ФРУКТОВАЯ ЗАКУСКА
FRUIT SNACK

Настоящее изобретение относится к упакованным, с длительным сроком хранения, натуральным фруктовым закускам и способам их получения.
Повышение осведомленности в вопросах здоровья привело к повышению потребления свежих фруктов в качестве закусок. Однако свежие фрукты являются сезонными и подвержены очень быстрой порче. Кроме того, определенные свежие фрукты, такие как манго, нелегко употреблять в качестве закусок, особенно детям.
В WO 02/07530 описана закуска с высоким содержанием растительных волокон и фруктовый закусочный продукт в форме упакованного, стабилизированного батончика. Эти продукты получают частичным удалением влаги из фруктового пюре с получением пюре с высоким содержанием волокон и введением гидроколлоида, такого как модифицированный пектин для отверждения пюре. Полученный в результате продукт формуют в виде батончиков, упаковывают и стабилизируют, например, применяя сверхвысокое давление (UHP). Продукты имеют плотную, вязкую консистенцию из-за высокого содержания волокон и присутствия введенного гидроколлоида. Кроме того, этот продукт обладает гораздо менее привлекательным вкусом, чем свежий фрукт или желе.
В WO 94/12055 описан способ получения фруктового или растительного геля, предусматривающий стадии: введения пектинэстеразы во фрукты или овощи, или пюре из них, чтобы деметоксилировать пектин; возможно введение хлорида кальция; выдержки фруктового деметоксилированного пектина с получением геля; и составления рецептуры из фруктов или овощей, обработанных подобным образом с получением требуемого продукта. Продукт не является стабильным или упакованным и может быть введен в молочные продукты, в хлебобулочные или кондитерские изделия в качестве интермедиата.
Susumo Oi и Yukio Satomura в Agr. Biol. Chem. Vol. 29(10), страницы 936-942 (1965) описывают исследование обработки фруктовых соков очищенным ферментом пектинметилэстеразой (РМЕ), возможно с введением соли кальция. Обработка повышает вязкость фруктовых соков. Длительная обработка в течение 200 минут или более приводит к тому, что некоторые соки образуют гели. В данной ссылки нет упоминания стабилизации геля, даже нет предположения использовать РМЕ для получения желированных фруктовых пюре.
В WO 97/38591 описано улучшенное томатное пюре холодного отжима, полученное с использованием следующих этапов: (а) применение UHP для инактивации фермента полигалактуроназы (PG), но не фермента РМЕ, (b) выдержка томатного пюре с РМЕ с получением густой консистенции, со следующей за ним стадией (с) инактивацией РМЕ нагреванием. Здесь не описываются упакованные, с длительным сроком хранения желированные продукты. Кроме того, выдержка томатного пюре с РМЕ в результате приводит к густому, но не желированному продукту.
В ЕР-А-1431313 описаны композиции, имеющие натуральную фруктовую текстуру, полученную обработкой подслащенного, ароматизированного водного раствора (но не фруктового пюре) очень низкометоксилированным пектином, кальцием и дополнительными гидроколлоидами, такими как употребляемые в пищу камеди. Полученное в результате желе имеет указанную негомогенную текстуру, подобную текстуре натуральной фруктовой мякоти. Желе может быть упаковано в пакет для непосредственного потребления, в таком случае желе может быть термически стабилизировано, например, нагреванием при 90°С в течение 20 минут.
Сохраняется потребность в упакованном, с длительным сроком хранения продукте из свежих фруктов, стабильным по размерам для удобного потребления и который сохраняет цвет, вкус, аромат и питательные качества свежих фруктов.
Авторы настоящего изобретения разработали способы получения таких продуктов. Дополнительными преимуществами способов являются минимальная технологическая обработка и минимальное использование не фруктовых ингредиентов.
Первый объект настоящего изобретения относится к упакованной, с длительным сроком хранения, желированного натурального фруктового пюре, в котором натуральные пектины указанного фруктового пюре, по существу, деметоксилированы ферментом пектинметилэстеразой под UHP.
Второй объект настоящего изобретения относится к способу получения, упакованного, стабильного в условиях окружающей среды, натурального фруктового продукта, предусматривающему следующие стадии:
(а) измельчения свежих фруктов с получением первого фруктового пюре;
(b) введения РМЕ в первое фруктовое пюре;
(с) упаковки первого фруктового пюре и РМЕ в укупоренный, по существу кислородонепроницаемый контейнер;
(d) выдержки свежего фруктового пюре и РМЕ под UHT для деметоксилирования натуральных фруктовых пектинов в указанном пюре и таким образом трансформации пюре в стабильный по размерам желейный батончик и обеспечение продукта с длительным сроком хранения.
Настоящее изобретение модифицирует пектин, который изначально присутствуют во фрукте (т.е. эндогенный пектин) в гель фруктового пюре. Пектин деметоксилируют введением РМЕ, выдерживают в контролируемых условиях с получением деметоксилированного пектина, который образует гель с водой, изначально присутствующей во фруктовом пюре, и связывая, таким образом, деметоксилированное пюре в стабильную по размерам гелеобразную матрицу. Гелеобразование можно определить, например, по механическим свойствам продукта. В частности, продукт представляет собой полутвердый и стабильный по размерам, как правило, с текстурой средней между текстурой мякоти свежего фрукта и желе. Гелеобразование также может быть определено термическим анализом, поскольку пектиновый гель будет иметь эндотермическую точку плавления, определяемую дифференциальной сканирующей калориметрией.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что выдержка под UHP фруктового пюре может преобразовать ее в плотный, стабильный по размерам закусочный батончик без введения любых других гидрокаллоидов и без введения сахара и зачастую даже без введения двухвалентных ионов, таких как кальций для содействия гелеобразованию, что позволяет получать стабильные по размерам фруктовые закусочные продукты с высоким содержанием влаги и ярко выраженным натуральным вкусоароматом при минимальной стоимости. Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили, что продукты типа фруктовых батончиков могут быть стабилизированы при мягких температурных условиях для длительного хранения посредством выбора подходящей обработки сверхвысоким давлением и выбора подходящей упаковки. Стабилизирующая обработка при мягких температурных условиях также придает продукту типа фруктового батончика свежий, натуральный внешний вид, вкус, аромат и высокое содержание влаги. В противовес вышеописанным существующим способам для получения фруктового геля способы по настоящему изобретению могут быть использованы для получения фруктового геля из свежего фруктового пюре с высоким содержанием влаги без введения каких-либо гидроколлоидов или ферментов, иных, чем РМЕ и без обработки при высокой температуре.
В целом, настоящее изобретение применимо к обработке большого числа различных фруктов, включая манго, клубнику, киви, папайю, ананасы, абрикосы, персики, нектарины, черешню, чернику, малину, яблоки, груши, каштаны, тропические фрукты, бананы, сливы, ежевику, клюкву, маракуйю, грейпфруты, лимоны, мандарины, апельсины, дыни, виноград и их смесей. В определенных вариантах настоящего изобретения фруктовое пюре может включать овощное пюре, такое как пюре из моркови и перца. Было обнаружено, что пюре, в котором, по существу, пигментом являются каротеноиды, демонстрирует большую стабильность цвета при последующей стабилизации высоким давлением, чем фрукты, в которых, по существу, пигментом является хлорофилл (например, киви) или антоцианин (например, клубника и малина). Кроме того, было обнаружено, что из окрашенных каротеноидным пигментом фруктов: манго, папайя, абрикосы, нектарины и персики получают продукты с превосходными механическими и органолептическими свойствами.
В определенных вариантах настоящего изобретения фруктовое пюре, из которого получают гель, может быть смесью различных фруктов, например, манго и другие фрукты, предпочтительно яблоки и манго. Как было указано выше манго, папайя, абрикосы, нектарины и/или персики являются предпочтительными в качестве основного компонента фруктового пюре (по меньшей мере, 25 вес.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 50 вес.%), в частности, когда способ включает стадию стабилизации высоким давлением. В определенных вариантах настоящего изобретения, продукты по настоящему изобретению могут включать область, состоящую из композиции первого фруктового пюре и второй области, состоящей из композиции второго фруктового пюре, отличающейся от композиции первого фруктового пюре. Например, продукт может включать внешний слой из композиции первого фруктового пюре и внутренний слой из композиции второго фруктового пюре. В этих вариантах настоящего изобретения только внешний слой должен быть из желированного пюре. Внутренний слой может быть не желированным или может быть желированным с образованием геля с более низкой прочностью по сравнению с гелем внешнего слоя. Это может быть достигнуто формированием внутреннего слоя из фруктового пюре, по существу, свободного от введенного РМЕ и/или содержащего ингибитор РМЕ, и/или из фруктового пюре с низким содержанием эндогенного пектина. Эти конфигурации позволяют получить внутренней слой с большим количеством различных вариантов цветов, текстур и/или типов фруктов. Например, в определенных вариантах настоящего изобретения внешний слой включает главным образом фракцию из манго, папайи, персиков, нектаринов или абрикосов и внутренний слой, который включает главным образом фракцию из пюре ананаса. В определенных вариантах настоящего изобретения контраст между слоями может быть усилен использованием фруктов, имеющих исходно различную окраску и/или введением пищевых красителей в один или оба слоя. Краситель может представлять собой дисперсию на масляной основе для снижения миграции из слоя в слой.
Термин «фрукт» относится, как правило, к употребляемым в пищу частям фруктов, например мякоти фруктов и употребляемой в пищу кожуре. Продукты по настоящему изобретению, как правило, не содержат зерен фруктов или косточек, имеющих максимальный размер более чем около 2 мм, не содержит, как правило, тонкую кожуру таких фруктов, как манго и яблоко. Предпочтительно, фруктовое пюре состоит, по существу, из измельченной фруктовой мякоти. Термин «натуральное фруктовое пюре» здесь относится к пюре, полученному измельчением натуральных, свежих фруктов. Пюре может включать или состоят, по существу, из пюре, сгущенного выпариванием или другими способами, или может состоят, по существу, из фруктового пюре с высоким содержанием влаги. Однако пюре, предпочтительно, не подвергают обработке при температуре выше, чем около 70°С и более предпочтительно не подвергают обработки при температуре выше, чем около 50°С. Следует отметить, что фрукты могут быть заморожены для хранения и/или транспортировки или перед или после измельчения для получения пюре.
Фрукт (например, фруктовая мякоть) измельчают с получением фруктового пюре. Фруктовое пюре может представлять собой, по существу, однородное, гладкое пюре или может представлять собой пюре с меньшей степенью измельчения, например, пюре содержит кусочки размером максимум более чем около 1 мм, например, кусочки, имеющие максимальный размер от около 1 мм до около 5 мм. Или это может быть смесь из однородного, гладкого пюре и пюре с кусочками больших размеров. Включение некоторого количества кусочков фруктов в пюре обеспечивает неоднородную текстуру конечного продукта, который может быть предпочтительным для потребителя. Предпочтительно, фруктовое пюре представляет собой цельное пюре, о котором можно сказать, что ни один из компонентов фруктовой мякоти не был удален перед последующими стадиями обработки. В частности, по существу, вся влага, содержащаяся во фруктовой мякоти, предпочтительно остается в пюре. Как правило, содержание влаги во фруктовом пюре составляет, по меньшей мере, 70 вес.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 80 вес.% и в некоторых вариантах настоящего изобретения составляет, по меньшей мере, 90 вес.% воды.
Пюре может необязательно включать введенные пищевые волокна, но, как правило, не содержит их. Предпочтительно, пюре содержит менее чем около 15 вес.% нерастворимых волокон, более предпочтительно менее чем около 10 вес.% нерастворимых волокон, еще более предпочтительно менее чем 8 вес.% волокон, более предпочтительно менее чем около 5 вес.% нерастворимых волокон. Предпочтительные пределы содержания нерастворимых волокон составляют от около 0,1 вес.% до около 3 вес.%, например, от около 0,5 вес.% до около 2 вес.%. Содержание нерастворимых волокон определяют методом АОАС 991.43.
Предпочтительно, стадию измельчения фруктов с получением пюре проводят при температуре ниже 50°С, более предпочтительно ниже около 40°С, например, при комнатной температуре. Это позволяет пюре сохранить исходный вкус, аромат и питательные качества фруктов, из которых оно получено.
Преимуществом настоящего изобретения является, то, что фруктовое пюре, кроме того, может быть подвергнуто минимальной обработке, предпочтительно пюре содержит минимальное количество добавок. Это можно достигнуть за счет того, что способ обработки позволяет получить когерентный продукт, как правило, без введения связующих веществ, гидроколлоидов и/или сахаридов.
Предпочтительно, фруктовое пюре и конечный продукт являются, по существу, свободными от введенных гидроколлоидов, о которых можно сказать, что это иные гидроколлоиды, чем тем, которые присутствуют или являются производными от гидроколлоидов, присутствующих изначально во фруктовом пюре, где введенные гидроколлоиды, например, могут быть выбраны из группы, состоящей из введенного пектина, введенного деметоксилированного пектина, альгината или пищевых камедей, которые содержат полисахариды. Где подходящее общее количество введенных гидроколлоидов составляет от около 0,05% до около 1% от общего веса пюре, более предпочтительно от около 0,1% до около 0,5 вес.%.
2+
Фруктовое пюре может включать введенную соль, содержащую двухвалентные металлы для содействия гелеобразованию деметоксилированного пектина. Подходящими ионами двухвалентного металла являются ионы кальция, например, в форме хлорида кальция или ацетата кальция, или лактата кальция, или глюконата лактата кальция, или аскорбата кальция. Предпочтительным является лактат кальция. Введение соли, содержащей ионы двухвалентного металла, не является необходимым во всех этих случаях. Например, манго содержит достаточно эндогенного кальция для осуществления достаточного гелеобразования без введения солей, содержащих ионы двухвалентных металлов. С одной стороны, введение солей кальция является необходимым для достижения достаточного гелеобразования в яблочном пюре. Где соль, содержащая ионы двухвалентного металла, введена в подходящем количестве (как Са) от около 0,05 до около 3 вес.%, предпочтительно от около 0,05 вес.% до около 0,4 вес.%.
Уровень рН фруктового пюре и конечного продукта составляет предпочтительно, менее чем около 4,5, более предпочтительно менее чем от около 3 до 4, наиболее предпочтительно от около 3 до около 3,5. Уровень рН измеряют непосредственно в пюре без разведения, при комнатной температуре. Значение уровня рН может быть как унаследовано от фруктового пюре, так и возможно фруктовое пюре может содержать пищевую кислоту для того, что бы достичь требуемого значения рН. Подходящие пищевые кислоты включают лимонную кислоту, аскорбиновую кислоту, яблочную кислоту, винную кислоту, молочную кислоту, салициловую кислоту, феруловую кислоту. Фруктовые кислоты, изначально присутствующие в свежих фруктах, являются особенно подходящими. Где пищевая кислота предпочтительно введена в количестве от около 0,1 вес.% до около 4 вес.%, предпочтительно от около 0,1 вес.% до около 2 вес.% от общего веса фруктового пюре.
В определенных вариантах настоящего изобретения фруктовое пюре и конечный продукт могут содержать введенный антиоксидант для обеспечения стабильности. Подходящим антиоксидантом является аскорбиновая кислота, которая также может выполнять функцию подкислителя. Предпочтительно, антиоксидант присутствует в количестве от около 0,1 вес.% до около 4 вес.%, предпочтительно от около 0,1 вес.% до около 2 вес.% от общего веса фруктового пюре. Аскорбиновая кислота в пюре может быть получена из натуральных фруктов.
Предпочтительно, фруктовое пюре и конечный продукт являются, по существу, свободными от введенных полисахаридов. Признаком способа и продукта по настоящему изобретению является то, что нет необходимости введения сахаров для обеспечения хорошего гелеобразования. Кроме того, в определенных вариантах настоящего изобретения сахариды могут быть введены для придания вкусоаромата или в других целях, в таком случае сахариды вводят, предпочтительно, в количестве менее чем около 50 вес.%, более предпочтительно менее чем около 30 вес.% и наиболее предпочтительно менее чем около 10 вес.% от общего веса фруктового пюре, например, от около 1 вес.% до около 10 вес.%.
Во фруктовое пюре могут быть введены другие подсластители и агенты, придающие вкусоаромат, но в этом, как правило, нет необходимости, потому что цельный цвет, вкус и аромат свежих фруктов по существу сохранен в продуктах, полученных способом по изобретению.
Соответственно, продукты по настоящему изобретению предпочтительно содержат по существу фрукты, введенный РМЕ, возможно введенные соли, содержащей ионы двухвалентных металлов, возможно, подкислитель и, возможно, антиоксиданты.
Фруктовое пюре содержит эндогенный РМЕ и PG ферменты. РМЕ деэтерифицирует метоксигруппы пектиновой цепочки с высвобождением полигалактуроновой кислоты. Карбоксилатные группы в деметоксилированном пектине имеют поперечную межмолекулярную связь через ионы двухвалентного металла, в результате приводя к гелеобразованию. Однако в большинстве фруктов, включая манго, обработанных способом по настоящему изобретению, выдержка фруктового пюре только с эндогенным РМЕ является недостаточной для получения когерентного, стабильного по размерам желированного продукта, подходящего для потребления в качестве закусочного продукта. Таким образом, необходимо ввести дополнительный РМЕ во фруктовое пюре.
Ферменты PG деполимеризуют пектиновые цепочки и, в частности, деполимеризуют деметоксилированные пектиновые цепочки фруктового пюре. Дополнительным преимуществом настоящего изобретения является то, что применение UHP, по меньшей мере, частично инактивирует эндогенный PG фруктового пюре.
Способ по настоящему изобретению включает стадию введения РМЕ во фруктовое пюре. Введенный РМE может быть получен из различных источников, включая растения, бактерии или грибы. Как правило, РМЕ получен из признанного безопасным (GRAS признанный полностью безвредным) штамма aspergillus niger, являющегося коммерчески доступным, и поэтому здесь не будет описан способ его получения. Другим предпочтительным источником РМЕ являются фруктовые пюре, в частности богатые РМЕ, например томатное пюре. Использование фруктовых пюре в качестве источника РМЕ уменьшает количество добавок в пюре и делает возможным получение 100% фруктового продукта.
В определенных вариантах настоящего изобретения продукт состоит по существу из фруктовых пюре. Например, РМЕ может быть получен из введенного томатного пюре, подкислитель и антиоксидант, например, может быть обеспечен лимонной кислотой и аскорбиновой кислотой, исходно присутствующими во фруктовых пюре. В этих вариантах настоящего изобретения, продукт, по меньшей мере, состоит на около 99 вес.% из фруктов, предпочтительно на около 100 вес.% из фруктов.
Эти продукты по настоящему изобретению могут быть на 100% органическими. Продукты, предпочтительно, по существу или полностью являются свободными от пищевых добавок.
РМЕ вводят во фруктовое пюре, предпочтительно в количестве от около 300 до около 9000 ПЭ единиц на килограмм, более предпочтительно от около 450 до около 3600 ПЭ единиц на килограмм.
3
2
Затем фруктово пюре, содержащее введенный РМЕ и возможно другие ингредиенты, упаковывают. Упаковка является подходящей для длительного хранения фруктового продукта. По меньшей мере, часть упаковки может быть прозрачной, что позволяет видеть содержимое упаковки. Для поддержания свежести продукта упаковка, по существу, является непроницаемой для микроорганизмов и также, по существу, непроницаемой для газов, таких как кислород. Предпочтительно, упаковка по существу непроницаема для кислорода. Подходящие материалы для упаковки имеют кислородную проницаемость при температуре 23˚С и относительной влажности 50% менее, чем около 2 см/м/день под давлением в 1 атм. Пленки, подходящие для упаковки, включают многослойные коэкструдированные кислородонепроницаемые пищевые пленки, такие как С5045 Cryovac, и пленки, акцептирующие кислород. Было обнаружено, что комбинация кислородонепроницаемой упаковки и введения антиоксидантов, таких как аскорбиновая кислота, в результате ведет к получению продукта способом по настоящему изобретению, демонстрирующем превосходную стабильность при хранении.
Упаковка может быть, например, в форме контейнера с твердыми стенками, такого как стеклянная или пластиковая емкость. Однако более подходящей упаковкой является гибкий пакет. Термин «гибкий пакет» относится к закрытому контейнеру, образованному, по существу, или полностью из гибкого тонкого материала. Тонкий материал, как правило, включает, по меньшей мере, сплошной слой термопластичной пленки или это может быть коэкструдированная тонкая пленка, имеющая более одного слоя. Дополнительно тонкий материал, из которого сделан пакет, может включать слой металла, такой как слой алюминия, для того, чтобы обеспечить кислоронепроницаемость материала и эстетический эффект.
Пульпа может быть заполнена в контейнер с использованием традиционного наполнительно-разливочного устройства или устройства для формования заполнения и запечатывания. Устройство может быть адаптировано для заполнения контейнеров частями из двух или более различных фруктовых пюре. Например, два различных фруктовых пюре могут быть заполнены в контейнер через концентрические наливные патрубки, подобно так называемому «одноэтапному» способу формования кондитерских изделий с получением продукта, имеющего внешний слой из первого пюре и внутренний слой из второго пюре.
Как было указано выше упаковка, предпочтительно, состоит из, по существу, пакета из гибкого тонкого материала. Пакет, например, может быть пакетом типа, так называемой «подушечки», как правило, непрерывно изготовленным на устройстве для формования заполнения и запечатывания, или пакет может быть изготовлен из путем соединения вместе передней и задней граней гибкого тонкого материала по их боковым кромкам. В определенных вариантах настоящего изобретения пакет может быть стоячим пакетом. Такой пакет получен соединением вместе передней и задней граней тонкого материала по трем боковым кромкам, соединительная деталь вставлена и соединена по четырем соответствующим кромкам передней и задней граней материала с получением основания пакета. Подходящая толщина каждой гибкой стенки пакета составляет от 50 микрометров до 1000 микрометров, например, от 100 до 500 микрометров.
Пакет может иметь штуцер и/или просечку для вскрытия, и/или разрывную ленту для более легкого открытия пакета после наполнения. Подходящий объем фруктового продукта в упаковке составляет от около 20 мл до около 1000 мл, предпочтительно от около 30 мл до около 300 мл, например, от около 50 мл до около 250 мл. Такой объем является подходящим для индивидуальной порции фруктового продукта, о которой можно сказать, что эта порция подходит для потребления одним человеком за один раз. Как правило, фруктовый продукт по существу полностью заполняет упаковку.
Фруктовое пюре, содержащее введенный РМЕ и, возможно, дополнительные ингредиенты, выдерживают под UHP для деметоксилирования пектина и желирования фруктового пюре. Выдержку проводят во время обработки упаковок UHP. Термин «UHP» относится к изостатическому давлению, по меньшей мере, равному около 200 МПа. Предпочтительно давление составляет от около 300 МПа до около 690 МПа, более предпочтительно от около 350 МПа до около 600 МПа, но также может быть использовано и более высокое давление.
Устройство для проведения UHP обработки пищевых продуктов хорошо известно, и поэтому не будет здесь описано. Подходящим устройством, например, является устройство, доступное от Avure Technology Inc. of Seattle, Washington, Flow International Corp., Kobe Steel, Amahe SA of Spain и Engineered Pressure Systems (Mass, US and Belgium). Описывая в нескольких словах, можно сказать, что устройство включает цилиндрический сосуд высокого давления и имеет, по меньшей мере, одну крышку, которая может быть открыта для загрузки, и который затем может быть закупорен таким образом, чтобы не пропускать воздух. Упакованные продукты обрабатывают, помещая их в сосуд, в подходящий держатель и сосуд заполняют подходящей жидкостью, создающей давление, как правило, водой или вода/глицерин. Дополнительную жидкость, создающую давление, закачивают посредством подходящего напорного гидроусилителя для достижения требуемого изостатического давления внутри сосуда.
Длительность UHP обработки, как правило, составляет от около 1 минуты до около 30 минут, предпочтительно от около 2 минут до около 15 минут, например от около 4 минут до около 10 минут.
Обработка продуктов UHP является причиной мгновенного адиабатического повышения температуры в материале под давлением. Магнитуда повышения температуры зависит от давления, но она, как правило, составляет от около 10°С до около 15°С при давлении 400-500 МПа. Получаемый в результате температурный максимум продукта именуется как температурный максимум избыточного давления. В некоторых вариантах настоящего изобретения сосуд высокого давления нагревают, например, посредством электронагревательного элемента, поддерживая температуру стенок сосуда высокого давления при или около температурного максимума избыточного давления, таким образом, выдерживая продукт при или около температурного максимума избыточного давления в течение стадии обработки UHP. Отсюда следует, что температура UHP обработки может быть определена любым из следующих параметров: (а) начальной температурой продукта непосредственно перед обработкой высоким давлением, (b) температурным максимумом, достигнутым продуктом во время обработки высоким давлением, и/или (с) температурой, на которую установлен термостат сосуда высокого давления. Соответственно, начальная температура составляет значение, примерно равное комнатной температуре, например, от около 5°С до около 40°С, предпочтительно от около 10°С до около 30°С. Соответственно, температурный максимум равен значению менее около 70°С, например, от около 20°С до около 70°С, предпочтительно от около 25°С до около 50°С. Соответственно, установленная температура термостата сосуда высокого давления составляет от около 20°С (т.е. не нагревая) до около 60°С, предпочтительно от около 20°С до около 50°С, более предпочтительно от около 20°С до около 40°С. Использование низких температур дает более плотный гель и, кроме того, помогает сохранять свежий вкус и аромат продуктов.
Стандартные условия UHP обработки представляют собой: температура сосуда 30°С, давление 400 МПа (которое ведет к температурному максимуму обработки, равному около 40°С из-за адиабатического нагревания) и длительность в течение 5 минут.
Использование UHP обработки обеспечивает, по меньшей мере два преимущества. Во-первых, адиабатическое нагревание образца обусловлено применением такого высокого давления, которое дает возможность достичь требуемой температуры нагревания в процессе выдержки около 40°С через упаковку без проведения предварительного нагревания упаковки, имеющей температуру окружающей среды. Это мгновенное нагревание (возможно с проведением предварительного нагревания продукта и/или внешнего обогрева сосуда высокого давления), сокращая общее время обработки. Во-вторых, было обнаружено, что, когда выдержку проводят под UHP, полученные в результате продукты имеют характерную и уникальную структуру. Полученный в результате гель является более гомогенным и когерентным по сравнению с гелями, полученными при обычной термической обработке. Прочность геля определяют с помощью анализатора текстуры способом, описанным ниже, прочность геля является, по существу, более высокой при обработке образца UHP. Это может быть из-за изменений в гидратации и/или третичной структуре пектина в условиях UHP. Кроме того, это может быть из-за разрушения структуру клеточных стенок фрукта в условиях UHP.
Стадия выдержки в результате ведет к получению упакованного фруктового продукта, имеющего когерентную, по существу, стабильную по размерам структуру.
Упакованный продукт также стабилизирован UHP с получением продукта с длительным сроком хранения. Термин «с длительным сроком хранения» относится к продукту, который может храниться, как правило, в условиях холодильника при температуре около 7°С в течение, по меньшей мере, 1 месяца, предпочтительно, по меньшей мере, 3 месяцев, более предпочтительно, по меньшей мере, 6 месяцев и наиболее предпочтительно 1 год, без нежелательного ухудшения органолептических показателей или внешнего вида или без развития микробиологической активности за пределами нормативных ограничений. Под выражением «стабильный в условиях окружающей среды» понимается продукт, который может хранится аналогичным образом при обычной температуре окружающей среды, такой как 20-25°С при относительной влажности 60% с подобной стабильностью.
Предпочтительно, измеренные количества патогенных микроорганизмов в стабилизированном продукте как перед, так и после обработки находится в следующих пределах:
Salmonella/100 г отсутствует
E. coli/г отсутствует
Enterobacteriaceae/г < 1
Faecal Strep./г < 10
Дрожжи/г < 10
Плесень/г < 10
B. cereus/г < 100
S. Aureus/г < 20
TVC/г < 100
Listeria/25 г отсутствует.
Обработка UHP также эффективна для инактивации ферментной порчи такими ферментами, как пероксидаза и полигалактуроназа. РМЕ является более устойчивым к нагреванию и давлению, но было обнаружено неожиданно, что нет необходимости в инктивации РМЕ для достижения полной стабильности продукта в условиях окружающей среды. Таким образом, способы по настоящему изобретению, предпочтительно, не включают дополнительных этапов стабилизации после обработки UHP.
В целях получения стабилизированных продуктов при режимах температурной обработки, описанных выше, желательно применять UHP с показателями давления, по меньшей мере, около 350 МПа, предпочтительно, по меньшей мере, около 400 МПа, например, по меньшей мере, около 500 МПа. Подходящие условия могут быть определены посредством подходящих пробных тестов, в которых образцы инокулируют высокими уровнями (>log 6) специфических микроорганизмов, и выживание этих микроорганизмов после обработки UHP было проверено. Выживаемость зависит от типа микроорганизмов, давления UHP, температуры и времени.
Специфические варианты настоящего изобретения будут описаны дополнительно, например, со ссылками на приложенные фигуры, в которых:
Фиг.1 демонстрирует вид в перспективе упакованного фруктового продукта по настоящему изобретению;
Фиг.2 демонстрирует поперечное сечение продукта Фиг.1 вдоль II-II.
На Фиг.1 изображен продукт 1, представляющий собой брусок в пакете из прозрачного, по существу, кислородонепроницаемого материала. Пакет образуют из тонкого материала в форме тубы, который закупорен с концов 2, 3 посредством нагревания и соединения материала вместе. Сварные швы ориентированы по отношению друг к другу под углом около 90˚ для того, чтобы сделать упаковку более привлекательной внешне. Пакет по существу полностью заполнен желированным фруктовым продуктом. Пакет получен, заполнен и закупорен с использованием традиционной технологии формования, заполнения и запечатывания.
На Фиг.2 изображен желированный продукт внутри пакета, включающий внешний слой 4 первой фруктовой композиции (например, манго) и внутренний слой 5 второй фруктовой композиции (например, манго с ананасом). Внешний слой и внутренний слой получены с применением коэкструзии. Внутренний слой включает пищевой продукт, окрашенный красным, для придания продукту контрастного внешнего вида.
Пример 1
Упакованный батончик из свежего манго был получен следующим образом. Спелое манго (Tommy Atkins variety, Guatemala) было очищено, были удалены косточки и проведено измельчение с получением грубодисперсного пюре. Ввели около 0,25% аскорбиновой кислоты в качестве антиоксиданта для защиты продукта от окисления. Уровень рН после введения аскорбиновой кислоты составил 3,5.

Ввели РМЕ (1800 ПЭ на кг фрукта). Был использован РМЕ Rapidase FP Super, жидкий, очищенный РМЕ из не-ГМО штамма Aspergillus niger. Минимальная активность составила 900 ПЭ/г. Продукты являются кошерными и халялными, свободными от консервантов и подходящими в качестве органической продукции.
2
3
2
Затем пюре заполнили непосредственно в пакет в форме бруска (подушечки) размером около 10 см в длину, 4 см в ширину. Пакеты производят из воздухонепроницаемой пленки (показатель проницаемости О < 2 см/м/день).
Затем пакеты в форме бруска немедленно поступают в устройство UHP и проводят обработку под давлением 350 МПа в течение 5 минут при комнатной температуре (температурный максимум составляет около 35°С) или под давлением 600 МПа в течение 5 минут (температурный максимум около 40°С). В обоих случаях, в результате обработки UHP получают желированный, когерентный, стабильный по размерам батончик в форме бруска. Батончик имеет натуральный цвет манго и приятную структуру, подобную структуре фрукта. По определению дегустационной комиссии вкусоаромат только немного слабее вкусоаромата свежего манго. Упакованные обработанные UHP продукты оставались стабильными в течение, по меньшей мере, 6 месяцев. Это подтверждает, то, что PG по существу инактивирован обработкой UHP.
Справочный пример 2
Фруктовый батончик из манго был получен способом по примеру 1, но вместо выдержки под UHP и стадии стабилизации были проведены раздельно термическая обработка и стадия стабилизации. Термическую обработку проводят при 40°С в течение 30 минут. Полученный в результате желированный фруктовый батончик имеет когерентную структуру и стабилен по размерам, имеет внешний вид, аромат и вкус свежего фрукта. Структурная целостность батончика была немного меньшей, чем у батончика, обработанного UHP, и текстура термически обработанного продукта была менее гомогенной, батончик имел более слабую матрицу и более твердые кусочки фруктов в матрице.
Термически обработанный батончик затем подвергают термической стабилизации нагреванием при 85°С в течение пяти минут. Это минимальная термическая обработка в результате ведет к получению стабилизированного фруктового батончика, имеющего, по существу натуральный цвет, вкус и аромат.
Пример 3
Продукт получают способом по примеру 1 из пульпы свежей папайи. В пульпу вводят 1 вес.% аскорбиновой кислоты с получением конечного уровня рН пюре 3,7. РМЕ вводят в количестве 0,2 вес.%. Кальций не вводят. Обработку UHP проводят при 400 МПа в течение 5 минут (первый образец) и 10 минут (второй образец) с получением в результате стабилизированных, упакованных продуктов из пюре папайи.
Пример 4
Продукт получают способом по примеру 1 из пюре свежего яблока. В пюре вводят 1 вес.% аскорбиновой кислоты с получением уровня рН пюре 3,21. РМЕ вводят в количестве 0,2 вес.%. Вводят лактат кальция в количестве 0,54 вес.% (0,1 вес.% кальция). Обработку UHP проводят при 400 МПа 5 минут с получением в результате стабилизированного, упакованного продукта из пюре персика.
Пример 5
Продукт получают способом по примеру 1 из пюре свежего персика. В пюре вводят 0,5 вес.% аскорбиновой кислоты. РМЕ вводят в количестве 0,2 вес.%. Вводят лактат кальция в количестве 0,54 вес.% (0,1 вес.% кальция). Обработку UHP проводят при 400 МПа в течение 10 минут с получением в результате стабилизированного, упакованного продукта из пюре яблока.
Пример 6
Продукт получают способом по примеру 1 из пюре свежего манго с введением кусочков папайи. В пюре вводят 0,25 вес.% аскорбиновой кислоты с получением уровня рН пюре 3,5. РМЕ вводят в количестве 0,2 вес.%. Кальций не вводят. Обработку UHP проводят при 400 МПа в течение 5 минут (первый образец) и 10 минут (второй образец) с получением в результате стабилизированных, упакованных продуктов из пюре манго, содержащего кусочки папайи.
Пример 7
Продукт получают способом по примеру 1, смешивая пюре из свежего яблока 75 вес.% и малины 25 вес.%. РМЕ вводят в количестве 0,2 вес.%. Вводят лактат кальция в количестве 0,54 вес.% (0,1 вес.% кальция). Обработку UHP проводят при 400 МПа в течение 5 минут с получением в результате стабилизированного, упакованного, свежего продукта из смеси пюре свежих фруктов.
Пример 8
Продукт получают способом по примеру 1 из пюре свежей клубники с добавлением SVZ. РМЕ вводят в количестве 0,2 вес.%. Вводят лактат кальция в количестве 0,54 вес.% (0,1 вес.% кальция). Обработку UHP проводят при 350 МПа в течение 5 минут с получением в результате стабилизированного, упакованного продукта из пюре клубники.
Пример 9
Продукт получают способом по примеру 1 из смеси пюре свежего манго 90 вес.% и 10 вес.% концентрата манго (42Brix). РМЕ вводят в количестве 0,2 вес.%. Кальций не вводят. Обработку UHP проводят при 400 МПа в течение 5 минут с получением в результате стабилизированного, упакованного продукта из пюре манго.
Пример 10
Пульпу манго, содержащую РМЕ, получают по примеру 1. Пюре ананаса, содержащее РМЕ, получают отдельно аналогичным образом. Пюре из манго и пюре из ананаса заполняют в пакет в форме бруска с использованием концентрического наливного патрубка, заполняя посредством него пакет так, что он содержит внутренний слой из пюре ананаса, покрытый внешним слоем из пюре манго толщиной примерно 5 мм. Затем пакет обрабатывают UHP аналогично примеру 1. В результате получают стабилизированный фруктовый батончик, содержащий желированный внешний слой из манго, покрывающий внутренний слой из пюре ананаса, имеющий более низкую прочность геля.
Пример 11 и справочный пример 12
Относительная прочность геля продуктов, полученных выдержкой под UHP и термической обработкой, была определена следующим образом. Спелое манго (Tommy Atkins, Israel) было очищено, косточки были удалены и проведено измельчение с получением грубодисперсного пюре. Ввели около 0,5% витамина С. Уровень рН после введения составил 3,78. Затем пюре заполнили непосредственно в чашку Петри диаметром 5 см и толщиной 1 см. Чашки Петри помещают в пакет и производят или обработку UHP (пример 11) или термическую обработку (справочный пример 12). Обработку UHP проводят под давлением 400 МПа в течение 5 минут при комнатной температуре. Термическую обработку проводят на водяной бане при температуре 40°С в течение 30 минут.
Текстуру продукта определяли с использованием анализатора текстуры Stable Micro Systems.
Установочные параметры:
Диаметр наконечника датчика: 2 см.
Количество оборотов перед тестированием: 1,00 мм/сек.
Количество оборотов во время тестирования: 2,00 мм/сек.
Усилие срабатывания: 0,020 Н.
Интервал деформации сжатия: 5 мм.
Для каждого образца были проведены шесть измерений. Средние показатели измерения усилий, требуемых для разрыва геля в ньютонах, были определены как следующие:
Гель, прошедший обработку UHP (пример 11) 15,01 Н (среднеквадратичное отклонение 2,68).
Гель, прошедший термальную обработку (справочный пример 12) 9,52 Н (среднеквадратичное отклонение 0,38).
Эти измерения подтверждают наблюдаемое поведение гелей, а именно гели, прошедшие обработку UHP, были плотнее, чем гели, прошедшие термическую обработку.
Пример 13
Пюре манго, содержащее РМЕ, было получено по примеру 9 и обработано под давлением 500 МПа в течение 5 минут с получением желированной закуски из манго. Содержание растворимых и нерастворимых волокон в закуске определяли с использованием метода АОАС 991,43. Содержание растворимых волокон составляет 0,7 вес.% и содержание нерастворимых волокон составляет также 0,7 вес.%.
Пример 14
Было получено пюре из клубники, 90 вес.% свежей клубники и 10 вес.% концентрата клубники (45 Brix) с содержанием РМЕ 0,2 вес.% и 0,4 вес.% лактата кальция с введением аскорбиновой кислоты до достижения ровня рН 3,55. Пюре было обработано под давлением 400 МПа в течение 5 минут при температуре сосуда высокого давления 60°С с получением желированной закуски из клубники. Содержание растворимых и нерастворимых волокон в закуске определяли с использованием метода АОАС 991,43. Содержание растворимых волокон составляет 0,3 вес.% и содержание нерастворимых волокон составляет 1,4 вес.%.
Пример 15
Была получена смесь 50:50 из свежих томатов черри и пюре свежего манго, было проведено перемешивание и упаковка в пакет в форме бруска. Никакие другие компоненты не вводили. Пакет был подвергнут обработке под давлением 600 МПа в течение 10 минут при комнатной температуре с получением желированной закуски.
Примеры 16-24
Определяли воздействие различных условий обработки UHP на текстуру, вкусо-аромат и лежкоспособность фруктовых закусок из манго по изобретению. Образцы были получены из пюре свежего манго (98,8 вес.%), аскорбиновой кислоты (1 вес.%) и грибкового фермента РМЕ (0,2 вес.%), были заполнены в чашки Петри аналогично примеру 11. Затем образцы были помещены в сосуд высокого давления при комнатной температуре и были подвергнуты обработке UHT при различных условиях проведения данной обработки и была проведена оценка текстуры, полученных в результате желированных продуктов методом по примеру 11. Условия и результаты приведены как следующие (колонка с температурой UHP относится к температуре, установленной в сосуде высокого давления).
Пример
Температура UHP (°С)
Время UHP (минуты)
Давление UHP (МПа)
Текстура (ньютоны)
16
20
4
300
7,8
17
50
4
300
8,3
18
20
10
300
16,2
19
50
10
300
10,2
20
20
4
600
13,4
21
50
4
600
11,2
22
20
10
600
16,6
23
50
10
600
14,8
24
35
7
450
11,7
Можно видеть, что увеличение времени обработки в результате приводит к получению более плотного геля.
Оценка органолептических свойств продуктов была проведена дегустационной комиссией. Значительные различия были найдены в параметрах плотности, когезивности, содержании волокон и растворимости. Дискриминантный анализ предоставляет данные, из которых видно, что все образцы, обработанные под давлением 600 МПа, имеют более плотную и когезивную текстуру, хотя время воздействия менее ясно по сравнению с воздействием давления. Не было выявлено четкое воздействие температуры на органолептические свойства конечных продуктов. В отношении вкуса было обнаружено, что повышение давления в результате приводит к незначительному повышению ощущаемой кислотности. Более высокая температура приводит к появлению легкой ноты пастеризации, которой можно избежать при использовании более высокого давления. Однако различные условий проведения UHP оказывают незначительное влияние на вкус.
Стабильность продуктов оценивали посредством хранения продуктов при комнатной температуре и при пониженной температуре в течение 31 недели с проведение микробиологических анализов. Образцы, обработанные под давлением 300 МПа, подверглись порче после 24 дней хранения при комнатной температуре. Образцы, обработанные под более высоким давлением, были стабильны в течение, по меньшей мере, 31 недели.
Справочный пример 25
Сравнительный эксперимент был проведен аналогично примерам 16-24, но с заменой стадии обработки UHP стадией термической обработки при температуре 40°С в течение 30 минут. Была протестирована текстура и стабильность полученного в результате желированного фруктового продукта. Максимальное измерение значения усилия в текстуре составило только около 5,6 ньютонов. Органолептические анализы определили, что термально обработанный продукт был менее прочным, менее когезивным и менее растворимым по сравнению с продуктами, прошедшими обработку UHP. Термически обработанный продукт подвергся порче через 24 дня хранения при комнатной температуре.
Примеры приведены только для описания и пояснения настоящего изобретения, но не ограничивают его. Многие другие варианты настоящего изобретения входят в объем приведенной ниже формулы изобретения и могут быть ясны/понятны специалисту в данной области техники.