1997) (ссылка: Hildebrand, Т. & Ruegsegger, Р., А new method for the model-independent assessment of thickness in three-dimensional images, Journal of Microscopy, 1997, 185, 67-75).
Томографические изображения представлены на фигурах 3а (контрольный образец) и 3D (мороженое согласно изобретению).
Изображения ясно показывают сильное укрупнение микропузырьков воздуха после теплового шока у контрольного мороженого, в то время как мороженое, содержащее белковые фибриллы, не проявляет каких-либо признаков огубления микроструктуры. Заданный предел разрешения 15 мкм нашего рентгеновского микротомографа (размер вокселя и разрешающая способность прибора 4,5 мкм) был выбран по причине того, что анализ изображений требует наличия объектов, содержащих достаточное число вокселей, чтобы быть однозначно идентифицированными как индивидуальный объект. Таким образом, микропузырьки воздуха у мороженого, содержащего белковые фибриллы, меньше, чем 15 мкм после теплового шока, в то время как пузырьки воздуха в контрольном образце мороженого после теплового шока имеют размер вплоть до 250 нм.
Органолептическая оценка
Группа экспертов пробовала на вкус свежеизготовленные продукты (тестовый и контрольный образцы мороженого) непосредственно после их изготовления и без подвергания их тепловому шоку. Тестирование свежеизготовленных образцов мороженого не выявило значительных различий по характеристикам текстуры.
Пример 2:
Изготовление белковых фибрилл
- Изолят β-лактоглобулина и воду смешивают при комнатной температуре и доводят pH до 2 с помощью концентрированной HCl.
- Раствор быстро нагревают при легком перемешивании до Т=90°C и выдерживают при этой температуре в течение 5 ч.
- Раствор быстро охлаждают и затем хранят при Т=4°C.
- Доводят pH до 6,7 быстрым добавлением NaOH.
- Отбирают пробы, чтобы подтвердить агрегированное состояние фибрилл с помощью электронной микроскопии.
- Коэффициент превращения в белковые фибриллы для этого способа составлял 75%.
Мороженое, содержащее белковые фибриллы
Изготовление
Были изготовлены две отдельные смеси. Первая смесь (смесь для мороженого) содержала все ингредиенты за исключением бета-лактоглобулина. Вторая смесь (раствор белковых фибрилл) содержала бета-лактоглобулин и была обработана, как описано в главах выше.
Изготовление смеси для мороженого было проведено, как в примере 1.
Производство мороженого
- Смесь для мороженого и раствор белковых фибрилл смешивали при слабом перемешивании в сосуде при Т=4°C (50 кг смеси для замороженного кондитерского изделия с 22,961 кг раствора белковых фибрилл). Концентрация бета-лактоглобулина составляла 1,1 мас.%, в то время как концентрация белковых фибрилл составляла 0,8 мас.% (данный Коэффициент превращения 75%). Конечная смесь была получена при pH 6,7. Мороженое производили во фризере Hoyer (Technohoy MF 50). Температура на выходе была установлена на -5°C, встречное давление 1,5 бар и скорость мешалки 500 об/мин.
- Мороженое фасовали в пластиковые чашки объемом 120 мл.
Рецептуры: те же, что и в примере 1.
Тест на устойчивость к тепловому шоку
Тест на устойчивость к тепловому шоку был осуществлен в тех же условиях, которые описаны в примере 1.
Фигуры 4а и 4b изображают распределение пор по диаметру и кумулятивное распределение. Распределение пор по диаметру изображает волюметрическую фракцию микропузырьков воздуха, которая имеет диаметр, заданный соответствующим диаметром на горизонтальной оси. Кумулятивное распределение описывает долю микропузырьков воздуха, диаметр пор которых меньше, чем соответствующий диаметр на той же самой горизонтальной оси.
Соответствующее изображение 2D-томографии представлено на фигурах 5а (контрольный образец) и 5b (мороженое согласно изобретению).
При сравнении фиг.5а и 5b можно ясно видеть, что воздушные микропузырьки мороженого, содержащего белковые фибриллы (фиг.5b), укрупнены гораздо меньше, чем у контрольного мороженого. С помощью распределения пор по диаметру, показанному на фиг.4а и 4b, этот эффект оценивается количественно. Из кумулятивного распределения можно, например, заключить, что у контрольного мороженого около 50% объема воздуха содержится в воздушных микропузырьках с размером меньше 50 микрометров, в то время как у мороженого, содержащего белковые фибриллы, это справедливо для более чем 75% объема воздуха.