ТЕРМООБРАБОТАННЫЕ, СТОЙКИЕ В ХРАНЕНИИ КОМПОЗИЦИИ НА МОЛОЧНОЙ ОСНОВЕ И СПОСОБЫ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
HEAT-TREATED, LONG STORAGE MILK-BASED COMPOSITIONS AND METHODS FOR PRODUCTION THEREOF

Уровень техники
Настоящее изобретение в основном относится к пищевым продуктам и к технологии производства пищевых продуктов. Более конкретно, настоящее изобретение относится к молочным композициям, содержащим твердые частицы и имеющим хороший цвет и аромат после термообработки. Также обеспечиваются способы их изготовления.
Обработка композиций на молочной основе автоклавированием представляет собой использующие пар способы, применяемые для стерилизации композиций в герметичных контейнерах. В целом существуют четыре использующих пар способа, которые применяются при стерилизации пищевых, нутрицевтических и фармацевтических композиций. Пар может являться средой для прямого обогрева (например, насыщенный водяной пар) или средой для косвенного обогрева (например, нагреваемая паром вода, используемая при водно-иммерсионных способах). Различные типы способов автоклавирования включают следующие: (i) насыщенный пар (прямое нагревание паром); (ii) погружение в воду как с вращением, так и статическое (непрямое нагревание паром); (iii) орошение водой как при вращении, так и статическое (непрямое нагревание паром); и (iv) паровоздушное нагревание как при вращении, так и статическое (прямое нагревание паром).
Процесс асептической обработки композиций на молочной основе применяется для стерилизации композиций и упаковки стерилизованных композиции в стерильные контейнеры приблизительно с 1960-х годов. Способы асептического консервирования пищевых продуктов позволяют без использования консервантов сохранять обработанные продукты в течение длительных периодов времени до тех пор, пока они не вскрываются и подвергаются атмосферному воздействию. Однако применение технологий асептической обработки ограничено, поскольку такие технологии относительно дороги, не доступны для всех рынков, одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) только для применения с пищевыми продуктами, имеющими гомогенную матрицу, и подразумевают очень высокие температуры нагревания.
К сожалению, пищевые продукты на молочной основе (например, йогурты) очень склонны к изменению цвета и аромата во время тепловой обработки, такой как асептическая и обработка автоклавированием. Хотя большинство йогуртов представляют собой охлажденные продукты, которые не подвергаются действию высоких температур, развивающихся во время асептической и обработки автоклавированием, асептическая и обработка йогуртов автоклавированием могут вызвать нежелательные изменения цвета и аромата. В случае йогурта, содержащего твердые частицы, возникает еще одна связанная с асептической и обработки йогуртов автоклавированием проблема, поскольку йогурт с твердыми частицами не является гомогенным продуктом, для которого одобрено применение асептических и способов автоклавирования.
Сущность изобретения
Обеспечиваются способы изготовления автоклавированной, стойкой в хранении композиции на молочной основе. Также обеспечиваются способы снижения коричневой окраски подвергнутой автоклавированию, стойкой в хранении композиции на молочной основе. В основном воплощении обеспечиваются способы снижения потемнения автоклавированной, стойкой в хранении композиции на молочной основе. Такие способы включают обеспечение композиции на молочной основе, включающей концентрат молочного белка и сниженное количество восстанавливающих сахаров, а также тепловую обработку композиции на молочной основе.
В другом воплощении обеспечиваются способы изготовления автоклавированной, стойкой в хранении композиции на молочной основе. Такие способы включают обеспечение композиции на молочной основе, включающей концентрат молочного белка и сниженное количество восстанавливающих сахаров, а также тепловую обработку композиции на молочной основе для изготовления автоклавированной, стойкой в хранении композиции на молочной основе.
В одном воплощении восстанавливающие сахара выбираются из группы, состоящей из глюкозы, фруктозы, лактозы или их комбинаций.
В одном воплощении композиция на молочной основе является по существу несодержащей восстанавливающих сахаров. Композиция на молочной основе может включать только естественно встречающиеся количества восстанавливающих сахаров. В одном воплощении композиция на молочной основе включает только естественно встречающиеся количества лактозы. В одном воплощении композиция на молочной основе является продуктом, подобным йогурту.
В одном воплощении композиция на молочной основе включает твердые частицы. Твердые частицы могут выбираться из группы, состоящей из фруктов, кусочков фруктов, зерен, орехов или их комбинаций.
В одном воплощении способ тепловой обработки является способом автоклавирования.
В еще одном воплощении обеспечиваются способы ослабления развития коричневой окраски в автоклавированной, стойкой в хранении композиции на молочной основе. Данные способы включают обеспечение композиции на молочной основе и тепловую обработку композиции на молочной основе при температуре, которая составляет менее около 240°F.
В еще одном другом воплощении обеспечиваются способы изготовления автоклавированной, стойкой в хранении композиции на молочной основе. Данные способы включают обеспечение композиций на молочной основе и тепловую обработку композиции на молочной основе при температуре, которая составляет менее около 240°F, для изготовления автоклавированной, стойкой в хранении композиции на молочной основе.
В одном воплощении композиция на молочной основе включает твердые частицы. Твердые частицы могут выбираться из группы, состоящей из фруктов, кусочков фруктов, зерен, орехов или их комбинаций.
В одном воплощении термообработка происходит при температуре от около 190°F до около 240°F, или от около 200°F до около 230°F, или от около 210°F до около 220°F.
В одном воплощении термообработка происходит при температуре от около 190°F до около 210°F и в течение времени от около 15 до около 40 минут. В одном воплощении термообработка происходит при температуре около 200°F и в течение времени от около 20 до около 25 минут. Термообработка может также происходить при температуре от около 200°F до около 220°F и в течение времени от около 10 до около 25 минут, или при температуре около 210°F и в течение времени от около 15 до около 20 минут, или при температуре от около 210°F до около 230°F и в течение времени от около 5 до около 20 минут. В качестве варианта, термообработка проводится при температуре около 220°F и в течение времени от около 10 до около 15 минут.
В одном воплощении способ тепловой обработки является способом автоклавирования.
В одном воплощении композиция на молочной основе является композицией йогурта.
В одном воплощении композиция на молочной основе включает по меньшей мере один ингредиент, выбранный из группы, состоящей из низкожирного йогурта, пектина, сахара, крахмала или их комбинаций.
В одном воплощении композиция на молочной основе имеет рН, равный или ниже около 4,2.
В еще одном воплощении обеспечиваются способы снижения потемнения автоклавированной, стойкой в хранении композиции на молочной основе. Такие способы включают обеспечение композиции на молочной основе, включающей концентрат молочного белка и сниженное количество восстанавливающих сахаров, а также тепловую обработку композиции на молочной основе при температуре менее около 240°F.
В еще одном воплощении обеспечиваются способы изготовления автоклавированной, стойкой в хранении композиции на молочной основе. Такие способы включают обеспечение композиции на молочной основе, включающей концентрат молочного белка и сниженное количество восстанавливающих сахаров, а также тепловую обработку композиции на молочной основе при температуре менее около 240°F для изготовления автоклавированной, стойкой в хранении композиции на молочной основе.
В одном воплощении восстанавливающие сахара выбираются из группы, состоящей из глюкозы, фруктозы, лактозы или их комбинаций.
В одном воплощении композиция на молочной основе является по существу не содержащей восстанавливающих сахаров.
В одном воплощении композиция на молочной основе включает только естественно встречающиеся количества восстанавливающих сахаров. В одном воплощении композиция на молочной основе включает только естественно встречающиеся количества лактозы.
В одном воплощении композиция на молочной основе включает твердые частицы. Твердые частицы могут выбираться из группы, состоящей из фруктов, кусочков фруктов, зерен, орехов или их комбинаций.
В одном воплощении термообработка происходит при температуре от около 190°F до около 210°F и в течение времени от около 15 до около 40 минут. В одном воплощении термообработка происходит при температуре около 200°F и в течение времени от около 20 до около 25 минут. Термообработка может также происходить при температуре от около 200°F до около 220°F и в течение времени от около 10 до около 25 минут, или при температуре около 210°F и в течение времени от около 15 до около 20 минут, или при температуре от около 210°F до около 230°F и в течение времени от около 5 до около 20 минут. В качестве варианта, термообработка происходит при температуре около 220°F и в течение времени от около 10 до около 15 минут. В одном воплощении способ тепловой обработки является способом автоклавирования.
В одном воплощении композиция на молочной основе является композицией йогурта.
В одном воплощении композиция на молочной основе включает по меньшей мере один ингредиент, выбранный из группы, состоящей из низкожирного йогурта, пектина, сахара, крахмала или их комбинаций.
В одном воплощении композиция на молочной основе имеет pH, равный или ниже около 4,2.
В еще одном другом воплощении обеспечиваются способы повышения целостности частиц, входящих в автоклавированную, стойкую в хранении композицию на молочной основе. Такие способы включают обеспечение композиции на молочной основе, включающей твердые частицы, выбранные из группы, состоящей из фруктов, кусочков фруктов, зерен, орехов или их комбинаций, и тепловую обработку такой композиции на молочной основе при температуре менее около 240°F.
В еще одном воплощении обеспечиваются способы изготовления автоклавированной, стойкой в хранении композиции на молочной основе, содержащей твердые частицы. Такие способы включают обеспечение композиции на молочной основе, включающей твердые частицы, выбранные из группы, состоящей из фруктов, кусочков фруктов, зерен, орехов или их комбинаций, и тепловую обработку такой композиции на молочной основе при температуре менее около 240°F.
В одном воплощении зерна выбираются из группы, состоящей из амаранта, ячменя, гречихи, кукурузы, кукурузной муки, воздушной кукурузы, проса, овса, овсяных хлопьев, лебеды квиноа, риса, ржи, сорго, тэффа, тритикале, пшеницы, дикого риса и их комбинаций. В одном воплощении зерна являются овсом и ячменем.
В одном воплощении фрукты выбираются из группы, состоящей из яблока, банана, кокосового ореха, груши, абрикоса, персика, нектарина, сливы, вишни, ежевики, малины, шелковицы, земляники, клюквы, черники, винограда, грейпфрута, киви, ревеня, папайи, дыни, арбуза, граната, лимона, лайма, мандарина, апельсина, танжерина, гуавы, манго, ананаса, томата или их комбинаций.
В одном воплощении термообработка происходит при температуре от около 190°F до около 210°F и в течение времени от около 15 до около 40 минут. В одном воплощении термообработка происходит при температуре около 200°F и в течение времени от около 20 до около 25 минут. Термообработка может также происходить при температуре от около 200°F до около 220°F и в течение времени от около 10 до около 25 минут, или при температуре около 210°F и в течение времени от около 15 до около 20 минут, или при температуре от около 210°F до около 230°F и в течение времени от около 5 до около 20 минут. В качестве варианта, термообработка происходит при температуре около 220°F и в течение времени от около 10 до около 15 минут.
В одном воплощении способ тепловой обработки является способом автоклавирования.
В одном воплощении композиция на молочной основе является композицией йогурта.
В одном воплощении композиция на молочной основе включает по меньшей мере один ингредиент, выбранный из группы, состоящей из низкожирного йогурта, пектина, сахара, крахмала или их комбинаций.
Одно преимущество настоящего изобретения состоит в предоставлении усовершенствованных композиций на молочной основе.
Другое преимущество настоящего изобретения состоит в предоставлении подвергнутых обработке в автоклаве, стойких в хранении йогуртных продуктов, содержащих твердые частицы и имеющих после тепловой обработки хорошую окраску.
Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в предоставлении способов ослабления или замедления потемнения композиций на молочной основе во время хранения, которые при этом обладают длительным сроком годности.
Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в предоставлении композиций на молочной основе, менее склонных к реакциям Майяра.
Другое преимущество настоящего изобретения состоит в предложении усовершенствованных способов автоклавной обработки композиций на молочной основе.
Еще одно преимущество настоящего изобретения состоит в повышении привлекательности для потребителя подвергнутых обработке в автоклаве, стойких в хранении йогуртных продуктов.
Еще одно преимущество настоящего изобретение состоит в предоставлении способов повышения целостности частиц в композиции на молочной основе.
Здесь также описаны дополнительные признаки и преимущества, которые будут очевидны из следующего далее подробного описания.
Раскрытие изобретения
Для целей настоящего изобретения формы слов единственного числа включают также и указания на множественное число, если контекст явным образом не обуславливает иного. Например, ссылка на «полипептид» включает и смесь из двух или более полипептидов и т.п.
Для целей настоящего изобретения термин «около» понимается как относящийся к числам в некотором числовом диапазоне. Кроме того, все числовые диапазоны здесь должны пониматься как включающие все целые части числа, недробные или дробные числа внутри данного диапазона.
В данном контексте «асептический» понимается как включающий «подвергнутый термообработке ».
В данном контексте «подвергнутый термообработке» понимается как включающий «автоклавированный» и «асептический».
В данном контексте «автоклавированный» понимается как включающий «подвергнутый термообработке».
Для целей настоящего изобретения термин «аминокислота» понимается как включающий одну или несколько аминокислот. Аминокислота может быть, например, аланином, аргинином, аспарагином, аспартатом, цитруллином, цистеином, глютаматом, глютамином, глицином, гистидином, гидроксипролином, гидроксисерином, гидрокситирозином, гидроксилизином, изолейцином, лейцином, лизином, метионином, фенилаланином, пролином, серином, таурином, треонином, триптофаном, тирозином, валином или их комбинациями.
Для целей настоящего изобретения «животное» включает, но не ограничивается млекопитающими, которые включают, но не ограничиваются грызунами, водными млекопитающими, домашними животными, такими как собаки и кошки, сельскохозяйственными животными, такими как овцы, свиньи, коровы и лошади, а также людьми. Там, где используются термины «животное» или «млекопитающее» или их формы во множественном числе, подразумевается, что они также применимы и к другим животным, которые являются способными демонстрировать проявляющийся или ожидаемый в контексте данного рассмотрения эффект.
1
6
12
Для целей настоящего изобретения термин «антиоксидант» понимается как включающий любое одно или несколько различных веществ, таких как бета-каротин (предшественник витамина А), витамин С, витамин Е и селен, которые ингибируют окисление или реакции, промотируемые активными формами кислорода (Reactive Oxygen Species, ROS) и другими продуктами радикальной и нерадикальной природы. Помимо этого антиоксиданты являются молекулами, способными к замедлению или предупреждению окисления других молекул. Неограничивающие примеры антиоксидантов включают каротиноиды, кофермент Q10 ("CoQ10"), флавоноиды, глютатион, ягоды годжи (дереза), гесперидин, молочный экстракт ягод годжи, лигнин, лютеин, ликопин, полифенолы, селен, витамин А, витамин B, витамин В, витамин В, витамин С, витамин D, витамин Е, зеаксантин и их комбинации.
В данном контексте понятие «углевод(-ы)» предназначается для включения моносахаридов, включающих триозы (такие как кетотриозы (дигидроксиацетон); альдотриозу (глицеральдегид)); тетрозы, которые включают кетотетрозу (такую как эритрулоза) и альдотетрозы (такие как эритроза, треоза); пентозы, которые включают кетопентозу (такую рибулоза, ксилулоза), альдопентозу (такую рибоза, арабиноза, ксилоза, ликсоза), дезоксисахар (такой как дезоксирибоза); гексозы, которые включают: кетогексозу (такую как псикоза, фруктоза, сорбоза, тагатоза), альдогексозу (такую как аллоза, альтроза, глюкоза, манноза, гулоза, идоза, галактоза, талоза), дезоксисахар (такой как фукоза, фукулоза, рамноза); гептозу (такую как седогептулоза); октозу; нонозу (такую нейраминовая кислота); дисахариды, которые включают сахарозу, лактозу, мальтозу, трегалозу, туранозу, целлобиозу, койибиозу, нигерозу, изомальтозу и палатинозу; трисахариды, которые включают мелицитозу и мальтотриозу; олигосахариды, которые включают кукурузную патоку и мальтодекстрин; и полисахариды, которые включают глюкан (такой как декстрин, декстран, бета-глюкан), гликоген, маннан, галактан и крахмал (такой как получаемый из кукурузы, пшеницы, тапиоки, риса и картофеля, включая амилозу и амилопектин. Крахмалы могут быть натуральными, или модифицированными, или желатинизированными), и их комбинациями. Углеводы также включают источник подслащивающих веществ, такой как мед, кленовый сироп, глюкоза (декстроза), кукурузная патока, сухая кукурузная патока, кукурузная патока с высоким содержанием фруктозы, кристаллическая фруктоза, концентраты соков и кристаллический сок.
Для целей настоящего изобретения «пищевые микроорганизмы» означают микроорганизмы, которые используются и в целом рассматриваются как безопасные для применения в пищевом продукте.
Притом, что термины «индивидуум» и «пациент» здесь часто применяются в отношении человека, данное изобретение этим самым не ограничивается. Соответственно, термины «индивидуум» и «пациент» относятся к любому животному, млекопитающему или человеку, страдающему или находящемуся под угрозой риска развития болезненного состояния и способному получить пользу от такой терапии.
В данном контексте неограничивающие примеры источников ω-3 жирных кислот, таких как а-линоленовая кислота (ALA), докозагексаеновая кислота (DHA) и эйкозапентаеновая кислота (ЕРА), включают рыбий жир, криль, домашнюю птицу, яйца или другие растительные или представленные орехами источники, такие как льняное семя, грецкий орех, миндаль, морские водоросли, модифицированные растения и т.д.
Для целей настоящего изобретения «млекопитающее» включает, но не ограничивается грызунами, водными млекопитающими, домашними животными, такими как собаки и кошки, сельскохозяйственными животными, такими как овцы, свиньи, коровы и лошади, а также людьми. Там, где используется термин «млекопитающее», подразумеваются, что он также применим и к другим животным, которые являются способными демонстрировать проявляющийся у млекопитающего эффект, либо такая их способность предполагается.
Термин «микроорганизм» предназначается для включения бактерий, дрожжей и/или грибов, среды для выращивания клеток, содержащей микроорганизмы, или среды для выращивания клеток, в которой осуществлялась культивация микроорганизма.
Для целей настоящего изобретения термин «минеральные вещества» понимается как включающий бор, кальций, хром, медь, йод, железо, магний, марганец, молибден, никель, фосфор, калий, селен, кремний, олово, ванадий, цинк или их комбинации.
В данном контексте «нереплицирующийся» микроорганизм означает, что никаких жизнеспособных клеток и/или колониеобразующих единиц классическими методами культивирования обнаружено быть не может. Такие классические методы культивирования в сводном виде представлены в книге по микробиологии James Monroe Jay и др. Modern food microbiology («Современная микробиология пищевых продуктов»), 7-е издание, Springer Science, Нью-Йорк, N. Y. стр. 790 (2005). В типичном случае отсутствие жизнеспособных клеток может быть показано следующим образом: отсутствие каких-либо видимых колоний на чашках с агаровой средой или отсутствие возрастающего помутнения в жидкой среде для выращивания после засева бактериальными препаратами в различных концентрациях («нереплицирующиеся» образцы) и выдерживания в подходящих условиях (аэробная и/или анаэробная атмосфера на протяжении по меньшей мере 24 час). Например, бифидобактерии, такие как Bifidobacterium longum, Bifidobacterium lactis и Bifidobacterium breve, или молочнокислые бактерии, такие как Lactobacillus paracasei или Lactobacillus rhamnosus, могут быть переведены в нереплицирующееся состояние тепловой обработкой, в частности низкотемпературной/долговременной тепловой обработкой.
В данном контексте под «нуклеотидом» понимается субъединица дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) или рибонуклеиновой кислоты (РНК). Он является органическим соединением, составленным из азотистого основания, фосфатной молекулы и молекулы сахара (дезоксирибоза в ДНК и рибоза в РНК). Индивидуальные нуклеотидные мономеры (отдельные единицы) соединяются с образованием полимеров или длинных цепочек. В частности, пищевыми добавками обеспечиваются экзогенные нуклеотиды. Экзогенный нуклеотид может быть в мономерной форме, такой как, например, 5′-аденозинмонофосфат (5′-АМР), 5′-гуанозинмонофосфат (5′-GMP), 5′-цитозинмонофосфат (5′-СМР), 5′-урацилмонофосфат (5′-UMP), 5′-инозинмонофосфат (5′-IMP), 5′-тиминмонофосфат (5′-ТМР) или их комбинации. Экзогенный нуклеотид также может быть в полимерной форме, такой как, например, интактная РНК. Могут иметься источники многообразных полимерных форм, такие как, например, РНК дрожжей.
Под «питательными композициями» или «питательными продуктами» в данном контексте понимаются включающие любые количества полезных пищевых ингредиентов и возможно необязательных дополнительных ингредиентов, исходя из функциональных потребностей в продукте и в полном соответствии со всеми применимыми нормативами. Необязательные ингредиенты могут включать, но не ограничиваются обычными пищевыми добавками, например, одним или несколькими подкисляющими средствами, дополнительными загустителями, буферными агентами или средствами для регулирования pH, хелатирующими агентами, красителями, эмульгаторами, инертными наполнителями, вкусоароматическими веществами, минеральными веществами, средствами для изменения осмотического давления, фармацевтически приемлемыми носителями, консервантами, стабилизаторами, сахарами, подсластителями, структуризаторами и/или витаминами. Необязательные ингредиенты могут добавляться в любых подходящих количествах.
В данном контексте понимается, что термин «пациент» включает животное, более конкретно млекопитающее и еще более конкретно человека, который получает или предполагается для получения лечения, как оно здесь определяется.
Для целей настоящего изобретения «фитохимическими веществами» или «фитонутриентами» являются не имеющие пищевого значения соединения, которые обнаруживаются во многих пищевых продуктах. Фитохимические вещества - это функциональные продукты питания, которые оказывают благоприятное воздействие на состояние здоровья помимо основного питания, и укрепляющие здоровье соединения, поступающие из растительных источников. «Фитохимические вещества» и «фитонутриенты» относятся к любому вырабатываемому растением химическому соединению, способному проявлять один или более полезных для здоровья пользователя эффектов. Неограничивающие примеры фитохимических соединений и фитонутриентов включают:
i) производные фенола, которые включают монофенолы (такие как, например, апиол, карнозол, карва′крол, диллапиол, розмаринол); флавоноиды (полифенолы), включая флавонолы (такие как, например, кверцетин, фингерол, кемпферол, мирицетин, рутин, изорамнетин), флаваноны (такие как, например, фесперидин, нарингенин, силибин, эриодиктиол), флавоны (такие как, например, апигенин, танжеритин, лютеолин), флаван-3-олы (такие как, например, катехины, (+)-катехин, (+)-галлокатехин, (-)-эпикатехин, (-)-эпигаллокатехин, (-)-эпигаллокатехингаллат (EGCG), (-)-эпигаллактокатехин-3-галлат, теафлавин, теафлавин-3-галлат, теафлавин-3′-галлат, теафлавин-3,3′-дигаллат, теарубигины), антоцианины (флавонали) и антоцианидины (такие как, например, пеларгонидин, пеонидин, цианидин, дельфинидин, мальвидин, петунидин), изофлавоны (фитоэстрогены) (такие как, например, дайдзеин (формононетин), генистеин (биоханин А), глицитеин), дигидрофлавонолы, хальконы, куместаны (фитоэстрогены) и куместрол; фенолокислоты (такие как эллаговая кислота, галловая кислота, дубильная кислота, ванилин, куркумин); гидроксикоричные кислоты (такие как, например, кофейная кислота, хлорогеновая кислота, коричная кислота, феруловая кислота, кумарин); лигнаны (фитоэстрогены), силимарин, секоизоларицирезинол, пинорезинол и ларицирезинол); сложные эфиры тирозола (такие как, например, тирозол, гидрокситирозол, олеокантал, олеуропеин); стильбеноиды (такие как, например, ресвератрол, птеростильбен, пицеатаннол) и пуникалагины;
ii) терпены (изопреноиды), которые включают каротиноиды (тетратерпеноиды), включая каротины (такие как, например, α-каротин, β-каротин, γ-каротин, 5-каротин, ликопен, нейроспорин, фитофлюен, фитоен) и ксантофиллы (такие как, например, кантаксантин, криптоксантин, аеаксантин, астаксантин, лютеин, рубиксантин); монотерпены (такие как, например, лимонен, перилловый спирт); сапонины; липиды, включая фитостерины (такие как, например, кампестерин, бета-ситостерин, гамма-ситостерин, стигмастерин), токоферолы (витамин Е) и ω-3, -6 и -9 жирные кислоты (такие как, например, гамма-линоленовая кислота); тритерпеноиды (такие как, например, карофиллин, урзоловая кислота, бетулиновая кислота, мороновая кислота);
iii) беталаины, которые включают бетацианины (такие как бетанин, изобетанин, пробетанин, необетанин); и бетаксантины (негликозидные версии) (такие как, например, индикаксантин и вульгаксантин);
iv) органосульфиды, которые включают, например, дитиолтионы (изотиоцианаты) (такие как, например, сульфорафан); и тиосульфонаты (соединения лука) (такие как, например, аллилметилтрисульфид и диаллилдисульфид), индолы, глюкозинолаты, которые включают, например, индол-3-карбинол; сульфорафан; 3,3′-дииндолилметан; синигрин; аллицин; аллиин; аллилгорчичное масло; пиперин; син-пропантиаль-Б-оксид;
v) белковые ингибиторы, которые включают, например, ингибиторы протеазы;
vi) другие органические кислоты, которые включают щавелевую кислоту, фитиновую кислоту (инозитолгексафосфат); винную кислоту и анакардиновую кислоту; или
vii) их комбинации.
Для целей настоящего изобретения «пребиотик» является пищевым материалом, который селективно стимулирует рост полезных бактерий или ингибирует рост патогенных бактерий, либо их способность закрепляться на слизистой оболочке кишечника. Они не подвергаются инактивации в желудке и/или верхних отделах кишечника и не всасываются желудочно-кишечным трактом принимающего их человека, но они ферментируются желудочно-кишечной микрофлорой и/или пробиотиками. Например, пребиотики определяются в публикации Glenn R. Gibson and Marcel В. Roberfroid Dietary Modulation of the Human Colonic Microbiota: Introducing the Concept of Prebiotics («Диетическое модифицирование толстокишечной микробиоты человека: представление концепции пребиотиков»), J. Nutr. 1995 125: 1401-1412. Неограничивающие примеры пребиотиков включают аравийскую камедь, альфа-глюкан, арабиногалактаны, бета-глюкан, декстраны, фруктоолигосахариды, фукозиллактозу, галактоолигосахариды, галактоманнаны, гентиолигосахариды, глюкоолигосахариды, гуаровую камедь, инулин, изомальтоолигосахариды, лактотетраозу, лактосукрозу, лактулозу, леван, мальтодекстрины, молочные олигосахариды, частично гидролизованную гуаровую камедь, пектиновые олигосахариды, резистентные крахмалы, деградированный крахмал, сиалоолигосахариды, сиалиллактозу, олигосахариды сои, сахарные спирты, ксилоолигосахариды или их гидролизаты, или же их комбинации.
Для целей настоящего изобретения пробиотические микроорганизмы (в дальнейшем «пробиотики») являются микроорганизмами пищевой категории качества (живые, включая полужизнеспособные или ослабленные, и/или нереплицирующиеся), метаболиты, клеточные микробиологические препараты или компоненты микробиологических клеток, способные при введении в адекватных количествах оказывать благотворное воздействие на здоровье организма, более конкретно, приносящие пользу организму посредством улучшения его кишечного микробного баланса, приводящего к воздействию на состояние здоровья или самочувствие организма. (См. Salminen S, Ouwehand A. Benno Y. и др. "Probiotics: how should they be defined" («Пробиотики: как их следует определять») Trends Food Sci. Technol., 1999:10, 107-10. В целом предполагается, что эти микроорганизмы ингибируют или влияют на рост и/или метаболизм патогенных бактерий в кишечнике. Пробиотики могут также активизировать иммунную функцию организма. По этой причине было предпринято множество различных попыток включения пробиотиков в пищевые продукты. Неограничивающие примеры пробиотиков включают Aerococcus, Aspergillus, Bacillus, Bacteroides, Bifidobacterium, Candida, Clostridium, Debaromyces, Enter ococcus, Fusobacterium, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Melissococcus, Micrococcus, Mucor, Oenococcus, Pediococcus, Penicillium, Peptostrepococcus, Pichia, Propionibacterium, Pseudocatenulatum, Rhizopus, Saccharomyces, Staphylococcus, Streptococcus, Torulopsis, Weissella или их комбинации.
Термины «белок», «пептид», «олигопептиды» или «полипептид» для целей настоящего изобретения понимаются как относящиеся к любой композиции, которая включает одиночные аминокислоты (мономеры), две или более аминокислот, объединенных пептидной связью (дипептид, трипептид или полипептид), коллаген, прекурсор, гомолог, аналог, миметик, соль, пролекарство, метаболит или их фрагменты либо комбинации. Для полной ясности, применение любого из вышеприведенных терминов является взаимозаменяемым, если не указывается иного. Следует понимать, что полипептиды (или пептиды, или белки, или олигопептиды) часто содержат аминокислоты помимо тех 20 аминокислот, которые обычно называются 20 природными аминокислотами, и что существует множество аминокислот, включая предельные аминокислоты, которые могут быть модифицированы в данном полипептиде в результате либо естественных процессов, таких как гликозилирование и другие посттрансляционные модифицирования, либо с помощью известных в данной области методик химического модифицирования. Известные способы модифицирования, которые могут быть представлены в полипептидах настоящего изобретения, включают, но не ограничиваются, ацетилированием, ацилированием, АДФ-рибозилированием, амидированием, ковалентным присоединением флавоноида или функциональной группы гема, ковалентным присоединением полинуклеотида или производного полинуклеотида, ковалентным присоединением липида или производного липида, ковалентным присоединением фосфатидилинозитола, образованием поперечных связей, циклизацией, образованием дисульфидных мостиков, деметилированием, образованием ковалентных поперечных связей, образованием цистина, образованием пироглютамата, формилированием, гамма-карбоксилированием, гликацией, гликозилированием, образованием гликозилфосфатидилинозитольного (GPI) мембранного якоря, гидроксилированием, иодинированием, метилированием, миристоилированием, оксидированием, протеолитической обработкой, фосфорилированием, пренилированием, рацемизацией, селеноилированием, сульфатацией, опосредуемым транспортной РНК добавлением к белкам аминокислот, таким как аргинилирование и убиквитинилирование. Термин «белок» также включает «синтетические белки», которые относятся к линейным или разветвленным полипептидам, состоящим из чередующихся повторов пептида.
Неограничивающие примеры белков включают белки на основе молока, белки на растительной основе, белки животного происхождения и синтетические белки. Белки на молочной основе включают, например, казеин, казеинаты (например, все формы, включающие натриевые, кальциевые, калиевые казеинаты), гидролизаты казеина, сыворотку (например, все формы, включая концентрат, изолят, деминерализованную форму), гидролизаты сыворотки, концентрат молочного белка и изолят молочного белка. Белки на растительной основе, включают, например, соевый белок (все формы, включая, например, концентрат и изолят), белок гороха (все формы, включая, например, концентрат и изолят), белок канолы (все формы, включая, например, концентрат и изолят), другие растительные белки, которые коммерчески доступны в виде пшеничных и фракционированных пшеничных белков, белков кукурузы и их фракций, включая зеин, белков риса, овса, картофеля, арахиса, порошка зеленого горошка, порошка зеленостручковой фасоли и любых белков, получаемых из бобов, чечевицы и бобовых. Белки на животной основе могут выбираться из группы, состоящей из говядины, домашней птицы, рыбы, баранины, морепродуктов или их комбинаций.
Для целей настоящего изобретения «синбиотик» является добавкой, которая содержит как пребиотик, так и пробиотик, которые оказывают совместное улучшающее микрофлору кишечника действие.
Для целей настоящего изобретения понимается, что термин «витамин» включает любое из различных жирорастворимых или водорастворимых органических веществ (неограничивающие примеры включают витамин А, витамин В1 (тиамин), витамин В2 (рибофлавин), витамин В3 (ниацин или никотинамид), витамин В5 (пантотеновая кислота), витамин В6 (пиридоксин, пиридоксаль, или пиридоксамин, или гидрохлорид пиридоксина), витамин В7 (биотин), витамин В9 (фолиевая кислота) и витамин В12 (различные кобаламины; обычно цианокобаламин в витаминных добавках), витамин С, витамин D, витамин Е, витамин К, фолиевая кислота и биотин, необходимых в ничтожных количествах для нормального роста и активности организма и получаемых естественным путем из растительных и животных кормов или изготовленных синтетическим образом, а также провитамины, производные, аналоги.
В одном воплощении источник витаминов или минеральных веществ может включать по меньшей мере два источника или формы конкретного питательного вещества. Он представляет собой смесь источников витаминов и минеральных веществ, обнаруживаемую в смешанной диете. Кроме того, смесь также может быть протективной в случаях, когда у человека имеются трудности в абсорбировании определенной формы, смесь может увеличивать поглощение благодаря применению различных переносчиков (например, цинка, селена), или же может предлагать особые благоприятные для здоровья эффекты. Как пример, имеется несколько форм витамина Е, среди которых наиболее изученными и широко употребляемыми являются токоферолы (альфа-, бета-, гамма-, дельта-), и более редкими токотриенолы (альфа-, бета-, гамма- дельта-), все из которых варьируют по своей биологической активности. Имеются структурные различия, вследствие которых токотриенолы могут более свободно перемещаться вблизи клеточной мембраны; в нескольких исследованиях сообщается о различных полезных для здоровья эффектах, связанных с уровнями холестерина, здоровым иммунитетом и снижением риска развития рака. Смесь токоферолов и токотриенолов могла бы охватить широкий диапазон биологической активности.
Пищевые продукты на молочной основе, такие как, например, йогурт, весьма склонны к изменению цвета и аромата в ходе тепловой обработки. Однако, так как большинство предлагаемых в продаже йогуртов являются охлажденными и не подвергнутыми серьезной термообработке, изменения цвета и/или аромата не представляют для них особенной проблемы. Однако эти продукты зависят от охлаждения и имеют очень короткое время хранения. Для увеличения времени хранения различных йогуртных продуктов, такие йогуртные продукты могут быть подвергнуты асептической обработке. Асептическая обработка является способом, при котором стерильный (асептический) продукт упаковывается в стерильный контейнер способом, который поддерживает стерильность. Способы асептического консервирования пищевых продуктов позволяют без использования консервантов сохранять подвергнутые обработке продукты в течение длительных периодов времени до тех пор, пока они не вскрываются и подвергаются атмосферному воздействию.
В настоящее время известны способы асептической обработки йогурта, приводящие к стойкому в хранении продукту с желательным цветом и структурой. Однако такой способ асептирования доступен не на всех рынках и способы такого типа одобрены FDA только для пищевых продуктов с гомогенной матрицей. Таким образом, изобретатели полагают, что в настоящее время не существует способа обеспечения стойкой в хранении, асептически обработанной композиция на молочной основе, содержащей твердые частицы.
Твердые частицы композиций на молочной основе могут без ограничения включать фрукты, кусочки фруктов, зерна, орехи и т.д. Зерна могут включать, например, амарант, ячмень, гречиху, кукурузу, кукурузную муку, воздушную кукурузу, просо, овес, овсяные хлопья, лебеду квиноа, рис, рожь, сорго, тэфф, тритикале, пшеницу, дикий рис и их комбинации. В одном воплощении твердые частицы являются зерном и включают овес и ячмень. Твердые частицы могут быть также фруктами, которые могут включать, например, яблоко, банан, кокосовый орех, грушу, абрикос, персик, нектарин, сливу, вишню, ежевику, малину, шелковицу, землянику, клюкву, чернику, виноград, грейпфрут, киви, ревень, папайю, дыню, арбуз, гранат, лимон, лайм, мандарин, апельсин, танжерин, гуаву, манго, ананас, томат или их комбинации. Твердые частицы могут также включать орехи, которые могут включать, например, миндаль, буковый орех, серый орех, бразильский орех, плод свечного дерева, орех кешью, каштан, коллоцинт, гикори, орех кола, макадамию, меликокку, орех майя, желуди дуба, огбоно (косточки Irvingia gabonensis), райский орех, канариум филиппинский, фисташки, грецкий орех или их комбинации. Специалисту в данной области очевидно, что твердые частицы настоящих композиций на молочной основе не ограничиваются лишь описанными здесь твердыми частицами.
Настоящее изобретение предлагает способы автоклавирования содержащего твердые частицы йогурта без нежелательных воздействий, изменяющих цвет и аромат, которые могут происходить после автоклавирования. Первый подход является основанным на рецептуре. В первом подходе изобретатели предположили, что в нежелательные, связанные с йогуртом цвета и/или ароматы вносит вклад потемнение, обусловленное протеканием реакции Майяра. Действительно, композиции, включающие восстанавливающие сахара (например, глюкозу или мономеры фруктозы, лактозу и т.д.), подвержены риску разложения в ходе обработки и при хранении. Эта реакция известна как «реакция Майяра» или «неферментативное потемнение». В дополнение к развитию темной окраски такие реакции могут также приводить к потере активных соединений композиции.
Главные факторы, влияющие на реакции Майяра, известны (например, наличие аминогрупп, восстанавливающих сахаров, уровень pH, содержание воды, температура и т.д.) и может быть предпринят ряд действий, содействующих уменьшению потемнения. Такие действия включают следующие: (i) удаление восстанавливающих сахаров, что может быть непростым в случае пищевой матрицы, содержащей зерновой продукт (например, с различными доступными углеводами) или ингредиенты молочных белков (например, наличие лактозы); (ii) снижение pH, которое является сложным в случае твердой пищевой матрицы; (iii) снижение температуры хранения, которое невозможно для стойких в хранении продуктов; и (iv) уменьшение активности воды, которая не может быть снижена слишком сильно без существенного отверждения продукта.
По этой причине была разработана рецептура первого подхода с тем, чтобы уменьшить количество материалов, которые вносят свой вклад в потемнение по Майяру. Было разработано множество серий рецептур, которые содержали очень небольшие количества лактозы, так как лактоза является одним конкретным видом восстанавливающих сахаров, который вносит вклад в потемнение по Майяру. Один способ состоял в том, чтобы для уменьшения количества лактозы в рецептуре вместо молока использовать концентрат молочного белка (МРС). К сожалению, использование МРС вместо молока приводит к йогурто-подобному продукту, который на практике нельзя называть йогуртом. Эксперименты с различными МРС-содержащими рецептурами показали уменьшение изменений цвета, но не устранение изменений окраски. Таким образом, изобретатели смогли обнаружить способ ослабления изменений цвета пищевого продукта на молочной основе.
Второй подход изобретателей к смягчению изменений цвета и/или аромата йогурта в ходе процесса автоклавирования включал модификацию самого способа автоклавирования. Основой теплового процесса является достижение практической стерильности с помощью высокой температуры и времени обработки. Чем выше температура процесса, тем короче время готовки, необходимое для достижения практической стерильности, в то время как чем ниже температура теплового процесса, тем более длительное время обработки требуется для достижения практической стерильности. Вообще говоря, чем короче процесс, тем лучше качество продукта. Кислые или подкисленные пищевые продукты позволяют использовать более короткий термический процесс, чем неподкисленные пищевые продукты. На самом деле йогурт является кислым пищевым продуктом и поэтому может обрабатываться в течение более короткого промежутка времени. При обычных режимах обработки для достижения практической стерильности в кратчайшее возможное время процесс должен был бы проводиться при 240°F-250°F.
Однако изобретатели неожиданно обнаружили, что независимо от времени, чем ниже температура, тем меньшее изменение цвета демонстрировалось для йогуртов после тепловой обработки. Более конкретно, изобретатели неожиданно обнаружили, что при более низкой температуре более длительная продолжительность обработки приводила к более высококачественному йогуртному продукту. Задаваемые тепловые условия в этом случае меняются с 250°F на 200°F. Для достижения таких результатов изобретатели провели испытания на одной и той же композиции йогурта, состоящей из низкожирного йогурта, пектина, сахара и крахмала при различных продолжительностях автоклавирования (например, 10, 15, 20 и 25 минут) и различных температурах (например, 200°F, 210°F и 220°F). Например, термообработка настоящего изобретения может происходить при температуре от около 190°F до около 240°F, или от около 200°F до около 230°F, или от около 210°F до около 220°F. Помимо этого термообработка настоящего изобретения может происходить в течение времени в диапазоне от около 5 минут до около 40 минут, или от около 10 минут до около 25 минут, или от около 15 минут до около 20 минут.
В одном воплощении термообработка происходит при температуре от около 190°F до около 210°F и в течение времени от около 15 до около 40 минут. В одном воплощении термообработка может происходить при температуре около 200°F и в течение времени от около 20 до около 25 минут. Кроме того, термообработка может происходить при температуре от около 200°F до около 220°F и в течение времени от около 10 до около 25 минут. Аналогичным образом, термообработка может происходить при температуре около 210°F и в течение времени от около 15 до около 20 минут, или при температуре от около 210°F до около 230°F и в течение времени от около 5 до около 20 минут, или при температуре около 220°F и в течение времени от около 10 до около 15 минут. Специалисту в данной области при этом понятно, что тепловые параметры обработки настоящего изобретения не ограничиваются сформулированными здесь примерами и комбинациями.
Испытания показали, что продукт из йогурта/зерна/фруктов, приготовленный изобретателями и автоклавированный при 200°F в течение около 20-25 минут, сохранял интенсивный цвет, а структура порции фруктов и зерен была значительно улучшена по сравнению с цветом и структурой порции фруктов и зерен йогуртного продукта, подвергнутого автоклавированию при 250°F. На практике модифицирование способа не только улучшило цвет и аромат йогурта, но также и целостность структуры/кусочков зерна/фруктов.
Заинтересованность в обработке зерен при более низкой температуре, чем 250°F, связана с тем, что продукт может не обрабатываться достаточным для инактивирования фермента альфа-амилазы образом. Этот фермент расщепляет крахмал, приводя к разжижению продукта. Однако изобретатели не наблюдали разжижения продукта в ходе предварительных, описанных здесь исследований. Литературные источники показывают, что некоторые зерна исходно имеют ингибитор альфа-амилазы. См., например, Weselake и др. "Endogenous Alpha-Amylase Inhibitor in Various Cereals" («Эндогенный ингибитор альфа-амилазы в различных злаках»), Cereal Chem., 62 (2): 120-123 (1985); и Robertson и др. "Accumulation of an Endogenous Alpha-amylase Inhibitor in Barley During Grain Development", («Накопление эндогенного ингибитора альфа-амилазы в ячмене во время развития зерна»), J. of Cereal Science, том 9, 237-246 (1989). В частности, ингибитор альфа-амилазы содержит ячмень. Не претендуя на теоретическую глубину, изобретатели полагают, что так как исследовавшиеся изобретателями йогурты включали и овес, и ячмень, ингибитор альфа-амилазы в ячмене мог тормозить любую амилолитическую активность в овсе.
Соответственно, настоящее изобретение обеспечивает способы, которые могут улучшить цвет термически обработанных йогуртов без добавления других ингредиентов (например, консервирующих средств). Помимо этого изобретатели неожиданно обнаружили способ усовершенствования тепловой обработки любых содержащих ячмень продуктов (при их подкислении) в целях улучшения целостности частиц зерна и качества всего продукта. Под «улучшенной целостностью» или «улучшением целостности» подразумевается, что целостность частиц после тепловой обработки больше напоминала естественную целостность частиц или целостность частиц до тепловой обработки по сравнению с такими же или подобными частицами в композиции на молочной основе, подвергнутой действию обычной тепловой обработки при указанных выше температурах, например, 240°F или 250°F.
Настоящие композиции на молочной основе могут также включать и другие полезные или функциональные ингредиенты. Например, в одном воплощении композиции на молочной основе могут включать источник белка. Источник белка может быть пищевым белком, включая, но не ограничиваясь животным белком (таким как белок мяса или белок яйца), молочным белком (таким как казеин, казеинаты (например, все формы, включая казеинаты натрия, кальция, калия), гидролизатами казеина, сывороткой (например, все формы, включая концентрат, изолят, деминерализованную сыворотку), гидролизатами сыворотки, концентратом молочного белка и изолятом молочного белка)), растительным белком (таким как соевый белок, белок пшеницы, белок риса и белок гороха) или их комбинациями. В одном воплощении источник белка выбирается из группы, состоящей из сыворотки, курицы, кукурузы, казеината, пшеницы, льна, сои, рожкового дерева, гороха или их комбинаций.
В одном воплощении композиции на молочной основе включают, кроме того, один или несколько пребиотиков. Пребиотик может быть выбран из группы, состоящей из аравийской камеди, альфа-глюкана, арабиногалактанов, бета-глюкана, декстранов, фруктоолигосахаридов, галактоолигосахаридов, галактоманнанов, гентиолигосахаридов, глюкоолигосахаридов, гуаровой камеди, инулина, изомальтоолигосахаридов, лактосукрозы, лактулозы, левана, мальтодекстринов, частично гидролизованной гуаровой камеди, пектиновых олигосахаридов, деградированного крахмала, олигосахаридов сои, сахарных спиртов, ксилоолигосахаридов или их комбинаций.
В одном воплощении композиции на молочной основе, кроме того, включают один или несколько пробиотиков, выбранных из группы, состоящей из Aerococcus, Aspergillus, Bacillus, Bacteroides, Bifidobacterium, Candida, Clostridium, Debaromyces, Enterococcus, Fusobacterium, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Melissococcus, Micrococcus, Mucor, Oenococcus, Pediococcus, Penicillium, Peptostrepococcus, Pichia, Propionibacterium, Pseudocatenulatum, Rhizopus, Saccharomyces, Staphylococcus, Streptococcus, Torulopsis, Weissella или их комбинаций.
Композиции на молочной основе могут также включать источник волокна, волокно или смеси волокон различных типов. Смесь волокон может содержать смесь растворимых и нерастворимых волокон. Растворимые волокна могут включать, например, фруктоолигосахариды, аравийскую камедь, инулин и т.д. Нерастворимые волокна могут включать, например, наружное волокно гороха.
В одном воплощении композиции на молочной основе включают, кроме того, источник углеводов. В настоящих питательных композициях могут применяться любые подходящие углеводы, включая, но не ограничиваясь сахарозой, лактозой, глюкозой, фруктозой, сухой кукурузной патокой, мальтодекстрином, модифицированным крахмалом, высокоамилозным крахмалом, маниоковым крахмалом, кукурузным крахмалом или их комбинациями.
В одном воплощении композиции на молочной основе включают, кроме того, источник жиров. Источник жиров может включать любой подходящий жир или смесь жиров. Например, жиры могут включать, но не ограничиваться растительным жиром (таким как оливковое масло, кукурузное масло, подсолнечное масло, рапсовое масло, масло лесного ореха, соевое масло, пальмовое масло, кокосовое масло, масло канолы, лецитины и другие подобные) и животными жирами (такими как молочный жир).
В одном воплощении композиции на молочной основе включают, кроме того, источник аминокислот. Неограничивающие примеры аминокислот включают изолейцин, аланин, лейцин, аспарагин, лизин, аспартат, метионин, цистеин, фенилаланин, глютамат, треонин, глютамин, триптофан, глицин, валин, пролин, серии, тирозин, аргинин, цитруллин, гистидин или их комбинации.
В одном воплощении композиции на молочной основе, кроме того, включает один или несколько синбиотиков, фитонутриентов и/или антиоксидантов. Антиоксиданты могут быть выбраны из группы, состоящей из каротиноидов, кофермента Q10 ("CoQ10"), флавоноидов, глютатиона, ягод годжи (дереза), гесперидина, молочного экстракта ягод годжи, лигнина, лютеина, ликопина, полифенолов, селена, витамина А, витамина В1, витамина В6, витамина В12, витамина С, витамина D, витамина Е, зеаксантина или их комбинаций.
В одном воплощении композиции на молочной основе включают, кроме того, источник минеральных веществ. Неограничивающие примеры витаминов включают витамин А, комплекс витаминов группы В (такие как В1, В2, В6 и В12), С, D, Е и К, ниацин и кислотные витамины, такие как пантотеновая кислота и фолиевая кислота, биотин или их комбинации. Неограничивающие примеры минеральных веществ включают кальций, железо, цинк, магний, йод, медь, фосфор, марганец, калий, хром, молибден, селен, никель, олово, кремний, ванадий, бор или их комбинации.
Могут добавляться и другие возможные ингредиенты для придания композициям на молочной основе достаточной вкусовой привлекательности. Например, композиции на молочной основе могут необязательно включать обычные пищевые добавки, такие как любое из подкисляющих средств, дополнительных загустителей, буферных агентов или средств для регулирования pH, хелатирующих агентов, красителей, эмульгаторов, инертных наполнителей, вкусоароматических веществ, минеральных веществ, средств, изменяющих осмотическое давление, фармацевтически приемлемых носителей, консервантов, стабилизаторов, сахаров, подсластителей, структуризаторов или их комбинации. Необязательные ингредиенты могут добавляться в любых подходящих количествах.
Следующие далее примеры различных воплощений настоящего изобретения являются иллюстративными и приводятся исключительно в качестве примеров, а не для целей ограничения. Нижеприведенные рецептуры представляются исключительно в иллюстративных целях и специалистами в данной области они могут в необходимой степени модифицироваться в зависимости от конкретных желаемых признаков.
Пример 1. Молочный продукт, изготовленный с использованием концентрата молочного белка (МРС), подобный йогурту и снижающий степень цветовых изменений во время автоклавирования.
Изобретатели провели испытания стойкого в хранении молочного продукта, содержащего зерна и частицы фруктов. Испытание было выполнено потребителями в рамках испытания в условиях домашнего применения, сопровождаемого фокус-группами. Результаты дали общее понимание, однако для потребителей желателен был белый, неокрашенный йогурт. Однако, как обсуждалось ранее, трудно обеспечить термически обработанный, стойкий в хранении йогуртный продукт, который не становится коричневым с течением времени хранения после автоклавирования.
Изобретатели предположили, что так как потемнение йогурта, как известно, происходит из-за реакций Майяра, сокращение субстратов реакции Майяра, более конкретно, восстанавливающего сахара лактозы, смягчило бы эффект развития коричневого окрашивания. Для уменьшения количества восстанавливающих сахаров (например, лактозы) с тем, чтобы ограничить доступные для потемнения по Майяру субстраты, вместо молока применялся МРС, ресуспендированный до уровня концентраций белка в молоке, в целях изготовления подобного йогурту продукта с низкими уровнями лактозы. Подобный йогурту продукт после этого в течение 25 минут подвергался автоклавированию при 250°F.
Сводная информация по выполненным экспериментам и полученным результатам представлена далее в Таблице 9. Как показано в Таблице 1, в первом эксперименте сравнивалась содержащая 1,5% лактозы рецептура с естественным брожением до достижения желательного pH<4,2 с рецептурой на основе молока с естественным брожением и содержащей молоко и культуры. Лактозная рецептура содержала МРС, сливки, лактозу, воду и культуры. Рецептура с 1,5% лактозы включала как лактозу природного происхождения (например, около 0,4%), так и около 1,1% добавленной лактозы до общего содержания лактозы около 1,5%. Рецептура МРС представлена далее в Таблице 1. Для целей анализа рецептура МРС и молочная рецептура были подвергнуты инкубации при температуре 42°С в течение около 9 часов и 40 минут. В ходе эксперимента делались серийные измерения через промежутки времени показателей pH и титруемой кислотности (в виде молочной кислоты) как для рецептуры МРС, так и для молочной рецептуры. Показатели pH и титруемой кислотности для рецептуры МРС и молочной рецептуры представлены ниже в Таблицах 2 и 3, соответственно. Было обнаружено, что рецептура с 1,5% лактозы, по-видимому, содержала слишком много остаточной лактозы.
Во втором эксперименте анализировалась рецептура с более низким содержанием лактозы с естественным брожением и добавками молочной кислотой до достижения желательного pH<4,2. Рецептура с пониженным содержанием лактозы включала МРС, воду, культуру и лактозу естественного происхождения (например, около 0,4% лактозы), никакой дополнительной лактозы не добавлялось. Рецептура МРС представлена далее в Таблице 4. Для обеспечения показателя pH, равного или ниже около 4,2, изобретатели использовали три различных способа: (i) с культурой, способной сбраживать лактозу с достижением желательного pH; или (n) с культурой, частично ферментирующей лактозу, но с добавлением дополнительной молочной кислоты (около 5 г молочной кислоты) для достижения желательного pH; или (iii) никаких культур не добавлялось, для достижения желательного pH использовалась только молочная кислота (около 5 г молочной кислоты). Для целей анализа рецептура МРС была подвергнута инкубации при температуре 40°C в течение около 10 часов и 5 минут. В ходе эксперимента делались серийные измерения через промежутки времени показателей pH и титруемой кислотности (в виде молочной кислоты) рецептуры МРС, результаты которых представлены ниже в Таблице 5. Было обнаружено, что применение МРС замедляло потемнение продукта, но не ингибировало потемнение. Изобретатели также предположили, что подобный йогурту продукт мог приобрести коричневый оттенок из-за наличия в рецептуре сахара или пектина.
В третьем эксперименте анализировалась рецептура с пониженным содержанием лактозы с естественным брожением и содержащая МРС, сливки, воду, культуру и добавки молочной кислоты для достижения желательного pH<4,2. Рецептура МРС представлена далее в Таблице 6. Были также исследованы различные варианты этой рецептуры, а именно: (1) без пектина и сахара; (2) без пектина; (3) с пектином и (4) с пектином и сахаром; как отображено в Таблице 7 ниже. Для целей анализа рецептура МРС была подвергнута инкубации при температуре 42°C в течение около 9 часов и 50 минут. В ходе эксперимента делались серийные измерения через промежутки времени показателей pH и титруемой кислотности (в виде молочной кислоты) рецептуры МРС, результаты которых представлены ниже в Таблице 8. Было обнаружено отсутствие каких-либо значительных различий в цвете в случае исключения пектина, но когда был добавлен сахар и йогурт находился в контакте с тонким слоем, происходило потемнение.
Из представленных ниже в Таблице 9 сводных данных экспериментов можно видеть, что хотя изготовленный с МРС молочный продукт напоминает йогурт и снижает степень цветовых изменений во время автоклавирования, через 24 часа и спустя 7 дней после автоклавирования наблюдались некоторые изменения цвета. Поэтому, хотя модифицирование рецептуры способно замедлять процесс развития коричневой окраски, полностью потемнение с течением времени подавлено не было. Так как более значительное потемнение наблюдалось в тех опытных образцах, которые содержали сахар (например, невосстанавливающий сахар), изобретатели выдвинули предположение о том, что развитие коричневого окрашивания могло происходить из-за карамелизации сахара при термообработке.
Пример 2. Оптимизация теплового процесса с целью достижения усовершенствований в цвете в ходе способа автоклавирования.
Как упоминалось выше, изобретатели провели испытания стойких в хранении композиций на молочной основе, содержащих частицы зерна и фруктов. Испытание было выполнено потребителями в рамках испытания в условиях домашнего применения, сопровождаемого фокус-группами. Результаты дали общее понимание, однако для потребителей желателен был белый, неокрашенный йогурт. Исследование проводилось с целью уменьшения развития коричневого окрашивания, приписываемого потемнению за счет реакций Майяра, и использовало МРС для снижения количества восстанавливающих сахаров (например, лактозы) доступных для потребления в ходе реакций Майяра. К сожалению, использование вместо молока МРС приводит к йогурто-подобному продукту, который на практике нельзя называть йогуртом. Кроме того, хотя потемнение было замедлено, оно не было исключено. Поэтому изобретатели также выполнили испытания с целью оптимизировать способ автоклавирования для ингибирования развития коричневого окрашивания.
В ходе испытаний по оптимизации процесса автоклавирования в целях ингибирования развития коричневой окраски изобретатели выдвинули гипотезу о том, что потемнение йогурта происходит из-за карамелизации сахаров и что снижение температуры тепловой обработки уменьшит степень карамелизации и, соответственно, ослабит степень потемнения, наблюдаемого в йогурте. Для проверки этой гипотезы изобретатели приготовили йогурт, изготовленный с низкожирным йогуртом, пектином, сахаром и крахмалом при pH<4,2. Несколько партий этой же композиции йогурта было подвергнуто автоклавированию в течение различного времени и при разных температурах, и полученные продукты отслеживались в течение длительного времени на предмет потемнения.
Времена автоклавирования и температуры обработанного йогурта представлены ниже в Таблице 10.
Изобретатели обнаружили, что обработка йогурта с помощью самой низкой температуры приводила к самому белому подвергнутого автоклавированию йогурту. В течение шести месяцев после автоклавирования никакого потемнения не наблюдалось при 200°F. Однако некоторое потемнение начало происходить спустя около шести месяцев в йогурте, обработанном при 220°F.
Следует понимать, что специалистам в данной области будет очевидна возможность внесения различных изменений и модификаций в описанные здесь предпочтительные воплощения. Такие изменения и модифицирования могут вноситься без отступления от существа и объема настоящего изобретения и без умаления его предполагаемых преимуществ. Само собой разумеется, что такие изменения и модифицирования находятся в рамках формулы изобретения.