СУХАЯ КАКАО-СМЕСЬ, СОДЕРЖАЩАЯ ТВЕРДЫЕ ВЕЩЕСТВА КАКАО С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ПОЛИФЕНОЛОВ
DRY COCOA MIXTURE CONTAINING DRY COCOA SUBSTANCES WITH HIGH POLYPHENOL CONTENT

Изобретение касается пищевых продуктов с повышенным содержанием полифенолов какао и, в частности сухой какао-смеси, содержащей твердые вещества какао с высоким содержанием полифенолов. Пищевые продукты, изготавливаемые с использованием сухой какао-смеси по изобретению, включают съедобные пищевые продукты, кондитерские изделия и стандартные и нестандартные шоколадные продукты и т.п., имеющие сохраненную концентрацию полифенолов какао в них.
Полифенольные соединения являются биоактивными веществами из растительных материалов и тесно связаны с органолептическими и питательными качествами продуктов, полученных из этих растительных материалов. Выражение «полифенолы какао» включает полифенольные продукты, включающие проантоцианидины, и в частности процианидины, экстрагированные из какао-бобов, и их производные. Более конкретно, выражение «полифенолы какао» включает мономеры формулы An (где n составляет 1) или олигомеры формулы An (где n - целое число от 2 до 18 и выше), причем А имеет формулу
где R представляет собой 3-(α)-ОН, 3-(β)-ОН, 3-(α)-О-сахарид, 3-(β)-О-сахарид, 3-(α)-О-С(О)-R' или 3-(β)-О-С(О)-R';
связь между смежными мономерами находится в позициях 4, 6 или 8;
связь с мономером в позиции 4 имеет альфа- или бета-стереохимию;
X, Y и Z выбраны из группы, состоящей из А, водорода, сахаридной группы, при условии, что, по меньшей мере, у одного концевого мономера связь с его смежным мономером находится в позиции 4 и, возможно, Y=Z=водород; и при этом сахаридная группа является моно- или дисахаридной группой и может быть замещена фенольной группой, а R' может быть арильной группой или гетероарильной группой, возможно замещенной, по меньшей мере, одной гидроксильной группой; а также их соли, производные и продукты окисления.
Предпочтительно, сахаридную группу получают из группы, состоящей из глюкозы, галактозы, ксилозы, рамнозы и арабинозы. Сахаридная группа и любой из R, X, Y и Z могут быть замещены в любой позиции фенольной группой посредством сложной эфирной связи. Фенольную группу выбирают из группы, состоящей из кафеиновой, коричной, кумаровой, феруловой, галловой, гидробензольной и синаповой кислот.
Множество растительных полифенолов обладают антиоксидантным действием и ингибирующим действием на мутагенез и карциногенез. Недавно было показано, что экстракты полифенолов какао, в частности процианидины, обладают значительной биологической полезностью. В частности, публикация WO 97/36497 раскрывает, что эти экстракты также уменьшают периодонтальные болезни, атеросклероз и снижают повышенное кровяное давление, препятствуют LDL-окислению (LDL - липопротеины низкой плотности), ингибируют ДНК-топоизомеразу II, модулируют цикло-оксигеназу, липоксигеназу, NO-синтазу, апоптоз, образование тромбов и обладают противовоспалительным, противогингивитным и противопарадонтозным действием. Кроме того, публикация WO 97/36497 (опубликованная 24 декабря 1997 г.) раскрывает, что олигомеры 5-12 обладают самым высоким противораковым действием из полифенольных соединений, выделенных из какао. Таким образом, употребление этих высших олигомеров в какао-продуктах может обеспечить значительную пользу для здоровья. Соответственно, пищевые продукты, такие как кондитерские изделия и какаосодержащие продукты (какао-порошки, шоколадные растворы или их экстракты), имеющие высокую концентрацию полифенола какао, особенно высокую концентрацию олигомеров 5-12 полифенола какао, будут особенно желательны.
Экстракты полифенолов какао или соединения, в дальнейшем отделенные от них, обычно изготавливают в лабораторных масштабах посредством измельчения какао-бобов в порошок, обезжиривания порошка и экстрагирования и очистки активного соединения (соединений) из обезжиренного порошка. Порошок обычно изготавливали посредством сублимации (сушка замораживанием) какао-бобов и мякоти, удаления мякоти и оболочки сублимированных какао-бобов и измельчения очищенных бобов или их ядер. Экстрагирование активных соединений выполняли с помощью технологий экстрагирования растворителем, и экстракты подвергали очистке гелевой хроматографией, жидкостной хроматографией высокого разрешения (ЖХВР) или посредством комбинации этих методов, как раскрыто в патенте США 5 554 645 (Romanczyk и др.).
Недоферментированные и неферментированные необработанные какао-материалы содержат значительные количества полифенолов какао по сравнению с ферментированным какао. Ферментация и сушка вызывают комплексные изменения в какао-бобах, более конкретно, образование компонентов, требуемых для развития характерного вкуса и цвета какао. Ферментация, однако, также существенно снижает концентрацию полифенольных смесей в ферментированных какао-бобах относительно концентраций полифенольных смесей в неферментированных или недоферментированных бобах. Традиционная обработка какао-бобов, включающая такие стадии, как обжаривание или обезжиривание какао-бобов, также снижает концентрацию полифенола какао в какао-порошке или шоколадном растворе, изготовленном из него. («Тертое какао» означает здесь жидкость, получаемую после тонкого измельчения какао-бобов и состоящую из какао-масла и твердых частиц.) Кроме того, эти процессы снижают концентрации высших олигомерных полифенолов (олигомеры 5-12) быстрее, чем низших олигомеров (2-4) или мономеров. Соответственно, было предпочтительно разработать способы сохранения или удерживания высших олигомеров, которые не только обладают более высокой биологической активностью, чем низшие олигомеры, но также более чувствительны к условиям обработки, чем низшие олигомеры.
Соответственно, предпочтительна разработка технологий обработки для изготовления пищевых продуктов и кондитерских изделий, в частности какаосодержащих кондитерских изделий, которые будут сохранять концентрацию полифенолов какао в какао-порошках, шоколадных растворах или их экстрактов в конечном готовом для хранения продукте.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что концентрация полифенола какао в шоколаде снижается в процессе производства. Концентрация полифенолов в готовом шоколаде приблизительно на 20-60% ниже концентрации, вычисленной на основании концентрации полифенолов какао в какао-порошке или шоколадном растворе, используемом для приготовления шоколада. Установлено, что снижение концентрации полифенола какао происходит на стадиях, осуществляемых периодическим образом, то есть на стадии начального смешивания ингредиентов, используемых для приготовления шоколада, и также после измельчения или рафинирования. Традиционные технологии обработки не обеспечивают пищевых продуктов, особенно шоколадсодержащих кондитерских изделий, которые бы соответствующим образом поддерживали концентрацию полифенолов какао, и в частности, концентрации олигомеров 5-12 процианидина какао, в необработанных какао-материалах.
Изобретение касается новых пищевых продуктов и способа их производства, содержащих сохраненную или повышенную концентрацию полифенолов. В предпочтительном варианте выполнения изобретение обеспечивает способ производства кондитерских изделий, включающих стандартные и нестандартные шоколадные продукты, имеющие сохраненные концентрации полифенолов, и предпочтительно, полифенолов какао, и более предпочтительно олигомеров полифенолов какао. Способ по настоящему изобретению предусматривает:
(a) смешивание, по меньшей мере, одного ингредиента продукта с, по меньшей мере, одним предварительно обрабатываемым ингредиентом, сохраняющим полифенолы, с образованием смеси,
(b) объединение смеси с, по меньшей мере, одним полифенолсодержащим ингредиентом, и
(c) образование полифенолсодержащего продукта, причем продукт содержит, по меньшей мере, на около 10 вес.% больше полифенола, чем продукт, изготовленный без применения предварительной обработки согласно стадии (а).
Способ по изобретению избегает значительных и вредных потерь полифенолов, возникающих при традиционном производстве. Изобретение обеспечивает новые пищевые продукты, изготовленные из полифенолсодержащих ингредиентов, которые могут быть какао-ингредиентами, экстрактами какао-материалов (бобов, жидкости или порошка и т.д.), или могут быть их синтезированными производными, или могут быть синтезированными полифенольными соединениями, или смесью полифенольных соединений, или их производными. Смешивание ингредиентов в определенном порядке обеспечивает продукт, имеющий достаточную концентрацию полифенола какао, присутствующего в необработанном материале, сохраненную в готовом продукте. Кроме того, также можно управлять производственными стадиями измельчения/рафинирования и конширования и модифицировать их для обеспечения кондитерских изделий по изобретению, имеющих сохраненные концентрации полифенолов какао. Таким образом, изобретение касается способов получения пищевых продуктов и кондитерских изделий, имеющих сохраненную концентрацию полифенолов какао по отношению к исходным ингредиентам. Изобретение избегает значительных и вредных потерь полифенолов, возникающих при традиционном производстве.
Краткое описание чертежей
Фиг.1(а) - изменение в поверхности разрезанного пополам боба в процессе ферментации какао-боба, вид в разрезе неферментированного какао-боба;
фиг.1(b-d) - процесс ферментирования какао-боба, с фиг.1(d), показывающей полностью ферментированный какао-боб.
Было отмечено, что удерживание полифенолов, и, в частности, высших олигомерных (5-12) полифенолов в пищевых продуктах зависит от порядка добавления ингредиентов в периодическом процессе. Известно, что полифенолы образуют комплексы с белками, алкалоидами, катионами металлов и углеводами. Не будучи связанными теорией, авторы полагают, что способы по изобретению предотвращают или снижают неблагоприятное взаимодействие между полифенолсодержащими ингредиентами и белок и/или углеводсодержащими ингредиентами, используемыми в них. Способы по изобретению обеспечивают конечные, готовые к хранению на полке пищевые продукты с сохраненной концентрацией полифенолов какао, присутствующих в полифенолсодержащих ингредиентах, используемых для приготовления пищевых продуктов. Более предпочтительно, способы по изобретению обеспечивают конечные, готовые к хранению на полке кондитерские изделия с сохраненной концентрацией олигомеров 5-12 полифенола какао. Концентрация пентамера полифенола какао (олигомера 5 полифенола) в получаемых продуктах по изобретению использовалась в качестве индикатора эффективности сохранения полифенола какао в способах по изобретению.
Способ приготовления пищевого продукта по изобретению предусматривает:
(а) смешивание, по меньшей мере, одного ингредиента продукта с, по меньшей мере, одним предварительно обрабатываемым ингредиентом, сохраняющим полифенолы, с образованием смеси,
(b) объединение смеси с, по меньшей мере, одним ингредиентом, содержащим полифенол какао, и
(с) образование полифенолсодержащего продукта, причем продукт содержит, по меньшей мере, на около 10 вес.% больше полифенола, чем продукт, изготовленный без применения предварительной обработки согласно стадии (а).
Дополнительные ингредиенты, желательные в готовом пищевом продукте, могут быть добавлены в любой точке процесса.
Используемое здесь выражение “пищевой продукт” включает любой съедобный продукт, включающий пищевые продукты, кондитерские изделия и диетические добавки, в частности какаосодержащие продукты, кондитерские изделия и диетические добавки. К кондитерским изделиям относятся любые подслащенные пищевые продукты, в частности конфеты, шоколад, глазурь и т.п.
Выражение “полифенолы какао” включает процианидины, присутствующие в какао-бобах или какао-ингредиенте, используемых в производстве кондитерских изделий, шоколадных кондитерских изделий и шоколадных продуктов, экстрактах какао-бобов или какао-ингредиентах, содержащих процианидины и их синтезированные производные, и включает синтезированные соединения полифенола какао или синтезированные смеси соединений полифенола и их производные. Выражение “какао-ингредиенты” касается материалов, содержащих твердые вещества какао, полученные из очищенных от оболочек ядер какао, и включает тертое какао и частично или полностью обезжиренные твердые вещества какао (например, брикеты или порошок), подщелаченный какао-порошок или подщелаченное тертое какао и т.п.
“Тертое какао” представляет собой темно-коричневый текучий материал (“жидкость”), получаемый при размоле ядер какао. Текучесть возникает благодаря разрушению клеточных стенок и высвобождению какао-масла при обработке, что приводит к образованию суспензии измельченных частиц твердых веществ какао в какао-масле. Предпочтительные шоколадные растворы включают масла из недоферментированных бобов, поскольку бобы имеют высокое содержание полифенолов какао.
Частично обезжиренные твердые вещества какао, имеющие высокое содержание полифенола какао, включая высокое содержание процианидина какао, можно получить посредством обработки какао-бобов непосредственно до твердых веществ какао без стадии обжаривания бобов или их ядер. Этот способ сохраняет полифенолы какао, поскольку он пропускает традиционную стадию обжаривания. Способ состоит по существу из стадий: (а) нагревание какао-бобов до температуры внутри боба, достаточной для снижения содержания влаги до около 3 вес.% и для ослабления (прикрепления) оболочки какао; (b) извлечение какао-ядер из оболочек какао; (с) шнековое прессование какао-ядер и (d) извлечение какао-масла и частично обезжиренных твердых веществ какао, содержащих полифенолы какао, включающие процианидины какао.
о
о
о
Возможно, какао-бобы очищают перед стадией нагревания, например, в сепараторе по плотности со слоем воздушного ожижения. Извлечение ядер также можно осуществлять в сепараторе по плотности со слоем воздушного ожижения. Предпочтительно, какао-бобы нагревают до внутренней температуры боба от около 100С до около 110С, более предпочтительно менее 105С, обычно используя устройства инфракрасного нагревания в течение от около 3 до 4 минут.
Если требуется, твердые вещества какао можно подщелачивать и/или измельчать до какао-порошка.
Внутреннюю температуру боба (ВТБ) можно измерить посредством заполнения бобами (приблизительно 80-100 бобов) изолированного контейнера, такого как термос. Изолированный контейнер затем соответствующим образом запечатывают для поддержания в нем температуры образца. Термометр вводят в заполненный бобами изолированный контейнер и температуру термометра выравнивают относительно бобов в термосе. Считываемая температура является ВТБ бобов. Внутреннюю температуру бобов можно рассматривать как равновесную температуру массы бобов.
Какао-бобы можно разделить на четыре категории, основываясь на их цвете; преимущественно коричневые (полностью ферментированные), лилово-коричневые, лиловые и синевато-серые (неферментированные). Предпочтительно, твердые вещества какао изготавливают из недоферментированных какао-бобов, имеющих более высокое содержание полифенола какао, чем ферментированные бобы. Недоферментированные бобы включают синевато-серые какао-бобы, лиловые какао-бобы, смеси синевато-серых и лиловых какао-бобов, смеси лиловых и коричневых какао-бобов или смеси синевато-серых, лиловых и коричневых какао-бобов. Более предпочтительными являются синевато-серые и/или лиловые какао-бобы.
Полифенолы какао, включающие процианидины какао, могут экстрагироваться растворителем из частично обезжиренных твердых веществ какао. Олигомеры процианидинов какао, идентифицированные в экстракте, включают соединения от димеров до наномеров.
Частично обезжиренные твердые вещества какао и/или экстракты полифенолов какао можно использовать в терапевтических композициях, возможно с носителем или растворителем. Терапевтические композиции используют в качестве противораковых композиций, антиоксидантов, антибактериальных агентов, модуляторов оксида азота (NO) и NO-синтазы, модуляторов циклооксигеназы, модуляторов липоксигеназы и в естественных условиях модуляторов глюкозы.
Как обсуждалось выше, содержание полифенолов какао, включая содержание процианидина какао, в обжаренных какао-ядрах, шоколадном растворе и частично обезжиренных или нежировых твердых веществах какао выше при изготовлении из какао-бобов или их смесей, которые являются недоферментированными, то есть из бобов, имеющих показатель ферментации 275 или менее.
«Показатель ферментации» определяется при использовании градуировочной системы для характеристики ферментации какао-бобов. Синевато-серый обозначен позицией 1, лиловый - позицией 2, лилово-коричневый - позицией 3, а коричневый - позицией 4. Процент бобов, приходящихся на каждую категорию, умножают на указанное число. Таким образом, «показатель ферментации» для образца, состоящего на 100% из коричневых бобов, будет составлять 100×4 или 400, тогда как для образца из 100% лиловых бобов он будет составлять 100×2 или 200. Образец из 50% синевато-серых бобов и 50% лиловых бобов будет иметь показатель ферментации 150 [(50×1)+(50×2)].
о
о
о
о
о
Жидкое какао-масло с высоким содержанием полифенола какао и/или твердые вещества с высоким содержанием полифенола какао изготавливают посредством: (а) обжаривания отобранных какао-бобов (с показателем ферментации 275 или менее) до внутренней температуры бобов от 95С до 160С; (b) извлечения ядер какао из оболочек какао-бобов; (с) измельчения какао-ядер в тертое какао и (d) возможно, извлечения какао-масла и частично обезжиренных твердых веществ какао из шоколадного раствора. Альтернативно, тертое какао и/или твердые вещества какао можно изготавливать посредством: (а) нагревания отобранных какао-бобов (с показателем ферментации 275 или менее) до внутренней температуры бобов 95-135С для снижения содержания влаги до около 3 вес.% и для ослабления прикрепления оболочки к ядрам какао; (b) извлечения какао-ядер из оболочек какао-бобов; (с) обжаривания ядер какао до внутренней температуры ядер от 95С до 160С; (d) измельчения обжаренных ядер какао в тертое какао и (е) возможно, извлечения какао-масла и частично обезжиренных твердых веществ какао из шоколадного раствора. Тертое какао и частично обезжиренные твердые вещества какао, содержащие, по меньшей мере, 50000 мкг (50 мг) общих процианидинов какао и/или, по меньшей мере, 5000 мкг (5 мг) пентамеров процианидина какао на грамм нежировых твердых веществ какао, можно изготавливать с помощью вышеупомянутых способов.
Экстракт, содержащий полифенолы какао, включая процианидины какао, можно приготавливать посредством экстрагирования растворителем частично обезжиренных твердых веществ какао или нежировых твердых веществ какао, изготавливаемых из недоферментированных какао-бобов или какао-ядер.
Пищевые продукты с высоким содержанием полифенола какао можно изготавливать с использованием обжаренных какао-ядер с высоким содержанием полифенолов какао, шоколадных растворов с высоким содержанием полифенолов какао и/или частично обезжиренных или нежировых твердых веществ какао с высоким содержанием полифенолов какао. Пищевые продукты включают корм для животных, сухие какао-смеси, пудинги, сиропы, печенья, соусы, рисовые смеси и рисовые пирожные. Предпочтительно, пищевыми продуктами являются кондитерские изделия, например, темный шоколад или молочный шоколад. Экстракт также можно использовать для приготовления пищевых продуктов, имеющих высокое содержание полифенолов какао.
Здоровье млекопитающих может быть улучшено посредством введения композиции, содержащей процианидины какао, или вышеописанные компоненты какао с высоким содержанием полифенолов какао. В этих композициях общее количество олигомеров процианидина какао составляет, по меньшей мере, 1 мкг или более, и композицию вводят ежедневно в течение более чем 60 дней.
Полифенолы какао могут быть структурно представлены как олигомеры мономера А, имеющие формулу An, где n составляет от 2 до 18, при этом А имеет формулу
где R представляет 3-(α)-ОН, 3-(β)-ОН, 3-(α)-О-сахарид, 3-(β)-О-сахарид;
связь между смежными мономерами находится в позициях 4, 6 или 8;
связь с мономером в позиции 4 имеет альфа- или бета-стереохимию;
X, Y и Z выбраны из группы, состоящей из А, водорода и сахаридной группы, при условии, что, по меньшей мере, один концевой мономер связан с его смежным мономером в позиции 4 и, возможно, Y=Z=водород;
и их соли.
Синтезированные производные полифенолов какао включают соединения, согласно вышеуказанной структуре An, в которых R представляет 3-(α)-О-сахарид, 3-(β)-О-сахарид, 3-(α)-О-С(О)-R' или 3-(β)-О-С(О)-R', где сахаридная группа может быть получена из моно- или ди-сахаридов, выбранных из группы, состоящей из глюкозы, галактозы, ксилозы, рамнозы и арабинозы; доля сахаридов любого или всех из R, X, Y и Z может быть замещена в любой позиции фенольной группой посредством сложной эфирной связи; фенольную группу выбирают из группы, состоящей из кафеиновой, коричной, кумаровой, феруловой, галловой, гидробензольной и синаповой кислот, а R' является арильной группой или гетероарильной группой, возможно замещенной, по меньшей мере, одной гидроксильной группой. Замещенная арильная или гетероарильная группа R' может предпочтительно содержать тип замещения, соответствующий замещаемым фенольным группам кафеиновой, коричной, кумаровой, феруловой, галловой, гидробензольной и синаповой кислот.
Олигомеры полифенолов какао могут быть приготовлены посредством:
(а) защиты каждой фенольной гидроксильной группы первого и второго мономеров полифенола с помощью защитной группы для производства первого и второго защищенных мономеров полифенола;
(b) функционализации позиции 4 первого защищенного мономера полифенола для получения функционализированного защищенного мономера полифенола, имеющего формулу:
где с представляет собой целое число от 1 до 3;
d представляет собой целое число от 1 до 4;
y представляет собой целое число от 2 до 6;
R представляет собой защитную группу; и
R' представляет собой H или OH;
(с) присоединения второго защищенного мономера полифенола к функционализированному защищенному мономеру полифенола для получения защищенного димера полифенола в качестве полифенольного олигомера,
(d) возможно, повторения стадий функционализации и присоединения с образованием полифенольного олигомера, имеющего n мономерных звеньев, где n представляет собой целое число от 3 до 18, предпочтительно от 5 до 12; и
(е) удаления защитной группы из фенольной гидроксильной группы.
Предпочтительным защищенным мономером полифенола является бромированный эпикатехин или бромированный защищенный катехин, более предпочтительно 8-бром-эпикатехин или 8-бром-катехин.
В вышеупомянутом способе позиция 4 защищенного мономера полифенола может быть окислительно функционализированной с использованием хинон-оксидирующего агента в присутствии диола, например, этиленгликоля, где y равно 2.
1
6-
1
6
1
6
1
6
3
8
3
8
Вышеупомянутый способ может, кроме того, предусматривать стадии образования производного полифенольного олигомера посредством этерификации полифенольного олигомера в 3-й позиции, по меньшей мере, одного мономерного звена для получения этерифицированного полифенольного олигомера. Группа сложных эфиров может быть выбрана из группы, состоящей из -OC(O)-арила, -OC(O)-замещенного арила, -OC(O)-стирила и -OC(O)-замещенного стирила, где замещенный арил или замещенный стирил содержат, по меньшей мере, один заместитель, выбранный из группы, состоящей из галогена, гидроксила, нитро-, циано-, амино-, тиола, метилендиокси-, дигалогенметилендиокси-, С-С-алкила, С-С-алкокси, С-С-галогеналкила, С-С-галогеналкокси, С-С-циклоалкила и С-С-циклоалкокси. Предпочтительно, 3-я позиция, по меньшей мере, одного мономерного звена превращается в производную группу, полученную из кислоты, выбранной из группы, состоящей из кафеиновой, коричной, кумаровой, феруловой, галловой, гидробензольной и синаповой кислот.
1
6
1
6
1
6
1
6
3
8
3
8
Вышеописанный способ может, кроме того, предусматривать стадию образования производного полифенольного олигомера посредством гликозилирования этого олигомера в 3-й позиции, по меньшей мере, одного мономерного звена для получения гликозилированного полифенольного олигомера. Предпочтительно, 3-я позиция, по меньшей мере, одного мономерного звена превращается в производную группу, выбранную из группы, содержащей -O-гликозид или -O-замещенный гликозид, где замещенный гликозид замещен -C(O)-арилом, -C(O)-замещенным арилом, -C(O)-стирилом или -C(O)-замещенным стирилом. Замещенный арил или замещенный стирил могут содержать заместители, выбранные из группы, состоящей из галогена, гидроксила, нитро-, циано-, амино-, тиола, метилендиокси, дигалогенметилендиокси, С-С-алкила, С-С-алкокси, С-С-галогеналкила, С-С-галогеналкокси, С-С-циклоалкила и С-С-циклоалкокси. Предпочтительно, гликозид выбирают из группы, состоящей из глюкозы, галактозы, ксилозы, рамнозы и арабинозы.
Пищевые продукты по изобретению могут содержать один или более мономеров полифенола какао, олигомеров 2-18 или их производных. Предпочтительно, пищевые продукты по изобретению содержат смеси олигомеров 2-18 полифенолов какао или их производных; более предпочтительно, пищевые продукты содержат смеси олигомеров 5-12 полифенолов какао или их производных.
Выражение «олигомер», используемое здесь, касается любого соединения, имеющего представленную выше формулу, при этом n составляет от 2 до 18, и предпочтительно n составляет от 5 до 12. Когда n равно 2, олигомер называют димером; когда n равно 3, олигомер называют тримером, когда n равно 4, олигомер называют тетрамером, когда n равно 5, олигомер называют пентамером, и аналогичные обозначения можно использовать для олигомеров, имеющих n, составляющее до 18 и выше, так что, когда n равно 18, олигомер называют октадекамером.
Выражение «предварительно обрабатывающий ингредиент» подразумевает любой ингредиент, который можно использовать в пищевых продуктах, кондитерских изделиях и/или шоколадных продуктах, который служит для сохранения и/или поддерживания концентрации полифенолов какао у любого полифенолсодержащего ингредиента, используемого здесь. Предпочтительно, предварительно обрабатывающим ингредиентом является любой ингредиент, который можно использовать в пищевых продуктах, особенно, в кондитерских изделиях и/или шоколадных продуктах, который служит для сохранения и/или поддерживания концентрации олигомеров 5-12 полифенолов какао у любого ингредиента, содержащего такие олигомеры. Предварительно обрабатывающий ингредиент имеет активность, предотвращающую реакцию, комплексообразование, декомпозицию или неблагоприятное взаимодействие полифенолов какао с любым из других ингредиентов или устройств, используемых для приготовления таких продуктов или с любым полифенольным реакционным материалом, получаемым из или посредством других ингредиентов в процессе изготовления продуктов. Примером реакционного материала, который может быть получен из или посредством других ингредиентов при изготовлении этих продуктов, является реакционный промежуточный вид со свободными радикалами. Предварительно обрабатывающие ингредиенты могут служить для предотвращения образования полифенольных реакционных материалов или взаимодействия с полифенольными реакционными материалами, таким образом сохраняя концентрацию полифенолсодержащих ингредиентов в продуктах. Примерами предварительно обрабатывающих ингредиентов, которые можно использовать в пищевых продуктах по изобретению, являются вода, жиры, эмульгирующие агенты, какао-ингредиенты, антиоксидантные соединения, вкусовые агенты, другие ингредиенты, содержащие полифенолы какао и т.п.
Выражение «жир», используемое здесь, касается триглицеридов, обычно используемых в пищевых продуктах, особенно в кондитерских изделиях и шоколадных продуктах. Жиры, используемые по изобретению, включают натуральные жиры и масла, такие как какао-масло, прессованное какао-масло, какао-масло, полученное шнековым прессованием, экстрагированное растворителем какао-масло, рафинированное какао-масло, молочный жир, безводный молочный жир, фракционированный молочный жир, заменители молочных жиров, сливочный жир, фракционированный сливочный жир и другие растительные жиры, а также другие модификации этих жиров, включающие эквиваленты какао-масла (ЭКМ), заместители какао-масла (ЗКМ), заменители какао-масла, агенты против образования налета, такие как бегеноил-олеоил-бегенат (БОБ), низкокалорийные жиры и/или синтетически модифицированные жиры, включающие низкокалорийные жиры и некалорийные заменители жира. Низкокалорийный жир представляет собой жир, обладающий всеми свойствами обычного жира, но содержащий меньше калорий, чем обычный жир. Некалорийный заменитель жира, например полиэфир сахарозы, также обладает всеми характеристиками обычного жира, но не впитывается после переваривания и поэтому не участвует в обмене веществ.
Чтобы быть пригодным для использования в качестве предварительно обрабатывающего ингредиента по изобретению, жир не должен демонстрировать активность, способствующую реакции, декомпозиции или неблагоприятному взаимодействию полифенолов какао. Жиры, являющиеся сильно ненасыщенными, считаются непригодными для использования в качестве предварительно обрабатывающих ингредиентов, поскольку эти жиры при обработке могут образовать соединения со свободными радикалами. Соответственно, жиры и жирные кислоты, имеющие относительно высокую степень ненасыщения, такие как линолевая и линоленовая кислоты, считаются непригодными для использования в качестве предварительно обрабатывающих ингредиентов, удерживающих полифенолы. Какао-масло и жиры, получаемые из генетически модифицированных растительных масел или модифицированных растительных масел, имеющих относительно низкие степени ненасыщения, например, высокоолеиновое подсолнечное масло или высокоолеиновое арахисовое масло, будут особенно предпочтительными предварительно обрабатывающими ингредиентами, удерживающими полифенолы.
Шоколад «полной жирности» имеет общее содержание жира более 25%, обычно от около 25% до 35% (по весу) шоколада полной жирности. Шоколад с «пониженным содержанием жира» имеет общее содержание жира менее 25%, предпочтительно менее 23% (по весу) шоколада с пониженным содержанием жира.
Количество второго добавляемого эмульгирующего агента является количеством, достаточным для обеспечения шоколада с желаемой реологией, которая зависит от конкретного конечного использования, т.е. глазирования, экструдирования или формования. Это определение находится в компетенции специалистов в данной области.
Эмульгирующие агенты, или эмульгаторы также используют в качестве ингредиентов в пищевых продуктах по изобретению. Известно, что эмульгирующие агенты играют важную роль в реологии суспензии и используются в процессе производства пищевых продуктов, особенно в процессе производства кондитерских изделий и шоколада для улучшения реологии (т.е. снижения значения вязкости и/или податливости) твердых веществ суспензий. Соевый лецитин является одним из старейших и наиболее широко распространенных эмульгирующих агентов. В шоколаде лецитин демонстрирует достаточный эффект снижения вязкости при использовании оптимальной концентрации, составляющей от около 0,3 вес.% до около 0,7 вес.% готового шоколада.
Примерные эмульгирующие агенты, используемые в настоящем изобретении, могут быть любыми эмульгирующими агентами, используемыми в уровне техники, и включают лецитин, получаемый из растительных источников, таких как соевые бобы, сафлор, кукуруза и т.д., фракционированные лецитины, моно- и ди-глицериды, сложные эфиры диацетилвинной кислоты и моно- и ди-глицеридов (также упоминаемые как DATEM), мононатриевые фосфатные производные моно- и диглицеридов съедобных жиров и масел, сорбитанмоностеарат, полиоксиэтиленсорбитанмоностеарат, гидроксилированный лецитин, лактилированные жирнокислые сложные эфиры глицерина и пропиленгликоля, полиглицериновые эфиры жирных кислот, пропиленгликолевые моно- и диэфиры жиров и жирных кислот, и особенно любые эмульгирующие агенты, которые могут быть разрешены администрацией США по продуктам питания и лекарствам (FDA) для категории мягких конфет. Выбор эмульгирующего агента для использования в приготовлении пищевых продуктов по изобретению находится в компетенции специалиста в данной области. Кроме того, другие возможные для использования эмульгирующие агенты включают полирицинолеат полиглицерина, аммониевые соли фосфатидной кислоты, сложные эфиры сахарозы, овсяный экстракт и т.д., и любой эмульгирующий агент или их комбинацию, пригодную в шоколаде или подобной системе жир/твердое вещество.
Выбранные комбинации эмульгирующих агентов были идентифицированы для обеспечения кондитерских изделий по изобретению, в частности, для кондитерских изделий с пониженным содержанием жира, имеющих улучшенную реологию по сравнению с кондитерскими изделиями, изготовленными с использованием традиционных эмульгирующих агентов.
Комбинации эмульгирующих агентов, конкретно используемые в настоящем изобретении, являются комбинациями лецитина, фракционированного лецитина (произведенного Lucas Meyer, Decatur, Illinois), полиэруката сахарозы (ER-290 фирмы Mitsubishi Kasei Corporation, Япония), фосфатида аммония (YN фирмы Palsgaard, Juledsminde, Denmark), монопроизводных фосфатированных монодиглицеридов сложного эфира диацетилвинной кислоты и моно- и диглицеридов (PMD/DATEM) или фракционированного лецитина, с полиэрукатом сахарозы и/или полирицинолеата полиглицерина (PGPR - ADMUL Wol фирмы Quest International, Hoffman Estates, Illinois as Betrflow).
Предпочтительно, комбинации эмульгирующих агентов полирицинолеата полиглицерина, полиэруката сахарозы и соевого лецитина обеспечивают значительные улучшения в реологии шоколадных продуктов по изобретению. Использование этих предпочтительных комбинаций эмульгирующих агентов обеспечивает шоколадные продукты, имеющие повышенные значения вязкости и текучести.
При изготовлении шоколада с пониженным содержанием жира используют комбинации эмульгирующих агентов, т.е. основной эмульгирующий агент и второй эмульгирующий агент. Основной эмульгирующий агент добавляют в количестве менее 1,0 вес.%, согласно ограничениям FDA США. Количество основного эмульгирующего агента, присутствующего в шоколадных продуктах с пониженным содержанием жира, составляет от около 0,1 вес.% до около 0,9 вес.%, предпочтительно от около 0,2 вес.% до около 0,8 вес.%, и более предпочтительно от около 0,4 вес.% до около 0,6 вес.% от общего веса шоколада. Возможно, смесь жира и ингредиентов, содержащих твердые вещества шоколада, может коншироваться перед добавлением основного эмульгирующего агента.
Полиэрукат сахарозы можно использовать как в качестве основного эмульгирующего агента, так и в качестве второго эмульгирующего агента. При использовании в качестве второго эмульгирующего агента полиэрукат сахарозы присутствует в количестве от около 0,4 вес.% до около 0,6 вес.% от общего веса шоколада с пониженным содержанием жира. Полиэрукат сахарозы особенно полезен, поскольку он снижает и пластическую вязкость, и податливость даже при использовании в концентрациях, превышающих 1,0 вес.%. Полиэрукат сахарозы может присутствовать в количестве менее около 1,0 вес.%, например, от около 0,1 вес.% до около 0,9 вес.%, предпочтительно от около 0,2 вес.% до около 0,6 вес.% и более предпочтительно от около 0,4 вес.% до около 0,5 вес.% от общего веса шоколада с пониженным содержанием жира.
Полирицинолеат полиглицерина (PGPR - ADMUL Wol фирмы Quest Int'l.) используют в качестве второго эмульгирующего агента. Было доказано, что полирицинолеат полиглицерина, который является частичным полиглицериновым сложным эфиром взаимно эстерифицированных жирных кислот касторового масла, очень удобен для модифицирования значения податливости шоколадных продуктов высокой вязкости. PGPR может присутствовать в количестве от около 0,05 вес.% до около 0,5 вес.%, предпочтительно от около 0,2 вес.% до около 0,35 вес.% от общего веса шоколада с низким содержанием жира.
Использование очень маленьких количеств PGPR обеспечивает достаточные преимущества. Комбинация PGPR (0,5 вес.%) с лецитином (0,5 вес.%) снижает значение податливости до нуля. Когда вторым эмульгирующим агентом является полирицинолеат полиглицерина, он присутствует в количестве от около 0,2 вес.% до около 0,35 вес.% от общего веса шоколада с пониженным содержанием жира.
Когда имеется 20% общего жира, концентрация PGPR может составлять только 0,05 вес.%. Когда шоколад с пониженным содержанием жира содержит менее 23 вес.% общего жира, PGPR в комбинации с основным эмульгирующим агентом может составлять от около 0,05 вес.% до около 0,5 вес.%. Предпочтительно, PGPR в комбинации с основным эмульгирующим агентом может присутствовать в количестве от около 0,2 вес.% до около 0,35 вес.% от общего веса шоколада с пониженным содержанием жира.
Реология шоколадных продуктов с пониженным содержанием жира может быть, кроме того, улучшена при использовании третьего компонента эмульгирующей комбинации. Добавление полиэруката сахарозы (0,2 вес.%) и PGPR (0,2 вес.%) снижает значение податливости более чем на 70% у шоколада с пониженным содержанием жира, содержащего 0,6 вес.% лецитина, и снижает пластическую вязкость более чем на 45% у лецитинсодержащего шоколада с пониженным содержанием жира.
2
Предпочтительные комбинации эмульгирующих агентов включают полиэрукат лецитинсахарозы, полирицинолеат лецитинсахарозы, полирицинолеат полиэрукатполиглицерина сахарозы и полирицинолеат полиэрукат-полиглицерин лецитинсахарозы. Использование этих предпочтительных комбинаций эмульгирующих агентов обеспечивает шоколадные продукты с пониженным содержанием жира, имеющие общее содержание жира менее 23 вес.%, значения вязкости менее 100 пуаз и значения текучести менее 150 дин/см.
Используемое здесь выражение «антиоксидантное соединение» касается соединений, предотвращающих окисление и действующих в качестве восстановителя или в качестве донора/рецептора электронов. Согласно принципу их действия, антиоксиданты можно классифицировать как: свободно радикальные терминаторы, комплексоны ионов металла или как поглотители кислорода, реагирующие с кислородом.
Подходящие классы антиоксидантных соединений включают танины, включая конденсированные танины и гидролизованные танины, хиноны, полигидрокси-соединения, фосфолипиды, соединения токола и их производные. Антиоксиданты также включают восстановители, включающие такие разнообразные материалы, как органические кислоты, такие как аскорбиновая кислота, хлорид олова и токоферолы (витамин Е). Диоксид серы, консервант, также может действовать как антиоксидант. Дилауриловая тиодипропионатовая и тиодипропионовая кислота может действовать в качестве предохраняющего антиоксиданта посредством реагирования с гидропероксидами.
Используемое здесь выражение «вкусовой агент» касается вкусовых соединений или композиций, используемых в пищевых продуктах и кондитерских изделиях, в частности в шоколадных продуктах для придания желаемого вкуса и аромата. Вкусовой агент, пригодный для использования в качестве предварительно обрабатывающего ингредиента, представляет собой вкусовое соединение, демонстрирующее активность, предотвращающую реакцию, комплексообразование, декомпозицию или неблагоприятное взаимодействие полифенолов какао с любыми другими ингредиентами, используемыми для приготовления этих продуктов, или с полифенольным реакционным материалом, получаемым из или посредством других ингредиентов в процессе изготовления этих продуктов. Примерные вкусовые агенты, подходящие для использования в качестве предварительно обрабатывающих ингредиентов, включают ванилин, пряности, натуральные масла цитрусовых или натуральные масла пряностей, которые содержат флавоноиды и ароматизаторы на основе фенола, например, эвгенол, который может действовать в качестве свободно радикального терминатора и могут, таким образом, предотвращать реакцию полифенолов какао с любыми видами свободных радикалов, получаемыми при производстве.
Шоколад, используемый в пищевых продуктах в США, подчиняется стандарту FDA США, который устанавливает требуемые ингредиенты и их пропорции в кондитерских изделиях, чтобы позволить называть изделие «шоколадом» на его этикетке. Наиболее популярным шоколадом или шоколадным изделием, употребляемым в США, являются сладкий и молочный шоколады. Шоколад по существу представляет собой смесь ингредиентов, содержащих твердые вещества, включающие твердые вещества какао, суспендированные в жире. Молочный шоколад является кондитерским изделием, содержащим твердые вещества молока, молочные жиры, жидкое какао-масло, калорийный углеводный подсластитель, какао-масло, и может включать другие разнообразные ингредиенты, такие как эмульгирующие агенты, ароматизаторы и другие добавки. Шоколадная крошка является разновидностью молочного шоколада, содержащего те же ингредиенты, однако обычное молоко и углеводный подсластитель предварительно объединяют, а затем совместно сушат при повышенной температуре с образованием молочной крошки, которую затем используют для изготовления молочного шоколада. Сладкий шоколад содержит больше шоколадного раствора, но меньше твердых веществ молока, чем молочный шоколад. Полусладкий шоколад требует, по меньшей мере, 35 вес.% шоколадного раствора, а во всем остальном имеет характеристики, подобные сладкому шоколаду. Темный шоколад, обычно содержащий только тертое какао, калорийный углеводный подсластитель и какао-масло, является согласно характеристикам либо сладким, либо полусладким шоколадом. Сливочный шоколад и шоколад с обезжиренным молоком отличаются от молочного шоколада тем, что молочный жир поступает из различных форм (свежих) сливок и снятого молока, соответственно. Для шоколада с обезжиренным молоком требуется, чтобы общее количество молочных жиров было ограничено до уровня ниже минимального количества жиров у молочного шоколада. Шоколады из смешанных молочных продуктов отличаются от молочного шоколада тем, что сухие вещества молока включают любое или все из сухих веществ молока, перечисленные для молочного шоколада, сливочного шоколада или шоколада с обезжиренным молоком. Белый шоколад отличается от молочного шоколада тем, что не содержит нежировых твердых веществ какао. Нестандартными шоколадными продуктами являются продукты, имеющие композиции, выходящие за указанные рамки стандартных шоколадных продуктов. Шоколадные продукты классифицируются как «нестандартные» при полном или частичном замещении некоторых ингредиентов, например, когда какао-масло замещают растительными маслами или жирами. Любые добавления или удаления из рецепта шоколада, выполненные с выходом из рамок стандарта США для шоколада, не позволят использовать название «шоколад» для описания кондитерского изделия. Однако здесь используемое выражение «шоколад» относится к любому стандартному или нестандартному шоколаду.
2
2
2
Шоколадные продукты с пониженным содержанием жира содержат жир, ингредиенты, содержащие твердые вещества шоколада, и комбинацию основного эмульгирующего агента и, по меньшей мере, еще одного эмульгирующего агента. Шоколадные продукты изготавливают посредством смешивания жира и ингредиентов шоколада, добавления в смесь основного эмульгирующего агента, а затем добавления, по меньшей мере, еще одного эмульгирующего агента. Когда комбинация эмульгаторов содержит более двух эмульгирующих агентов, третий эмульгирующий агент обычно добавляют после второго эмульгирующего агента. Любые эмульгирующие агенты, добавляемые после основного эмульгирующего агента, можно добавлять в любом порядке. Использование комбинаций эмульгирующих агентов способствует дисперсии жира. Полученные кондитерские изделия имеют текстуру кондитерских изделий полной жирности. Шоколадные изделия с пониженным содержанием жира пригодны для использования при глазировке, экструдировании или формовании. Шоколадные продукты имеют податливость менее 250 дин/см, предпочтительно менее 180 дин/см, более предпочтительно менее 140 дин/см, и вязкость менее 150 пуаз, предпочтительно менее 100 пуаз, более предпочтительно менее 75 пуаз.
о
о
Шоколад может принимать форму твердых кусков шоколада, таких как плитки или новые формы, и может также быть включен в качестве ингредиента в другие, более сложные кондитерские изделия, в которых шоколад смешивается и обычно покрывает другие пищевые продукты, такие как карамель, кокосовое масло, нуга, кусочки фруктов, орехи, вафли, мороженое и т.п. Эти пищевые продукты характеризуются микробиологической стабильностью при хранении на полке при температуре 65-85F (18-29C) при нормальных атмосферных условиях.
Выражение «углевод» относится к калорийным углеводным подсластителям с различными степенями интенсивности подслащивания, которые используются в настоящем изобретении, и может быть любым из обычно используемых в уровне техники и включает сахарозу (например, из тростника или свеклы), декстрозу, фруктозу, лактозу, мальтозу, сухие вещества сиропа глюкозы, сухие вещества кукурузного сиропа, инвертный сахар, гидролизованную лактозу, мед, кленовый сахар, желтый сахар, мелассу и т.п., но не ограничивается ими.
Пищевые продукты по настоящему изобретению могут, кроме того, содержать другие ингредиенты, такие как твердые вещества молока, твердые вещества какао (какао-порошок), заменители сахара, натуральные и искусственные ароматизаторы (например, пряности, кофе, соли, коричневые ядра орехов и т.д., а также их смеси), белки и т.п.
Заменители сахара можно использовать для частичного замещения калорийного углеводного подсластителя, в частности, при производстве низкокалорийных кондитерских изделий и шоколадных продуктов. Используемое здесь выражение «заменитель сахара» включает интенсивные подсластители, сахарные спирты (полиолы) и сыпучие агенты или их комбинации. Интенсивные подсластители включают аспартам, цикламат, сахарин, ацесульфам, неогесперидина дигидрохалкон, сукралозу, алитам, стевиа-подсластители, глицирризин, тауматин и т.п. и их смеси. Предпочтительные интенсивные подсластители включают аспартам, цикламат, сахарин и ацесульфам-К. Примерами сахарных спиртов могут быть любые спирты из обычно используемых в уровне техники и включающих сорбит, маннит, ксилит, мальтит, изомальт, лактит и т.п. Пищевые продукты по изобретению могут также содержать наполнители, обычно используемые в комбинации с интенсивными подсластителями. Выражение «наполнители» здесь подразумевает любой наполнитель из обычно используемых в уровне техники и включает полидекстрозу, целлюлозу и их производные, мальтодекстрин, гуммиарабик и т.п.
Выражение «показатель ферментации» означает численное значение степени ферментации партии какао-бобов. Показатели ферментации находятся в диапазоне от 100 (недоферментированные/неферментированные) до 400 (полностью ферментированные). Для оценки степени ферментации какао-бобы обычно подвергают стандартному тесту на разрезание для определения качества, как определено промышленными стандартами. Половинки бобов выкладывают на стол для визуальной оценки цвета, а также дефектов, которые могут возникнуть в процессе ферментации бобов, сушки или хранения. Бобы можно разделить на четыре категории ферментации в соответствии с их цветом и внешним видом: (а) полностью ферментированные, например, преимущественно с коричневым оттенком; (b) частично ферментированные, например, лилово-коричневые; (с) лиловые (недоферментированные); и (d) синевато-серые (сильно недоферментированные и/или неферментированные бобы). Лилово-коричневые бобы включают все бобы, имеющие голубой, лиловый или фиолетовый цвет на наружной поверхности, обширный или в виде пятна. Лиловые бобы включают все бобы, имеющие полностью голубой, лиловый или фиолетовый цвет по всей наружной поверхности. Они также включают, независимо от цвета, все бобы, которые являются синевато-серыми, но не более чем на половину.
«Показатель ферментации» определяют при использовании градуировочной системы для характеристики ферментации какао-бобов. Синевато-серый, недоферментированный/неферментированный, оценивается как 1, лиловый - 2, лилово/коричневый - 3, а коричневый - 4. Процент бобов, приходящихся на каждую категорию, умножают на указанное число. Таким образом, «показатель ферментации» для образца 100% коричневых бобов будет составлять 100×4 или 400, тогда как для образца 100% лиловых бобов он будет составлять 100×2 или 200. Образец 50% синевато-серых бобов и 50% лиловых бобов будет иметь показатель ферментации 150 [(50×1)+(50×2)]. Тесты на разрезание, применимые к какао-бобам, получаемым из видов Trinitario и Forastero, могут быть применимы или не применимы к какао-бобам, получаемым из вида Criollo, например, где могут встречаться вариации цвета бобов от полностью лилового до светло-коричневого. Соответственно, тест на разрезание, основанный на цвете, будет не применим к особым генотипам какао, у которых отсутствуют антоцианиновые пигменты, ответственные за лиловый цвет, таким как Catango (или Catongo), у которых бобы по цвету являются светло-коричневыми. Другие исключения включают «какао-бобы», полученные от других видов Theobroma, Herrania и их интер- и интра-специфичных кроссов. Бобы этих видов являются «загоревшими» по цвету. Для этих типов бобов уровень ферментации можно определить с использованием модифицированного теста на разрезание. При использовании модифицированного теста поверхность разрезанного пополам боба исследуют на наличие линий, трещин и разломов, образующихся при ферментации, а не на изменение цвета.
th
Фиг. 1(а-d) показывают изменения на поверхности разрезанной половины боба в процессе ферментации какао-боба. Как видно на Фиг.1(a-d), количество линий/трещин и их протяженность через всю поверхность разрезанной половины боба возрастают при ферментации боба. Фиг.1(а) показывает разрезанную половину неферментированного какао-боба, поверхность которого является относительно гладкой. Фиг.1(b-d) показывают какао-бобы в процессе их ферментации, при этом Фиг.1(d) показывает полностью ферментированный какао-боб. При ферментации какао-боба, на его поверхности появляются маленькие ветвистые линии или трещинки. Этот модифицированный тест также можно использовать для получения приблизительного показателя ферментации, причем для какао-бобов на Фиг.1(а) он составляет 100, на Фиг.1(b) - 200, на Фиг.1(с) - 300 и на Фиг.1(d) - 400. Хотя определение вышеупомянутых категорий является общим указанием, оценка согласно этим категориям полностью находится в компетенции специалиста в данной области, хорошо знакомого с обработкой шоколада и какао (см. Wood и др., Cocoa, 4 Ed. (1985), включенного сюда посредством ссылки, особенно стр. 511-513). Числовые коэффициенты 1-4 или 100-400 являются качественными показателями, используемыми здесь, чтобы показать относительную ферментацию какао-бобов, и поэтому относятся к относительной концентрации полифенолов какао в какао-бобах. Значение 1 или 100 будет показывать неферментированные бобы, обладающие самой высокой относительной концентрацией полифенолов какао, то есть общим количеством или приблизительно общим количеством полифенолов какао, производимых растениями какао в какао-бобах. Значение 4 или 400 будет показывать полностью ферментированные какао-бобы, обладающие соответственно самой низкой концентрацией полифенолов какао, т.е. остаточным количеством полифенолов какао, которые не прореагировали, распались или иначе трансформировались при ферментации, обжаривании, подщелачивании или при других способах обработки. Фактическая концентрация полифенолов какао любого образца какао-бобов или какао-ингредиента может быть определена жидкостной хроматографией высокого разрешения (ЖХВР), описанной в патенте США 5,554,645 (Romanczyk и др.).
Выражение «достаточное количество» подразумевает количество, которое поддерживает основные характеристики конкретных ингредиентов или композиции или продукта.
Выражение «чистые какао-бобы среднего качества» относится к какао-бобам, которые были отделены от мякоти и высушены и являются относительно свободными от плесени и загрязнения. Такие бобы являются коммерческим товаром и образуют промышленное сырье для следующих стадий в производственных процессах, например, инфракрасного нагревания, обжаривания, прессования и т.д. Выражение включает любые такие бобы, которые были генетически модифицированы или произведены.
Выражение «сырые свежесобранные какао-бобы» относится к зернам или бобам, свежесобранным из какао-стручка, которые не подвергались никакой обработке, кроме отделения от мякоти. Выражение включает любые такие бобы, которые были генетически модифицированы или произведены.
Предпочтительным вариантом выполнения изобретения является способ обеспечения кондитерского изделия, имеющего сохраненную концентрацию полифенолов какао, предусматривающий:
(а) смешивание углеводного ингредиента с, по меньшей мере, одним предварительно обрабатывающим ингредиентом с образованием кондитерской смеси,
(b) объединение кондитерской смеси с, по меньшей мере, одним полифенолсодержащим ингредиентом, и
(c) формование полифенолсодержащего кондитерского изделия, причем продукт содержит, по меньшей мере, на около 10 вес.% больше полифенолов, чем продукт, изготовленный без применения предварительной обработки согласно стадии (а).
Другим вариантом выполнения изобретения является способ изготовления шоколадного продукта, имеющего сохраненную концентрацию полифенолов какао, предусматривающий:
(a) смешивание, по меньшей мере, одного ингредиента, выбранного из группы, содержащей молочные ингредиенты и углеводные ингредиенты, с, по меньшей мере, одним предварительно обрабатывающим ингредиентом, с образованием кондитерской смеси,
(b) объединение кондитерской смеси с, по меньшей мере, одним полифенолсодержащим ингредиентом,
(c) конширование объединенных ингредиентов, и
(d) формование полифенолсодержащего шоколадного продукта, причем продукт содержит, по меньшей мере, на около 10 вес.% больше полифенола, чем продукт, изготовленный без применения предварительной обработки согласно стадии (а).
В другом варианте выполнения изобретения кондитерские изделия, в частности шоколадные продукты, имеющие сохраненную концентрацию полифенолов какао, и в частности олигомеров 5-12 полифенолов какао могут быть изготовлены при использовании способа дробного измельчения, или дробного рафинирования, предусматривающего:
(a) смешивание, по меньшей мере, одного ингредиента, выбранного из группы, содержащей молочные ингредиенты и углеводные ингредиенты, с, по меньшей мере, одним предварительно обрабатывающим ингредиентом с образованием кондитерской смеси,
(b) измельчение или рафинирование кондитерской смеси,
(c) объединение измельченной кондитерской смеси с, по меньшей мере, одним ингредиентом, содержащим полифенолы какао и имеющим размер частиц равный или меньший, чем размер частиц, предпочтительный для кондитерских изделий или шоколадных продуктов,
(d) конширование объединенных ингредиентов, и
(e) формование полифенолсодержащего кондитерского изделия, причем продукт содержит, по меньшей мере, на около 10 вес.% больше полифенолов, чем продукт, изготовленный без применения предварительной обработки согласно стадии (а).
В еще одном варианте выполнения шоколадные продукты, имеющие сильный шоколадный аромат и сохраненные концентрации полифенолов какао, и в частности олигомеров 5-12 полифенолов какао, можно изготавливать с использованием способа дробного конширования, предусматривающего:
(а) смешивание, по меньшей мере, одного ингредиента, выбранного из группы, содержащей молочные ингредиенты и углеводные ингредиенты, с, по меньшей мере, одним предварительно обрабатывающим ингредиентом с образованием кондитерской смеси,
(b) конширование кондитерской смеси,
(с) объединение, по меньшей мере, одного полифенолсодержащего ингредиента с коншированной кондитерской смесью,
(d) рафинирование, затем конширование полученной смеси, и
(е) формование шоколадного продукта, причем продукт содержит, по меньшей мере, на около 10 вес.% больше полифенолов, чем продукт, изготовленный без применения предварительной обработки согласно стадии (а).
Другой вариант выполнения способа дробного конширования, обеспечивающий шоколадные продукты, имеющие сильный шоколадный аромат и сохраненные концентрации полифенолов какао, в частности олигомеров 5-12 полифенолов какао, предусматривает:
(а) смешивание, по меньшей мере, одного ингредиента, выбранного из группы, содержащей молочные ингредиенты и углеводные ингредиенты, с, по меньшей мере, одним предварительно обрабатывающим ингредиентом с образованием кондитерской смеси,
о
о
(b) конширование кондитерской смеси при температуре от около 60С до около 90С,
о
о
(с) охлаждение коншированной кондитерской смеси до температуры от около 35С до около 50С,
(d) объединение, по меньшей мере, одного полифенолсодержащего ингредиента с охлажденной коншированной кондитерской смесью,
(e) рафинирование, затем конширование полученной смеси, и
(f) формование полифенолсодержащего шоколадного продукта, причем продукт содержит, по меньшей мере, на около 10 вес.% больше полифенола, чем продукт, изготовленный без применения процесса предварительной обработки, согласно стадии (а).
Предпочтительно, полифенолсодержащие пищевые продукты, приготовленные способами по изобретению, содержат на около 15 вес.% больше полифенолов какао, чем пищевой продукт, приготовленный без применения предварительной обработки согласно стадии (а); более предпочтительно, пищевой продукт по изобретению содержит на около 20 вес.% больше полифенолов какао, чем пищевой продукт, приготовленный без применения предварительной обработки согласно стадии (а). Сравнительное значение удерживания полифенола, составляющее 10%, 15% и 20%, относится к разнице между сохраненной концентрацией полифенолов в тестируемом образце и сохраненной концентрацией полифенолов в контрольном образце. Сохраненная концентрация полифенолов в образце, выраженная в процентах, представляет собой концентрацию полифенолов в образце относительно концентрации полифенолов в теоретическом образце, имеющем их 100%-ное сохранение. Повышенная концентрация полифенолов какао, сохраняемая или удерживаемая в пищевых продуктах по изобретению, может быть измерена посредством исследования одного олигомера, такого как пентамер полифенола, в качестве индикатора улучшения сохранения. Важно, что использование пентамера полифенола в качестве аналитического стандарта также обеспечивает определение концентрации сохраняемых или удерживаемых олигомеров 5-12 полифенолов, чувствительных к обработке, в пищевых продуктах по изобретению.
Пищевые продукты по изобретению содержат, по меньшей мере, углеводсодержащий ингредиент, или белоксодержащий ингредиент, или их смесь. Согласно способам по изобретению, по меньшей мере, один из этих ингредиентов смешивают, во-первых, с по меньшей мере, одним предварительно обрабатывающим ингредиентом. Предпочтительно, если и углеводсодержащий ингредиент, и белоксодержащий ингредиент присутствуют в пищевом продукте, оба ингредиента смешивают с, по меньшей мере, одним предварительно обрабатывающим ингредиентом перед смешиванием с полифенолсодержащим ингредиентом. Возможно, углеводсодержащий ингредиент, белоксодержащий ингредиент или их смесь могут измельчаться перед смешиванием с, по меньшей мере, одним предварительно обрабатывающим ингредиентом. Альтернативно, смесь углевод и/или белоксодержащих ингредиентов с предварительно обрабатывающим ингредиентом(-ами) можно измельчать или рафинировать после смешивания.
Возможно, белоксодержащим ингредиентом может быть молочный ингредиент. Согласно способу по изобретению, способ приготовления молочного шоколада, имеющего сохраненную концентрацию полифенолов какао, предусматривает смешивание и молочных ингредиентов, и углеводных ингредиентов с, по меньшей мере, одним предварительно обрабатывающим ингредиентом. Молочные ингредиенты, используемые здесь, включают любой ингредиент на основе молока, обычно используемый в пищевом производстве, и более конкретно, в производстве кондитерских изделий или шоколада. Примерный молочный ингредиент включает жидкое молоко, молочные белки (казеин, сывороточный белок), сгущенное молоко, подслащенное сгущенное молоко, концентрированное молоко, сухое молоко, порошкообразное молоко, восстановленное молоко, солодовое молоко, солодовое порошкообразное молоко, ферментированные молочные порошки и т.п.
Предпочтительно, в каждом вышеописанном способе по изобретению предварительно обрабатывающий ингредиент выбирают из группы, состоящей из жира, эмульгирующего агента, какао-ингредиента, антиоксидантного соединения, вкусового агента и их смесей. Предварительно обрабатывающий жировой ингредиент может быть выбран из любого жира, описанного здесь выше, но предпочтительным является какао-масло. Предварительно обрабатывающий эмульгирующий агент может быть выбран из любого эмульгирующего агента, описанного здесь выше, но предпочтительным является лецитин, фракционированный лецитин или их смесь. Предварительно обрабатывающий какао-ингредиент может быть любым какао-ингредиентом, описанным здесь выше, но предпочтительным является какао-ингредиент, полученный из какао-бобов, имеющих показатель ферментации 300 и выше. Предварительно обрабатывающие антиоксидант и вкусовой агент могут быть любыми из вышеописанных антиоксидантов и вкусовых агентов.
Предпочтительно, в каждом вышеописанном способе по изобретению предварительно обрабатывающий ингредиент является смесью жира и, по меньшей мере, одного эмульгирующего агента. Более предпочтительно, предварительно обрабатывающий ингредиент является смесью лецитина и какао-масла.
В каждом вышеописанном способе по изобретению полифенолсодержащий ингредиент может быть выбран из группы, состоящей из какао-ингредиентов, содержащих процианидины, экстракты какао-бобов, или какао-ингредиентов, содержащих процианидины, синтезированные производные экстрактов какао-бобов, или какао-ингредиенты, содержащие процианидины, синтезированные соединения полифенолов какао и синтезированные производные синтезированных соединений полифенолов какао. Полифенолсодержащий какао-ингредиент является предпочтительно материалом, содержащим твердые вещества какао, полученные из очищенных какао-ядер, и включает тертое какао и частично или полностью обезжиренные твердые вещества какао (например, брикеты или порошок) и т.п. Предпочтительно, полифенолсодержащий какао-ингредиент получают из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 300; предпочтительно, какао-ингредиент получают из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 275, более предпочтительно, из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 250, более предпочтительно, из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 225, еще более предпочтительно, из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 200, более предпочтительно, из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 150 и наиболее предпочтительно, из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 125.
Предпочтительным вариантом выполнения изобретения является способ обеспечения темного шоколада, имеющего сохраненную концентрацию полифенолов какао, предусматривающий:
(а) смешивание углеводного калорийного подсластителя с лецитином и какао-маслом с образованием кондитерской смеси,
(b) объединение кондитерской смеси с шоколадным раствором, полученным из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 300, и
(с) формование полифенолсодержащего темного шоколада, причем шоколад содержит, по меньшей мере, на около 10 вес.% больше полифенолов, чем темный шоколад, приготовленный без применения предварительной обработки согласно стадии (а).
Предпочтительным вариантом выполнения изобретения является способ обеспечения молочного шоколада, имеющего сохраненную концентрацию полифенолов какао, предусматривающий:
(а) смешивание измельченного или рафинированного калорийного углеводного подсластителя и измельченного или рафинированного порошкообразного молока с лецитином и какао-маслом с образованием кондитерской смеси,
(b) объединение кондитерской смеси с шоколадным раствором, полученным из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 300, и
(с) формование полифенолсодержащего молочного шоколада, причем шоколад содержит, по меньшей мере, на около 10 вес.% больше полифенолов, чем молочный шоколад, приготовленный без применения предварительной обработки согласно стадии (а).
В предпочтительном варианте выполнения, по меньшей мере, два какао-ингредиента, имеющих различные концентрации полифенолов какао, используют для приготовления пищевых продуктов и кондитерских изделий по изобретению. Например, первый какао-ингредиент, получаемый из ферментированных какао-бобов, имеющих показатель ферментации 300 или более (имеющий низкую концентрацию полифенолов какао, но высокое содержание вкусовых/ароматических веществ шоколада), может использоваться либо в качестве предварительно обрабатывающего ингредиента, либо в комбинации с другими предварительно обрабатывающими ингредиентами. Второй какао-ингредиент, получаемый из недоферментированных бобов, имеющих показатель ферментации менее 300 (имеющий более высокую концентрацию полифенолов какао, но более низкое содержание вкусовых/ароматических веществ шоколада), может использоваться в качестве полифенолсодержащего какао-ингредиента. Использование такой смеси какао-ингредиентов позволяет изготавливать шоколад, имеющий сильные вкус и аромат, а также повышенные концентрации полифенолов какао.
В другом варианте выполнения изобретения ингредиент, содержащий полифенолы какао, может быть комбинацией шоколадного раствора и какао-порошка, причем масло и порошок получают из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 300. Предпочтительно, тертое какао и какао-порошок получают из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 275, более предпочтительно, из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 250, более предпочтительно, из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 225, еще более предпочтительно, из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 200, более предпочтительно, из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 150 и наиболее предпочтительно, из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 125.
Кроме того, каждый вышеописанный процесс может дополнительно содержать стадию добавления второго эмульгирующего агента, который может быть добавлен либо в процессе конширования, либо после него. Второй эмульгирующий агент может быть выбран из любых вышеописанных эмульгирующих агентов. Предпочтительно, вторым эмульгирующим агентом может быть лецитин, полиэрукат сахарозы, фосфатид аммония, полирицинолеат полиглицерина, фосфатированные моно- и диглицериды, сложный эфир диацетилвинной кислоты и моноглицеридов, фракционированный лецитин или их смеси.
Соответственно, новый шоколад по изобретению, имеющий высокую концентрацию полифенолов какао, может быть приготовлен согласно любому вышеописанному способу, дополнительно предусматривающему стадию объединения кондитерской смеси с шоколадным раствором и какао-порошком. Новый шоколад может быть приготовлен с помощью способа, предусматривающего стадии:
(i) объединения углеводного или углеводного и молочного ингредиентов с предварительно обрабатывающим ингредиентом, содержащим лецитин и, возможно, по меньшей мере, один ингредиент, выбранный из группы, состоящей из жира, какао-ингредиента, антиоксидантного соединения и вкусового агента,
(ii) использования комбинации шоколадного раствора и какао-порошка в качестве полифенолсодержащего ингредиента, и
(iii) добавления второго эмульгирующего агента либо в процессе конширования, либо после него, и
(iv) формования полифенолсодержащего шоколада, причем шоколад содержит, по меньшей мере, на около 10 вес.% больше полифенола какао, чем полифенолсодержащий шоколад, изготовленный без применения предварительной обработки согласно стадии (i).
Другой вариант выполнения изобретения касается пищевого продукта и способа изготовления продукта, имеющего повышенные концентрации полифенолов какао, полученных из полифенолсодержащих какао-ингредиентов. Предпочтительные полифенолсодержащие какао-ингредиенты могут быть выбраны из группы, состоящей из экстрактов какао-бобов или какао-ингредиентов, содержащих процианидины, синтезированные производные, синтезированные соединения полифенолов какао и синтезированные производные синтезированных соединений полифенолов какао. Полифенолсодержащий ингредиент может быть смешан с другими ингредиентами продукта в процессе обработки, но предпочтительно его смешивают с другими ингредиентами в конце или близко к концу обработки или добавляют в продукт после обработки (то есть разбрызгивают на продукт).
Предпочтительно, полифенолсодержащие пищевые продукты, приготовленные способами по изобретению, содержат на около 15 вес.% больше полифенолов какао, чем полифенолсодержащие продукты, изготовленные без применения предварительной обработки согласно стадии (а), более предпочтительно, пищевой продукт по изобретению содержит на около 20 вес.% больше полифенолов какао, чем пищевой продукт, приготовленный без применения предварительной обработки согласно стадии (а). Процентное улучшение концентрации полифенолов какао, как определено здесь, можно измерить, используя один олигомер, такой как пентамер, в качестве индикатора улучшения их сохранения.
Новые пищевые продукты, содержащие полифенолы какао, точнее повышенные концентрации полифенолов какао, можно приготовить с помощью любого из вышеописанных способов. Новые продукты отличаются от традиционных продуктов или тем, что (1) продукты по изобретению содержат повышенные концентрации полифенолов какао по сравнению с традиционными продуктами (то есть шоколадными продуктами, кондитерскими изделиями со вкусом шоколада и т.д.), и/или тем, что (2) продукты по изобретению содержат полифенолы какао в противоположность сравнительным продуктам, которые не содержат полифенолов какао (то есть рисовые пирожные, съедобные пищевые продукты без шоколадного вкуса/аромата и т.д.).
Один вариант выполнения изобретения касается пищевого продукта, содержащего полифенольный какао-ингредиент. Предпочтительно, продукт содержит, по меньшей мере, 1 мкг полифенолов какао на грамм продукта, предпочтительно, по меньшей мере, 2 мкг, более предпочтительно, по меньшей мере, 5 мкг, и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 10 мкг полифенолов какао на грамм продукта. Согласно предпочтительному варианту выполнения, продукт содержит, по меньшей мере, 25 мкг полифенолов какао на грамм продукта, предпочтительно, по меньшей мере, 50 мкг, более предпочтительно, по меньшей мере, 100 мкг и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 150 мкг полифенолов какао на грамм продукта.
Другой вариант выполнения изобретения касается шоколада, содержащего, по меньшей мере, 3600 мкг полифенола какао на грамм шоколада, предпочтительно, по меньшей мере, 4000 мкг, предпочтительно, по меньшей мере, 4500 мкг, более предпочтительно, по меньшей мере, 5000 мкг и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 5500 мкг полифенолов какао на грамм шоколада. Согласно одному предпочтительному варианту выполнения, шоколад содержит, по меньшей мере, 6000 мкг полифенолов какао на грамм шоколада, предпочтительно, по меньшей мере, 6500 мкг, более предпочтительно, по меньшей мере, 7000 мкг и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 8000 мкг полифенолов какао на грамм шоколада.
Другой вариант выполнения изобретения касается шоколада, содержащего, по меньшей мере, 100 мкг пентамера полифенола какао на грамм шоколада, предпочтительно, шоколад содержит, по меньшей мере, 150 мкг, предпочтительно, шоколад содержит, по меньшей мере, 200 мкг, предпочтительно, шоколад содержит, по меньшей мере, 250 мкг, предпочтительно, шоколад содержит, по меньшей мере, 300 мкг, более предпочтительно, по меньшей мере, 325 мкг и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 350 мкг пентамера полифенола какао на грамм шоколада. Согласно одному предпочтительному варианту выполнения, шоколад содержит, по меньшей мере, 375 мкг пентамера полифенола какао на грамм шоколада, предпочтительно, по меньшей мере, 400 мкг, более предпочтительно, по меньшей мере, 425 мкг и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 450 мкг пентамера полифенола какао на грамм шоколада.
Еще один вариант выполнения изобретения касается молочного шоколада, содержащего сухие вещества молока и содержащего, по меньшей мере, 1000 мкг полифенолов какао на грамм шоколада, предпочтительно, по меньшей мере, 1250 мкг, более предпочтительно, по меньшей мере, 1500 мкг и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 2000 мкг полифенолов какао на грамм шоколада. Согласно одному предпочтительному варианту выполнения, молочный шоколад содержит, по меньшей мере, 2500 мкг полифенолов какао на грамм шоколада, предпочтительно, по меньшей мере, 3000 мкг, более предпочтительно, по меньшей мере, 4000 мкг и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 5000 мкг полифенолов какао на грамм шоколада.
Другой вариант выполнения изобретения касается молочного шоколада, содержащего сухие вещества молока и содержащего, по меньшей мере, 85 мкг пентамера полифенола какао на грамм шоколада, предпочтительно, по меньшей мере, 90 мкг, более предпочтительно, по меньшей мере, 100 мкг и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 125 мкг пентамера полифенола какао на грамм шоколада. Согласно предпочтительному варианту, молочный шоколад содержит, по меньшей мере, 150 мкг пентамера полифенола какао на грамм шоколада, предпочтительно, по меньшей мере, 175 мкг, более предпочтительно, по меньшей мере, 200 мкг и наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 250 мкг пентамера полифенола какао на грамм шоколада.
Нижеследующие примеры предназначены для иллюстрации некоторых предпочтительных вариантов выполнения изобретения и не предназначены для ограничения изобретения. В следующих примерах 3-9 «жир» может быть какао-маслом или смесью какао-масла и молочного жира. Молочный жир можно использовать в желаемой концентрации для обеспечения готового шоколада, имеющего предпочтительную твердость и хрупкость. В следующих примерах 3-9 «CP Liquor» и «CP Cocoa Powder» являются полифенолсодержащим шоколадным раствором (ПС раствором) и полифенолсодержащим какао-порошком (ПС какао-порошком), соответственно, полученными из какао-бобов, имеющих показатель ферментации менее 300.
Пример 1
Способ получения полифенолсодержащих твердых веществ какао из какао-бобов
Коммерчески доступные какао-бобы, имеющие исходное содержание влаги от около 7 до около 8 вес.%, были предварительно очищены с использованием 11” X56” Scalperator (фирмы Carter Day International, Minneapolis, MN, США). Приблизительно 600 мешков какао-бобов (39000 кг) предварительно очищали в течение более 6,5 часов. Бобы подавали во входной бункер, где скорость потока регулировалась регулировкой вращаемого валка подачи. Бобы подавали к внешней стороне вращаемого барабанного грохота из проволочной сетки. Бобы проходили через барабан из проволочной сетки, а затем через камеру всасывания воздуха, в которой легкие частицы, грязь, пыль и волокна вытягивались из потока продукта. Бобы, которые не проходили через барабан, транспортировали в поток отходов. Этот поток отходов состоял из больших комков бобов, веток, камешков и т.д. Количество конечных отходов составляло приблизительно 150 кг, или 0,38% от исходного материала. Полученный предварительно очищенный продукт весил около 38850 кг и проходил к стадии очистки бобов.
Предварительно очищенные бобовые продукты из Scalperator затем дополнительно очищали с использованием Camas International SV4-5 сепаратора плотности со слоем воздушного ожижения (AFBDS, фирмы Camas International, Pocotello, ID, США). Около 38850 кг какао-бобовых продуктов подавали в AFBDS на период более, чем около 6,5 часов. Устройство удаляло по существу все тяжелые примеси, такие как камешки, металл, стекло и т.д. из бобов, а также более легкие непригодные материалы, такие как заплесневевшие или зараженные какао-бобы, обеспечивая очищенный бобовый продукт, содержащий по существу только пригодные какао-бобы. В результате удаляемые тяжелые примеси весили около 50 кг, а легкие непригодные материалы весили около 151 кг. Общий вес около 38649 кг очищенных какао-бобов был получен после обеих стадий предварительной очистки и очистки, описанных выше (99,1% выход после очистки).
о
о
Очищенные какао-бобы затем проходили через устройство инфракрасного нагревания. Используемым устройством был Micro Red 20 электрический инфракрасный вибрирующий Микронайзер (фирмы Micronizing Company (U.K.) Limited, U.K.). Микронайзер работал со скоростью 1,701 кг/час. Глубина бобов в вибрирующем слое Микронайзера составляла около 2 дюймов или около 2-3 бобов. Температура поверхности Микронайзера была установлена на около 165С, таким образом обеспечивая внутреннюю температуру боба (ВТБ) около 135С за период времени от 1 до 1,5 минут. Эта обработка вызывает быстрое высушивание оболочек и их ослабление на ядрах какао. Поскольку по существу все какао-бобы, подаваемые в Микронайзер, были целыми и были по существу свободны от маленьких разломанных кусочков бобов или оболочек, не наблюдалось ни искр, ни огня в процессе инфракрасного нагревания. Разломанные кусочки, отделяемые на вибрирующем сите перед Микронайзером, повторно вводили в поток продукта перед стадией отделения оболочек.
о
о
Бобы после Микронайзера имели содержание влаги около 3,9 вес.%. Бобы выходили из Микронайзера при температуре ВТБ около 135С и сразу же охлаждались до температуры около 90С в течение около 3 минут для снижения дополнительных потерь влаги. Общий вес бобов, пригодных после стадии нагревания, составил около 36137 кг.
Бобы затем подвергали отделению оболочек (извлечению ядер) с использованием Jupiter Mitra Seita провеивающего устройства (фирмы Jupiter Mitra Seita, Jakarta, Индонезия). На этой стадии бобы трескали для освобождения оболочек и отделяли более легкие оболочки от ядер, в то же время снижая потери ядер с потоком отходов. Скорость подачи в провеивающее устройство составляла около 1591 кг/час. В результате продукты включали около 31861 кг пригодных ядер и 4276 кг удаленных оболочек. Общий выход пригодных ядер из исходного материала составил около 81,7%.
Полученные какао-ядра прессовали с использованием Dupps 10-6 пресса (фирмы The Dupps Company, Germantown, Ohio, США). Последовательно и непрерывно со скоростью подачи около 1402 кг/час ядра подавали в два шнековых пресса для экстрагирования масла. Пресс выдал около 16198 кг какао-масла, содержавшего около 10% твердых веществ какао и около 15663 кг твердых веществ какао, содержавших около 10% масла.
Какао-масло затем дополнительно обрабатывали, используя Sharpless P3000 декантирующую центрифугу (фирмы Jenkins Centrifuge Rebuiders, N. Kansas City, MO, США). Центрифугирование снижало содержание твердых веществ в масле до около 1-2% и обеспечивало около 13606 кг масла и 2592 кг твердых веществ какао, содержавших от около 40 до 45% масла. Масло, содержавшее 1-2% твердых веществ дополнительно обрабатывали с использованием плоского рамочного фильтра фирмы (Jupiter Mitra Seita), который удалял остаточные твердые вещества из масла и обеспечивал около 13271 кг чистого какао-масла и около 335 кг твердых веществ какао, содержащих 40-45% масла.
Твердые вещества какао, удаляемые из центрифуги и фильтра-пресса, содержали около 40-45% жира и спрессовывались в гидравлическом прессе периодического действия с получением какао-брикетов 10%-ной жирности. Этот материал давал около 1186 кг чистого масла и 1742 кг твердых веществ какао.
Общий выход чистого какао-масла составил 14456 кг или 37,1%. Общий выход твердых веществ какао, произведенных из поступающих бобов, составил 17405 кг или 44,6%.
Анализ фактического содержания полифенолов какао в какао-бобах и какаосодержащих продуктах может быть проведен с использованием технологий жидкостной хроматографии высокого разрешения (ЖХВР), описанной в патенте США 5,554,645 (Romanczyk и др.). Образец какао-порошка, произведенного согласно вышеописанному способу из неферментированных какао-бобов (показатель ферментации 100), был проанализирован согласно вышеуказанному способу и показал содержание следующих концентраций полифенола: общая концентрация полифенола - 32742 мкг полифенолов на грамм какао-порошка, концентрация мономера - 9433 мкг/г, концентрация димера - 5929 мкг/г, концентрация тримера - 5356 мкг/г, концентрация тетрамера - 4027 мкг/г, концентрация пентамера - 3168 мкг/г, концентрация гексамера - 1304 мкг/г, концентрация октамера - 739 мкг/г, концентрация нонамера - 439 мкг/г.
Пример 2
Производство шоколадного раствора, содержащего полифенолы какао
Чистые какао-бобы среднего качества, имеющие исходное влагосодержание 7,4 вес.% и показатель ферментации 233 (31% синевато-серых, 29% лиловых, 22% лилово-коричневых и 17% коричневых), были выбраны в качестве исходного материала. Какао-бобы затем проходили через устройство инфракрасного нагревания. Используемое устройство представляло собой инфракрасный вибрирующий измельчитель (микронайзер) (производимый Micronizing Company (U.K.) Limited, U.K.). Скорость подачи бобов через инфракрасный нагреватель и угол слоя бобов в инфракрасном нагревателе изменяли для управления количеством тепловой обработки, получаемой бобами. Количество времени, проведенного бобами в инфракрасном нагревателе (время обработки) определялось углом слоя и скоростью подачи. Временные периоды, используемые для приготовления материала, согласно примерам, приведены ниже в таблице 1. На выходе из микронайзера измеряли ВТБ бобов, эти значения также показаны в таблице 1.
Образец весом в 1 кг бобов, обработанных инфракрасным нагреванием, собранных из инфракрасного нагревателя при различных значениях ВТБ, дробили на мелкие кусочки. Это делали для облегчения отделения ядер бобов от оболочек. Для удаления оболочек использовали лабораторный дробитель какао-бобов Limiprimita Cocoa Breacker, фирмы John Gordon Co. LTD. of England. Дробленые бобы затем пропускали через лабораторную взвешивающую и провеивающую систему, использующую Catador CC-1 фирмы John Gordon Co. LTD. of England.
о
Какао-ядра затем размалывали в грубое тертое какао с использованием Melange фирмы Pascall Engineering Co. LTD, England. Это устройство дробит и растирает ядра в тертое какао. Нормальная рабочая температура для этого масла в устройстве Melange составляет приблизительно 50С. Тот же самый процесс превращения ядер в грубое тертое какао может выполняться при производстве большого масштаба с использованием других типов мельниц, таких как мельницы Carle and Montanari. Какао-ядра измельчали в устройстве Melange 1 час. Концентрацию полифенолов какао измеряли у образцов относительно температур инфракрасного нагревания. Эти значения содержатся ниже в таблице 1.
Таблица 1
ВТБ (<sup>о</sup>С)
Время обработки в микронайзере (сек)
Влажность готового шоколадного раствора (%)
Пентамер в обезжиренном шоколадном растворе (мкг/г)
Общее содержание полифенолов в обезжиренном шоколадном растворе (мкг/г)
107
42
3,9
3,098
39,690
126
82
1,87
1,487
28,815
148
156
1,15
695
23,937
Пример 3
Контрольный образец
Стандартный периодический процесс изготовления шоколада, использующий 10 фунтовый лопастный смеситель Sigma (произведенный Teledyne Read Co., York, Pennsylvania), использовали для смешивания следующих ингредиентов.
Ингредиент
Концентрация (вес.%)
Сахароза
40%
Тертое какао
7%
ПС раствор
49%
Жир
3,5%
Лецитин
0,5%
о
Ингредиенты добавляли в 10 фунтовый лопастной смеситель Sigma (фирмы Teledyne Read Co., York, Pennsylvania) в таком порядке: тертое какао, ПС-раствор, сахароза, какао-масло и вкусовые добавки. Полученную партию ингредиентов смешивали до гомогенного состояния при температуре от около 35 до около 90С. Полифенолсодержащее тертое какао (ПС-раствор), приготовленный согласно примеру 2, использовали для приготовления образцов шоколада, содержащих 1150 мкг пентамера полифенолов на грамм ПС-раствора. Смесь рафинировали до размера частиц 20 мкм, коншировали и стандартизировали (регулировали вязкость и/или содержание жира для получения шоколада с желаемыми свойствами). Образцы анализировали на концентрацию полифенолов какао, используя технологию жидкостной хроматографии высокого разрешения (ЖХВР), описанной в патенте США 5,554,645 (Romanczyk и др.).
Пример 4
о
Тестируемые шоколадные продукты были приготовлены с использованием того же рецепта и ингредиентов, как в примере 3. Лецитин и жир объединяли смешиванием, используя 10 фунтовый лопастный смеситель Sigma, до гомогенного состояния. Полученную в результате жиро-лецитиновую смесь добавляли к гранулированной сахарозе во второй 10 фунтовый лопастной смеситель Sigma. Сахарозу, жир и лецитин смешивали при температуре от около 35 до около 90С до гомогенного состояния. Остальные ингредиенты, включающие тертое какао, имеющее высокую концентрацию полифенолов какао, добавляли и смешивали до гомогенного состояния. Полученную в результате смесь рафинировали до размера частиц около 20 мкм, коншировали, стандартизировали и анализировали концентрацию полифенолов какао, как в примере 3.
В таблице 2 представлены сравнительные результаты набора шоколадных продуктов, изготовленных согласно способам, описанным в примере 3 (контрольные) и 4 (тестируемые). Тертое какао, используемое для приготовления этих шоколадных продуктов, содержал 1150 мкг пентамерных полифенолов на грамм шоколадного раствора. С учетом 100% сохранения концентрации полифенола шоколадные продукты будут содержать 570 мкг пентамерных полифенолов на грамм шоколада. Концентрацию пентамеров в тестируемых образцах определяли непосредственно после первоначального периодического смешивания.
Таблица 2
Образец
Пентамер (мкг)
Повышение удерживания (%)
Контрольный-1Тестируемый-1
361418   73,3%
10%
Контрольный-2Тестируемый-2
360472   82,8%
19,6%
Контрольный-3Тестируемый-3
313385   67,5%
12,6%
Каждый тестируемый образец показал концентрацию полифенолов, по меньшей мере, на 10 вес.% больше, чем контрольный образец.
Пример 5
Контрольный и тестируемый шоколад были приготовлены при использовании тех же ингредиентов и таким же образом, как в примерах 3 и 4, за исключением того, что концентрация лецитина была повышена до 0,75 вес.%. Концентрацию пентамеров в этих шоколадных продуктах измеряли после стандартизации (готовый шоколад). Образец шоколада, изготовленный согласно вышеописанному тестируемому способу, содержал 545,5 мкг пентамера на грамм шоколада (95,7% сохранения пентамера), тогда как шоколад, изготовленный согласно контрольному способу, содержал 439,6 мкг пентамера на грамм шоколада (77,1% сохранения пентамера). Соответственно, тестируемый шоколад, изготовленный способом по изобретению, удерживал на 18,6% (по весу) больше пентамерных полифенолов какао, чем контрольный шоколад.
Пример 6
Контрольный и тестируемый темный шоколад были изготовлены согласно способам, описанным в примерах 3 и 4, с использованием ингредиентов в диапазонах концентраций, представленных ниже. Выбор подходящих ингредиентов и их количеств в данном диапазоне для изготовления шоколада специалист в данной области способен сделать без излишних экспериментов.
Ингредиент
Диапазон концентраций (вес.%)
Сахароза
35-55%
ПС-раствор
30-65%
Жир
1-35%
Лецитин
0,25%
Тертое какао, используемое для приготовления шоколадных продуктов в этих примерах, содержал 7819 мкг общих процианидинов на грамм шоколадного раствора и 1300 мкг пентамеров на грамм шоколадного раствора. Общее содержание процианидинов представляет общее содержание полифенолов какао в масле. С учетом 100% сохранения концентрации полифенолов шоколадные продукты будут содержать 615 мкг пентамеров полифенолов на грамм шоколада. Тестируемый темный шоколад, приготовленный согласно способу по примеру 4, содержал 502 мкг пентамеров (81,6% сохранения) и 7091 мкг общего процианидина (90,6% сохранения) на грамм шоколада. Контрольный темный шоколад, приготовленный согласно способу по примеру 3, содержал 421 мкг пентамеров (68,5% сохранения) и 6292 мкг общего процианидина (80,5% сохранения) на грамм шоколада. Соответственно, тестируемый образец шоколада, приготовленный с использованием способа по изобретению, удерживал на 13,1% (по весу) больше пентамеров полифенолов какао и на 10,2 вес.% больше общих процианидинов, чем контрольный образец шоколада.
Пример 7
Темные шоколады приготавливали согласно способу, описанному ниже, с использованием следующего общего рецепта:
Ингредиент
Диапазон концентраций (вес.%)
Сахароза
35-55%
Тертое какао
15-30%
ПС раствор
10-20%
Жир
0-15%
Лецитин
0,1-1,0%
о
Лецитин и жир объединяли и смешивали в смесителе Buhler Paste (фирмы Buhler Refiner Co., Minneapolis, Minnesota) до гомогенного состояния. Полученную в результате жиро-лецитиновую смесь добавляли к сахарозе в конширующем устройстве Petzholdt, моделей PVW 2000 и PVW 3000 (фирмы J.S. Petzholdt Inh. H.Pilz., Франкфурт, Германия) и смешивали при температуре от около 35 до около 90С до гомогенного состояния. Остальные ингредиенты, включающие тертое какао и ПС-раствор, добавляли в смесь лецитин/жир/сахароза и перемешивали до гомогенного состояния. Полученную в результате смесь рафинировали до размера частиц около 20 мкм, коншировали, стандартизировали и анализировали концентрацию полифенола какао, как в примере 3.
Объединенные шоколадные растворы, используемые в этом примере, смогли обеспечить темный шоколад, содержащий общую концентрацию процианидина, составляющую 2933 мкг, и концентрацию пентамеров - 162 мкг на грамм шоколада. Два образца темного шоколада, приготовленные согласно вышеописанному способу, содержали 158 мкг пентамеров и 2845 мкг общих процианидинов, и 140 мкг пентамеров и 2866 мкг общих процианидинов, соответственно.
Пример 8
Темный шоколад приготавливали согласно способу, описанному ниже, с использованием следующего общего рецепта:
Ингредиент
Диапазон концентраций (вес.%)
Сахароза
15-35%
Тертое какао
40-75%
ПС-раствор
1-10%
Жир
1-10%
Ванилин
0,01-0,05%
Лецитин
0,1-1,0%
о
С использованием 10-фунтового лопастного смесителя Sigma лецитин и жир объединяли и смешивали до гомогенного состояния. Полученную жировую смесь добавляли к гранулированной сахарозе во второй 10-фунтовый лопастной смеситель Sigma. Сахарозу, жир и лецитин перемешивали при температуре от около 35 до около 90С до гомогенного состояния. Затем добавляли остальные ингредиенты, включающие ПС-раствор и ПС какао-порошок, и перемешивали до гомогенного состояния. Полученную смесь рафинировали до размера частиц около 20 мкм, коншировали, стандартизировали и анализировали концентрацию полифенолов какао, как в примере 3. Тертое какао, используемое для приготовления шоколадных продуктов в этом примере, содержал всего 1000 мкг пентамеров на грамм жидкого какао-масла, а какао-порошок содержал 1700 мкг пентамеров на грамм порошка. С учетом 100% сохранения концентрации полифенолов шоколадные продукты, приготовленные согласно вышеупомянутому рецепту, будут содержать 768 мкг пентамеров полифенолов на грамм шоколада. Этот темный шоколад содержал 732 мкг пентамеров на грамм шоколада и таким образом удерживал более 95 вес.% желательных пентамеров полифенолов, присутствующих в ингредиентах, содержащих пентамеры полифенолов и используемых для приготовления этого шоколада.
Пример 9
Молочный шоколад приготавливали согласно способу, описанному ниже, с использованием следующего общего рецепта:
Ингредиент
Диапазон концентраций (вес.%)
Сахароза
35-55%
Молочный ингредиент
12-25%
ПС-раствор
10-20%
Жир
15-25%
Эмульгатор
0,1-1,0%
По меньшей мере, 21% жира и, по меньшей мере, 30% эмульгатора объединяли и смешивали до гомогенного состояния и полученную жировую смесь добавляли к сахарозе и молочным ингредиентам и смешивали. ПС-раствор добавляли к этой смеси и перемешивали до гомогенного состояния. Полученную смесь рафинировали, коншировали, стандартизировали посредством добавления остального жира и эмульгатора и анализировали концентрацию полифенолов какао, как в примере 3. С учетом 100% сохранения концентрации полифенолов тертое какао, используемое для приготовления этого шоколада, будет обеспечивать молочный шоколад, содержащий 120 мкг пентамеров на грамм шоколада. Молочный шоколад, приготовленный согласно вышеуказанному способу, содержал 115 мкг пентамеров на грамм шоколада и таким образом удерживал более 95 вес.% желательных пентамеров полифенолов, присутствующих в ингредиенте, содержащем пентамеры полифенолов и используемом для приготовления этого шоколада.
Другие варианты и модификации, которые будут очевидны для специалиста в данной области, находятся в объеме учений настоящего изобретения. Данное изобретение ограничивается только содержанием следующей формулы изобретения.