АЭРИРОВАННЫЙ ПРОДУКТ НА ЖИРОВОЙ ОСНОВЕ И ЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЕ
AERATED FAT-BASED PRODUCT AND PREPARATION THEREOF

Настоящее изобретение относится к новому способу и устройству для приготовления аэрированных продуктов на жировой основе, имеющих уникальный размер пузырьков и их распределение по размерам, и к применению затравки кристаллами жира для активации образования пузырьков в массах на жировой основе, содержащих растворенный газ под давлением. Также изобретение относится к новым и характеризующимся уникальной структурой и текстурой продуктам на жировой основе, которые могут быть получены способом настоящего изобретения. Необязательно аэрированные продукты на жировой основе, выполненные в соответствии со способом и/или с помощью устройства в соответствии с настоящим изобретением, являются микроаэрированными и/или содержат пузырьки с малым средним размером и узким распределением пузырьков по размерам.
Вспенивание пищевых продуктов на жировой основе, особенно кондитерских систем, конкретнее шоколадных кондитерских систем, является давним желанием, для исполнения которого за последние десятилетия были разработаны и запатентованы многочисленные аппаратные решения и методологии.
Обычные способы внедрения пузырьков в жидкую или вязкоупругую среду включают: (i) образование газовых пузырьков в перенасыщенной жидкости; (ii) встряхивание или взбивание жидкости; (iii) формирование газа ферментацией или химической реакцией; (iv) продувку газа сквозь тонкую насадку или одиночное отверстие; и (v) барботирование или продувку газа через пористую пластину (G. M. Campbell, и E. Mougeot; Creation and characterization of aerated food products, Trends in Food Science & Technology 10 (1999) 283-296).
В новых способах применяют мембраны, микротехнические микроканальные устройства, электрохимические реакции и ультразвук (кавитацию) (R. N. Zuniga and J. M. Aguilera; (Aerated food gels: fabrication and potential applications, Trends in Food Science & Technology 19 (2008) 176-187).
Основной проблемой формирования устойчивых пенных структур внутри кондитерских систем на жировой основе, таких как системы, в которых непрерывная фаза имеет жировую основу, как у шоколада, является то, что в сравнении со вспененными пищевыми продуктами на водной основе недостает подходящих поверхностно-активных веществ, которые могли бы формировать межфазные внешние оболочки со способностью стабилизировать границы раздела пузырьков. Имеется немного компонентов, активных на границах раздела жировых систем, таких как особые фосфолипиды и несколько сложных эфиров сахаров (например, как описано в статье S. Su-Jia, C. Dong, X. Shi-Chao, The Foaming Abilities of Surfactants in Cocoa Butter, Journal Of Food Process Engineering 36 (2013) 544–547, 2013 Wiley; а также в заявке на патент WO 2012-055744). Тем не менее, добавление некоторых из этих компонентов в целом ограничено пищевым законодательством или тем, что они могут придавать посторонние привкусы.
2
2
В результате наиболее многообещающим путем формирования и фиксации пузырьково-воздушных ячеек в матричной жидкости на жировой основе (особенно с непрерывной фазой на жировой основе) является быстрое охлаждение и формирование сети жировых кристаллов. К сожалению, жировым кристаллам не свойственно располагаться на границах раздела газовых пузырьков, а кинетика их формирования в целом не столь быстра для фиксации пузырьков в микромасштабе до того, как они сольются друг с другом, тем самым укрупнившись. Ранее таковые ограничения (в частности, для определенных газов, таких как CO) позволяли формировать аэрированные шоколадные/кондитерские системы на жировой основе с крупными пузырьками (крупнее примерно 100 мкм). Типичным примером такого шоколада являются шоколадные кондитерские продукты, продаваемые компанией Nestle SA под зарегистрированной торговой маркой Aero. Полезной должна стать способность микроаэрировать шоколад широким спектром газов, в частности CO.
В патенте FR 2995182 (= WO 2014-037910) (автор Barry Callebaut) раскрывается применение затравки для активации микроаэрирования в пищевой массе на жировой основе с целью улучшения сопротивления продукта поседению. Пористость полученных таким образом продуктов низка, составляя максимум 4,5%, что меньше, чем у аэрированных продуктов в соответствии с настоящим изобретением. Указанный документ отбивает у читателя желание к дальнейшему аэрированию. Решаемая проблема состоит в снижении поседения в обычных продуктах и в том, чтобы не производить аэрированный продукт, подобный вышеописанному. Увеличение пористости свыше вышеуказанной навело на мысль, что уменьшение поседения может изменить органолептические свойства продукта, ведущие к несопоставимости вкуса между обычной версией и версией, устойчивой к поседению.
-2
-2
В патенте US 4272558 (автор Bouette) раскрывается (см., например, текст со строки 62 колонки 3 по строку 44 колонки 4) применение затравки для активации образования пузырьков в кондитерском продукте на жировой основе, однако из раскрытия ясно, что эта затравка представляет собой угловатые кристаллы сахара, а не кристаллы на жировой основе, такие как кристаллы масла какао. Используемая в работе Bouette сахарная затравка не обеспечивает улучшения расширенной сети жировых кристаллов в конечном продукте. Bouette также не учитывает сложности внедрения кристаллов на жировой основе в качестве затравки в массу на жировой основе. В примерах Bouette применяется углекислый газ при давлениях 1,03 МПа (10,5 кг см (= 10,3 бар)) и 0,58 МПа (6 кг см (= 5,8 бар)), и эти давления значительно ниже тех, что используются с углекислым газом в предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения.
Известны машины с двумя смесительными головками, предназначенные для приготовления пенистых масс с применением взбивания под давлением, такие как машины, продававшиеся в 1998 году компанией Mondomix под торговым обозначением Mondomix type Twin-A 12. Утверждалось, что данная двухголовочная машина полезна для получения продуктов, таких как глазированный шоколадом маршмеллоу, причем одна смесительная головка аэрировала яичный белок, который вторая смесительная головка совмещала с горячим сахаром. Машины, состоящие из двойных экструдеров, продавались компанией Bühler под торговым обозначением ECO twin, и указывалось, что они предназначены для производства кормов для домашних животных и кормов для рыбоводческих хозяйств промышленных масштабов. Ни одна из вышеописанных машин не характеризовалась их изготовителями как подходящая для описанных здесь применений.
Микроаэрирование представляет собой добавление в продукт газа в форме пузырьков, которые слишком малы, чтобы быть различимыми невооруженным глазом. Диаметр пузырька для микроаэрирования обычно составляет менее 100 мкм.
Достижение микроаэрирования часто исследовалось в уровне техники, но определенное число связанных с ним технических проблем так и остались нерешенными.
Многие из способов известного уровня техники достаточно усложнены и/или для получения микроаэрированного, на жировой основе, особенно кондитерского продукта требуют использования стабилизаторов различного происхождения. В любом случае добавление таких компонентов может быть ограничено пищевым законодательством или необходимостью избежания постороннего привкуса. Кроме того, потребитель обычно не склонен принимать новые ингредиенты, которые традиционно не входят в рецептуры продуктов.
Вследствие вышеизложенного приготовление продуктов, включающих в себя высокие уровни газа и при этом демонстрирующих равномерную и гомогенную микроструктуру, является неразрешенной проблемой.
Дополнительно, процессы аэрирования шоколада традиционно выполняют на уже темперированных массах, и эта процедура характеризуется некоторыми недостатками. Прежде всего, она достаточно энергонеэффективна из-за того, что перед аэрированием всю шоколадную массу необходимо темперировать. Во-вторых, при работе с темперированным шоколадом в процессе аэрирования необходимо предпринимать меры для избежания детемперирования шоколадной массы.
И, наконец, при аэрировании шоколадных масс обычно наблюдается увеличение вязкости, что чревато проблемами в процессах формования и глазирования далее по технологической схеме; при этом количество воздуха, которое можно внести в аэрированную шоколадную массу, ограничивается способностью обрабатывать шоколадную массу после аэрирования.
Таким образом, существует потребность решения одной или более из вышеуказанных проблем. В частности, преимуществом будет достижение способа, позволяющего приготовить высокоаэрированные пищевые продукты на жировой основе (например, макроаэрированные и/или микроаэрированные), в частности кондитерские продукты, без необходимости внесения в рецептуру продукта каких-либо дополнительных ингредиентов.
Дополнительно преимуществом будет достижение способа, позволяющего приготовить макроаэрированные и/или микроаэрированные пищевые продукты на жировой основе, в частности кондитерские продукты, без необходимости усложненной обработки; в частности, большим преимуществом будет обеспечение способа, который не потребует темперирования шоколадной массы перед ее аэрированием и в котором необязательно произведенный таким способом шоколад будет иметь меньшее количество проблем, если его надо будет извлекать из формы.
Неожиданно было обнаружено, что внесение затравки в виде кристаллов на жировой основе (например, жировых кристаллов, таких как кристаллы масла какао) в пищевую массу на жировой основе, содержащую растворенный газ под давлением, активирует образование пузырьков в пищевой массе на жировой основе, что при последующем стравливании давления дает макроаэрированную и/или микроаэрированную массу, которая может быть впоследствии легко обработана, в частности, для кондитерских масс на жировой основе, сформованных и/или использованных для глазирования даже при высоких уровнях внесения газа. Также было обнаружено, что преимущество обеспечивается охлаждением массы на жировой основе в ходе технологического процесса.
Также преимущество будет необязательно обеспечено созданием шоколада, который в твердом состоянии имеет кристаллическую сеть, достаточно прочную в обращении и/или на дальнейших технологических стадиях даже с высокой степенью пористости. Например, было бы полезным обеспечить аэрированный шоколад, который легко бы извлекался из формы, не повреждаясь при этом. Это особенно важно при использовании углекислого газа, так как было выявлено, что данный газ разрушает кристаллическую решетку внутри шоколада.
Задачей настоящего изобретения является решение некоторых или всех проблем или недостатков, описанных в настоящем документе с использованием известного уровня техники.
Таким образом, в соответствии с самым широко толкуемым аспектом настоящего изобретения обеспечивается способ приготовления аэрированного пищевого продукта на жировой основе, имеющего пористость, равную по меньшей мере 5% (целесообразно кондитерского продукта на жировой основе, более целесообразно шоколадного и/или композиционного продукта), причем способ включает в себя стадии, на которых:
a) внедряют газ под давлением в жидкую массу на жировой основе (целесообразно кондитерскую массу на жировой основе, более целесообразно шоколадную и/или композиционную массу);
b) (I) необязательно инжектируют под давлением затравочные кристаллы на жировой основе в массу на жировой основе (целесообразно кондитерскую массу на жировой основе, более целесообразно шоколадную и/или композиционную массу), полученную на стадии a); и/или
(II) необязательно охлаждают массу на жировой основе (целесообразно кондитерскую массу на жировой основе, более целесообразно шоколадную и/или композиционную массу) для получения содержания твердого жира по меньшей мере 10 мас.% от суммарной массы жира;
причем присутствует по меньшей мере одна из стадий (b)(I) и (b)(II), предпочтительно только одна любая из стадий (b)(I) или (b)(II);
с) стравливают давление из массы на жировой основе (целесообразно кондитерской массы на жировой основе, более целесообразно шоколадной и/или композиционной массы), полученной на стадиях b)(I) и/или (b)(II).
Предпочтительно при наличии стадии (b)(II) охлаждения аэрирование является микроаэрированием.
Эффективно, когда при наличии стадии (b)(II) охлаждения стадию (с) стравливания давления выполняют, подвергая массу на жировой основе сдвиговой нагрузке.
В широком толковании дополнительный аспект настоящего изобретения обеспечивает способ приготовления аэрированного пищевого продукта на жировой основе, имеющего пористость, равную по меньшей мере 5% (целесообразно кондитерского продукта на жировой основе, более целесообразно шоколадного и/или композиционного продукта), причем способ включает в себя стадии, на которых:
a) внедряют газ под давлением в жидкую массу на жировой основе (целесообразно кондитерскую массу на жировой основе, более целесообразно шоколадную и/или композиционную массу);
b) инжектируют под давлением затравочные кристаллы на жировой основе в массу на жировой основе (целесообразно кондитерскую массу на жировой основе, более целесообразно шоколадную и/или композиционную массу), полученную на стадии a);
с) стравливают давление из массы на жировой основе (целесообразно кондитерской массы на жировой основе, более целесообразно шоколадной и/или композиционной массы), полученной на стадии b).
В широком толковании еще один аспект настоящего изобретения обеспечивает способ приготовления микроаэрированного пищевого кондитерского продукта на жировой основе, имеющего пористость, равную по меньшей мере 5%, причем способ включает в себя стадии, на которых:
a) внедряют газ под давлением в жидкую кондитерскую массу на жировой основе;
b) охлаждают кондитерскую массу на жировой основе для получения содержания твердого жира по меньшей мере 10 мас.% от суммарной массы жира;
c) стравливают давление из полученной на стадии b) кондитерской массы на жировой основе, подвергая указанную массу сдвиговой нагрузке.
Настоящая заявка испрашивает приоритет в отношении нижеследующих заявок от имени того же заявителя, содержание каждой из которых включено в настоящую заявку путем ссылки: EP14199331.1 поданная 19 декабря 2014 г., EP14199321.2 поданная 19 декабря 2014 г., EP14199316.2 поданная 19 декабря 2014 г., EP14199333.7 поданная 19 декабря 2104 г., EP15189879.8 поданная 15 октября 2015 г., и EP15189885.5 поданная 15 октября 2015 г.
Осуществление настоящего изобретения обеспечивает способ согласно вышеприведенному раскрытию, в котором по меньшей мере одна, предпочтительно по меньшей мере две, предпочтительнее три массы на жировой основе, ссылки на которые приведены на каждой из трех стадий (a), (b) и (c), содержат кондитерскую массу на жировой основе, например шоколадную и/или композиционную массу, наиболее предпочтительно состоят из нее.
Другой аспект настоящего изобретения обеспечивает пищевой продукт на жировой основе (целесообразно кондитерский продукт на жировой основе, более целесообразно шоколадный и/или композиционный продукт), полученный или способный быть полученным способом (наиболее целесообразно непосредственно на стадии c) настоящего изобретения.
Во всех аспектах настоящего изобретения термин «аэрированный» (например, в отношении аэрированного продукта) должен пониматься как относящийся к макроаэрированному и/или микроаэрированному, например, согласно приведенному здесь описанию. Предпочтительный(-ые) вариант(-ты) осуществления всех аспектов настоящего изобретения является(-ются) микроаэрированным(-ыми), и в таком случае следует понимать, что для этих предпочтительных вариантов осуществления все приведенные здесь ссылки на термин «аэрированный» должны быть заменены на термин «микроаэрированный».
Продукты в соответствии с изобретением аэрируют для придания им пористости, равной по меньшей мере 5%. Один предпочтительный вариант осуществления изобретения обеспечивает аэрированный пищевой продукт на жировой основе (целесообразно кондитерский продукт) с пористостью по меньшей мере 10%, более предпочтительно по меньшей мере 30%.
50, 3
Другой полезный вариант осуществления изобретения обеспечивает микроаэрированный пищевой продукт на жировой основе, имеющий пористость по меньшей мере 5% (целесообразно кондитерский продукт на жировой основе), имеющий взвешенный по объему медианный диаметр (X) пузырька, равный или менее (≤) 50 (пятидесяти) мкм и необязательно также имеющий предпочтительную пористость, равную по меньшей мере 10%, более предпочтительно по меньшей мере 30%.
Дополнительный аспект настоящего изобретения обеспечивает для активации образования пузырьков применение кристаллов на жировой основе, которые вносят в качестве затравки в массу на жировой основе (целесообразно кондитерскую массу на жировой основе), содержащую газ, растворенный под давлением.
Еще один аспект настоящего изобретения обеспечивает технологическое устройство порционной и/или постоянной обработки, пригодное для выполнения способа изобретения; предпочтительно содержащее последовательно расположенные шесть технологических зон с (i) по (vi), в которых:
(i) в устройство нагнетают высокое давление;
(ii) в массе на жировой основе растворяют газ;
(iii) охлаждают массу на жировой основе;
(iv) для образования кристаллов в массу на жировой основе добавляют кристаллическую затравку на жировой основе;
(v) происходит образование пузырьков пены;
(vi) давление стравливают, масса на жировой основе вспенивается, и аэрированную массу на жировой основе формуют и/или закладывают.
Еще один аспект изобретения обеспечивает способ изготовления аэрированных пищевых продуктов на жировой основе в соответствии с изобретением согласно приведенному здесь описанию, в каковом способе описанное здесь устройство выполняет следующие стадии:
a) смешивание, в котором газ внедряют под давлением выше атмосферного (высоким давлением) в массу на жировой основе;
b) (I) инжектирование в массу на жировой основе затравочных кристаллов на жировой основе под высоким давлением; и/или
(II) охлаждение массы на жировой основе для получения содержания твердого жира по меньшей мере 10 мас.% суммарной массы жира;
причем присутствует по меньшей мере одна из стадий (b)(I) и (b)(II), предпочтительно только одна любая из стадий (b)(I) или (b)(II);
c) стравливание высокого давления до атмосферного.
Дополнительные элементы и преимущества настоящего изобретения раскрыты в описании и будут очевидны из описания вариантов осуществления, которые приведены ниже со ссылкой на рисунки, на которых:
на фиг. 1 и фиг. 2 показаны фотографии, демонстрирующие внешний вид (спереди и сзади соответственно) батончика молочного шоколада, полученного так, как описано в примере 1;
на фиг. 3 показана фотография, демонстрирующая внешний вид разрезанных поперек четырех батончиков молочного шоколада, полученных так, как это описано в примерах 2–5 (в порядке слева направо);
на фиг. 4 и фиг. 5 представлены полные кривые кумулятивных данных распределения пузырьков по размерам (Q0 и Q3 соответственно) для контрольных примеров Контр. A и Контр. В и примеров 10 и 11 в соответствии с изобретением, где по оси абсцисс отложен диаметр пузырька в мм;
на фиг. 6 и фиг. 7 представлены полные кривые кумулятивных данных распределения пузырьков по размеру (Q0 и Q3 соответственно) для примеров 12 и 13, где по оси абсцисс отложен диаметр пузырька в мм;
на фиг. 8 представлено схематическое изображение технологического устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения; на фиг. 8 показана компактная технологическая установка с последовательным расположением технологических секций (i)–(vi), в частности, не имеющим ограничительного характера примером установки является экструдер, в котором эти показанные на фиг. 8 секции имеют следующие обозначения: (i) является секцией нагнетания высокого давления; (ii) является секцией растворения газа; (iii) является секцией охлаждения; (iv) является секцией внесения затравки (кристаллов жира); (v) является секцией образования пузырьков; и (vi) является секцией вспенивания растворением пузырьков при стравливании давления;
на фиг. 9 и фиг. 10 представлены полные кривые кумулятивных данных распределения пузырьков по размерам (Q0 и Q3 соответственно) для примеров 23, 24 и 25, где по оси абсцисс отложен диаметр пузырька в мм.
Без привязки к какой-либо из теорий было неожиданно обнаружено, что внесение жировых кристаллов в качестве затравки в массу на жировой основе, уже содержащую растворенный газ под давлением, будет активировать образование пузырьков (с достижением в продукте пористости по меньшей мере 5%, более предпочтительно выше). Считается, что данный эффект создает условия для того, чтобы в процессе изготовления давление в аэрированной массе задерживалось дольше, что упрощает обращение с аэрированной массой на других следующих технологических стадиях (таких как формование и/или глазирование) даже при высоких уровнях внедрения газа. Полученные таким образом аэрированные продукты также дают приятные вкусовые ощущения при употреблении.
Затравкой, используемой в настоящем изобретении, являются кристаллы на жировой основе, предпочтительно жировые кристаллы, более предпочтительно кристаллы масла какао.
В одном варианте осуществления продукт на жировой основе в соответствии с настоящим изобретением является микроаэрированным.
В альтернативном варианте осуществления продукт на жировой основе в соответствии с настоящим изобретением является макроаэрированным.
В еще одном варианте осуществления продукт на жировой основе в соответствии с настоящим изобретением является частично микроаэрированным и частично макроаэрированным.
Ниже определяются и разъясняются используемые в настоящем документе определенные термины, если из контекста не будет явным образом вытекать иное их значение.
Термином «пищевой продукт на жировой основе» обозначаются пищевые продукты, имеющие в качестве основы непрерывную жировую матрицу. В качестве не имеющих ограничительного характера примеров таких пищевых продуктов на жировой основе можно привести описанные ниже кондитерские продукты на жировой основе, маргарин, масло или спреды. В некоторых вариантах осуществления такая непрерывная жировая матрица может быть представлена, по существу, чисто жировой матрицей.
Термином «композиция или масса пищевого продукта на жировой основе» обозначается масса на жировой основе (включающая свою рецептуру и ингредиенты), применяемая для приготовления пищевых продуктов на жировой основе в соответствии с изобретением.
Термином «кондитерский продукт на жировой основе» охватываются продукты, имеющие в качестве основы шоколад и/или имеющие в качестве основы «шоколадоподобные компоненты» (такие как «соединение»). В настоящем контексте термин «на шоколадной основе» включает продукты, основанные как на шоколаде, так и/или на «шоколадоподобных аналогах», и поэтому, например, они могут быть основанными на темном, молочном или белом шоколаде и/или соединении.
Термин «шоколад» при использовании в настоящем документе означает любые продукты, которые включены в юридическое определение шоколада в любой юрисдикции, а также продукты, в которых все какао-масло или его часть заменены эквивалентными продуктами какао-масла (CBE) и/или заменителями какао-масла (CBR). Шоколадная глазурь здесь также именуется шоколадной оболочкой.
Термины «шоколадное соединение» или «соединение» при использовании в настоящем документе обозначают подобные шоколаду аналоги, характеризующиеся наличием твердых веществ какао, которые включают какао тертое/какао-массу, какао-масло и какао-порошок в любом количестве, несмотря на то, что в некоторых странах это соединение может законодательно определяться исходя из наличия в нем минимального количества твердых веществ какао.
Термин «шоколадные кондитерские продукты», используемый здесь, обозначает продукты питания, которые содержат шоколад и/или соединение, а также дополнительно другие ингредиенты.
Предпочтительный(-ые) кондитерский(-ие) продукт(-ы) на жировой основе в соответствии с изобретением может (могут) содержать одно или более из следующего: шоколадный продукт, шоколадоподобный продукт (например, содержащий заменители масла какао, эквиваленты масла какао или заместители масла какао), продукт с шоколадной глазурью, продукт с шоколадоподобной глазурью, шоколадную глазурь для бисквитов, вафель или других видов кондитерских изделий, шоколадоподобную глазурь для бисквитов, вафель или других видов кондитерских изделий, шоколадную глазурь для мороженого, шоколадоподобную глазурь для мороженого, шоколадный наполнитель и/или шоколадоподобный наполнитель.
Шоколадное или шоколадоподобный кондитерский продукт на жировой основе может, среди прочего, иметь форму плитки, батончика или глазури для кондитерских продуктов, вафель, бисквитов или мороженого. Оно также может содержать включения, слои шоколада, крупицы шоколада, кусочки шоколада, капли шоколада. Кондитерский продукт на жировой основе может дополнительно содержать хрустящие включения, например зерновые, такие как воздушный или поджаренный рис, или кусочки сушеных фруктов.
Термин «композиция или масса кондитерского продукта на жировой основе» подразумевает шоколадную или шоколадоподобную массу (включая ее рецептуру и ингредиенты), применяемую для получения кондитерских продуктов на жировой основе в соответствии с изобретением. Композицию кондитерского продукта на жировой основе можно применять для формования плитки или батончика, для покрытия различных видов кондитерских продуктов или для получения более сложных продуктов на шоколадной или шоколадоподобной основе. Перед ее применением при получении кондитерского продукта на жировой основе в соответствии с изобретением в композицию кондитерского продукта на жировой основе необязательно можно добавлять включения согласно желаемой рецептуре.
Как будет очевидно специалисту в данной области, в некоторых случаях кондитерский продукт на жировой основе в соответствии с изобретением будет иметь такую же рецептуру и такие же ингредиенты, как и соответствующая композиция кондитерского продукта на жировой основе, тогда как в других случаях, в частности при добавлении включений или для более сложных кондитерских продуктов, конечная рецептура кондитерского продукта на жировой основе может отличаться от рецептуры композиции кондитерского продукта на жировой основе, применяемой для его получения.
В кондитерских шоколадоподобных продуктах на жировой основе масло какао заменяют жирами из других источников. Такие продукты, по существу, содержат лауриновый жир (заместитель масла какао (CBS), полученный из ядер плодов пальмовых деревьев) или нелауриновые растительные жиры (на основе пальмового или других специальных жиров), заменитель масла какао (CBR) или эквивалент масла какао (CBE). К сожалению, CBE, CBR и особенно CBS также в основном содержат насыщенные жиры и очень низкие уровни полезных для здоровья ненасыщенных жирных кислот омега-3 и омега-6.
Термином «микроаэрированный» обозначается аэрированный продукт, в котором пузырьки столь малы, что неразличимы невооруженным глазом. Обычно для микроаэрированных продуктов диаметр пузырька составляет 100 мкм или менее.
Термином «макроаэрированный» обозначается аэрированный продукт, в котором пузырьки различимы невооруженным глазом. Обычно для макроаэрированных продуктов диаметр пузырька составляет более 100 мкм.
В одном варианте осуществления изобретения аэрированный кондитерский продукт на жировой основе в соответствии с изобретением, по существу, не содержит воды. В другом варианте осуществления микроаэрированный кондитерский продукт на жировой основе, по существу, не содержит любого поверхностно активного разрыхлителя.
2
2
2
2
2
2
2
2
Предпочтительно в настоящем изобретении газ, который внедряют в жидкую массу на жировой основе (необязательно жидкую кондитерскую массу на жировой основе), выбирают из группы, состоящей из азота (N), углекислого газа (CO), аргона (Ar), закиси азота (NO), воздуха и/или любых смесей вышеперечисленного, предпочтительно из N, CO и/или смесей вышеперечисленного, более предпочтительно из N или CO. Один из вариантов осуществления изобретения обеспечивает микроаэрированные массы на жировой основе, имеющие высокую пористость (равную по меньшей мере 30%, предпочтительно от 32% до 48%), в которых газом является CO.
На стадии a) способа в соответствии с изобретением рабочая температура может составлять от 10 до 50°C; в одном варианте осуществления она предпочтительно составляет от 20 до 50°C, более предпочтительно от 20 до 45°C; или в другом варианте осуществления (необязательно и в целях удобства, когда аэрирование является микроаэрированием) она эффективно составляет от 10 до 45°C, более эффективно от 35 до 42°C.
На стадии (b) способа в соответствии с изобретением рабочая температура может составлять от 25 до 35°C, предпочтительно от 28 до 35°C, более предпочтительно от 30 до 35°C (необязательно и в целях удобства, когда аэрирование является микроаэрированием).
Эффективно на стадии (b) способа в соответствии с изобретением добавить затравочные кристаллы в форме взвеси затравочных кристаллов на жировой основе, содержащей жировые кристаллы, тающие при температурах диапазона, который задают для технологической температуры.
Для целесообразности на стадии (b) способа в соответствии с изобретением затравочные кристаллы добавляют в форме хорошо темперированной шоколадной массы, содержащей кристаллы масло какао.
На стадии (с) способа в соответствии с изобретением рабочая температура может составлять от 20 до 36°C, предпочтительно от 20 до 35°C, более предпочтительно от 24 до 33°C.
Еще в одном варианте осуществления стадию (c) способа в соответствии с изобретением выполняют при сдвиговой нагрузке.
В одном варианте осуществления способа в соответствии с изобретением в конце стадии b) кондитерская масса на жировой основе содержит твердый жир в количестве по меньшей мере 15 мас.% суммарной массы жира, например по меньшей мере 20 мас.%.
В одном варианте осуществления способа в соответствии с изобретением, когда газом, растворяемым в находящейся под давлением кондитерской массе на жировой основе является азот, в конце стадии b) кондитерская масса на жировой основе содержит твердый жир в количестве по меньшей мере 20 мас.% суммарной массы жира, например по меньшей мере 30 мас.%.
В одном варианте осуществления способа в соответствии с изобретением, когда газом, растворяемым в находящейся под давлением кондитерской массе на жировой основе является углекислый газ, в конце стадии b) кондитерская масса на жировой основе содержит твердый жир в количестве по меньшей мере 10 мас.% суммарной массы жира, например по меньшей мере 15 мас.%.
2
2
Когда растворяемым газом является CO и/или N, рабочее давление для стадий a) и/или b) может быть больше или равно 0,1 МПа (1 бар), эффективно больше или равно 0,4 МПа (4 бар), более эффективно больше или равно 0,5 МПа (5 бар), еще более эффективно больше или равно 0,6 МПа (6 бар) и наиболее эффективно больше или равно 1,1 МПа (11 бар).
2
2
Когда растворяемым газом является CO и/или N, рабочее давление для стадий a) и/или b) может быть меньше или равно 8 МПа (80 бар), целесообразно меньше или равно 6 МПа (60 бар), более целесообразно меньше или равно 5 МПа (50 бар), еще более целесообразно меньше или равно 2 МПа (20 бар) и наиболее целесообразно меньше или равно 1,5 МПа (15 бар), например меньше или равно 1 МПа (10 бар).
2
2
Когда растворяемым газом является CO и/или N, рабочее давление для стадий a) и/или b) может составлять от 0,1 до 8 МПа (от 1 до 80 бар), а в одном варианте осуществления предпочтительно от 0,5 до 8 МПа (от 5 до 80 бар), а в другом варианте осуществления предпочтительно от 0,1 до 5 МПа (от 1 до 50 бар), более предпочтительно от 0,1 до 1,5 МПа (от 1 до 15 бар), наиболее предпочтительно от 0,4 до 1 МПа (от 4 до 10 бар).
2
Еще в одном варианте осуществления, когда растворяемым газом является N, рабочее давление для стадий a) и/или b) может составлять от 2 до 8 МПа (от 20 до 80 бар), предпочтительно от 5 до 7 МПа (от 50 до 70 бар).
2
Когда растворяемым газом является CO, рабочее давление для стадий a) и/или b) может составлять от 1,1 до 5 МПа (от 11 до 50 бар), более предпочтительно от 1,1 до 4 МПа (от 11 до 40 бар), еще более предпочтительно от 2 до 4 МПа (от 20 до 40 бар), наиболее предпочтительно от 2,5 до 4 МПа (от 25 до 40 бар).
2
2
В одном варианте осуществления, когда растворяемым газом является CO, продукт на жировой основе может быть макроаэрированным. В другом варианте осуществления, когда растворяемым газом является CO, продукт на жировой основе может быть микроаэрированным, например, когда его приготовляют с использованием раскрываемого здесь устройства, содержащего экструдер.
2
Когда растворяемым газом является N, в предпочтительном варианте осуществления продукт на жировой основе необязательно является микроаэрированным.
В способе настоящего изобретения предпочтительно, чтобы рабочее давление не флуктуировало.
Предпочтительно, чтобы инжектируемые на стадии b) способа затравочные жировые кристаллы содержали кристаллы масла какао, более предпочтительно состояли из них.
Полезно, чтобы в одном варианте осуществления инжектируемые на стадии b) способа затравочные жировые кристаллы содержали кристалл(-ы) масла какао полиморфной формы (форм), обычно обозначаемой бета-пять и/или бета-шесть, более эффективно состояли из них.
Для целесообразности на стадии b) способа затравочные кристаллы могут добавлять в форме взвеси затравочных кристаллов на жировой основе, содержащей жировые кристаллы, тающие при температурах диапазона, который задают для технологической температуры способа.
Преимущественно на стадии b) способа затравочные кристаллы могут добавлять в форме хорошо темперированной шоколадной массы, содержащей кристаллы масло какао.
Эффективно, чтобы затравочные жировые кристаллы инжектировали в жидкую кондитерскую массу на жировой основе под давлением в количестве, составляющем от 0,05 до 2 мас.% суммарной массы.
Предпочтительно, чтобы на стадии b) затравочные жировые кристаллы могли инжектировать в жидкую кондитерскую массу на жировой основе под давлением и в количестве от 0,05 до 2 мас.% при суммарной массе кондитерской массы, принятой за 100%.
Целесообразно, чтобы на стадии b) затравочные жировые кристаллы могли инжектировать в жидкую кондитерскую массу на жировой основе под давлением в виде суспензии (например, взвеси), в которой диспергированы кристаллы, и чтобы количество указанной инжектируемой суспензии (например, взвеси) составляло от 0,5 до 10 мас.% при суммарной массе кондитерской массы, принятой за 100%.
Затравочные жировые кристаллы, которые могут инжектировать в жидкую кондитерскую массу на жировой основе под давлением на стадии b), могут быть в форме жировой суспензии, содержащей затравочные жировые кристаллы, причем кристаллы в суспензии присутствуют в долевом количестве, составляющем от 10 до 30 частей, предпочтительно от 10 до 20 частей по массе, причем суммарная масса жировой суспензии принята за 100 частей.
Затравочные жировые кристаллы могут быть гомогенно примешаны внутрь массы на жировой основе любыми подходящими средствами, например с помощью статического смесителя и/или путем инжектирования их в последнюю ступень роторно-статорной смесительной головки, причем статический смеситель является предпочтительным вариантом.
Настоящим изобретением обеспечивается аэрированный кондитерский продукт на жировой основе, имеющий пористость по меньшей мере 5%, более предпочтительно по меньшей мере 6%, еще более предпочтительно по меньшей мере 8%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 10%. В другом варианте осуществления аэрированный кондитерский продукт на жировой основе в соответствии с изобретением может иметь пористость по меньшей мере 15%, эффективно по меньшей мере 20%, более эффективно по меньшей мере 30%, например по меньшей мере 32%.
Настоящим изобретением может быть обеспечен аэрированный кондитерский продукт на жировой основе, имеющий пористость до 55%, предпочтительно до 50%. В одном из вариантов осуществления необязательно, особенно при аэрировании двуокисью углерода, необязательно под давлением аэрированный кондитерский продукт на жировой основе в соответствии с изобретением может иметь пористость до 48%, например до 47%.
Настоящим изобретением обеспечивается аэрированный кондитерский продукт на жировой основе, имеющий пористость от 5% до 50%. В другом варианте осуществления аэрированный кондитерский продукт на жировой основе в соответствии с изобретением может иметь пористость от 6% до 40%, более предпочтительно от 10% до 40%. Еще в одном варианте осуществления необязательно, особенно при аэрировании двуокисью углерода, необязательно под давлением аэрированный кондитерский продукт на жировой основе в соответствии с изобретением может иметь пористость от 30% до 50%, более предпочтительно от 32% до 48%, наиболее предпочтительно от 33% до 47%.
50,3
В одном варианте осуществления настоящим изобретением обеспечивается микроаэрированный кондитерский продукт на жировой основе со значением X (взвешенный по объему медианный диаметр пузырьков) 50 мкм или менее и с пористостью по меньшей мере 30%.
50,3
В другом варианте осуществления настоящим изобретением обеспечивается микроаэрированный кондитерский продукт на жировой основе со значением X (взвешенный по объему медианный диаметр пузырьков) 50 мкм или менее и со значением SPAN 2 или менее, например 1,5 или менее.
50,3
В одном варианте осуществления настоящим изобретением обеспечивается микроаэрированный кондитерский продукт на жировой основе со значением X (взвешенный по объему медианный диаметр пузырьков) 50 мкм или менее с пористостью по меньшей мере 30% и со значением SPAN 2 или менее, например 1,5 или менее.
Другим аспектом настоящего изобретения обеспечивается затравка содержащей растворенный газ под давлением кондитерской массы на жировой основе, жировыми кристаллами для активации образования пузырьков.
В другом аспекте настоящее изобретение обеспечивает технологическое устройство порционной или непрерывной обработки для выполнения способа в соответствии с изобретением, содержащее: a) смесительное устройство, в котором газ под давлением внедряют в кондитерскую массу на жировой основе; b) зону (например, точку) инжекции (инжектор) для внесения затравочных кристаллов в кондитерскую массу на жировой основе под давлением; c) зону (например, точку) стравливания давления до атмосферного.
В одном варианте осуществления изобретения устройство в соответствии с настоящим изобретением представляет собой аэрационное устройство, например аэрационное устройство, использующее смесительную систему роторно-статорного типа, например такую как аэрационные системы, которые продаются компанией Haas-Mondomix (здесь и далее называемые Mondomix).
Еще в одном аспекте настоящее изобретение обеспечивает технологическое устройство порционной или непрерывной обработки для выполнения способа настоящего изобретения согласно настоящему раскрытию, причем указанное устройство содержит последовательно расположенные технологические зоны с (i) по (vii), в каковых зонах: (i) в устройстве (также называемым здесь оборудованием) нагнетают высокое давление; (ii) газ растворяют в массе на жировой основе; (iii) охлаждают массу на жировой основе; (iv) добавляют в массу на жировой основе кристаллическую жировую затравку для образования кристаллов; (v) происходит образование пузырьков пены; (vi) стравливают давление, и масса на жировой основе вспенивается; и (vii) аэрированную массу на жировой основе формуют или закладывают.
Эффективно, чтобы зоны (i) и/или (ii) могли быть смесителем (a) целиком или его частью; зоны (iii), (iv) и/или (ii) могли быть инжектором (b) целиком или его частью; а зоны (vi) и/или (vii) могли быть стравливателем (с) давления целиком или его частью.
В одном варианте осуществления изобретения технологические зоны с (i) по (vii) встроены в компактную технологическую установку, такую как, например, экструдер, но это не является ограничением.
Как показано на фиг. 8, технологическое устройство в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения содержит расположенные последовательно технологические зоны с (i) по (vii). Подлежащую аэрированию массу на жировой основе (например, шоколадную) дозировано подают в порошкообразном виде или закачивают в виде пасты во входной канал секции (i), а затем последовательно обрабатывают, пропуская через все последующие зоны (ii–iv). Транспортировку через эти секции либо выполняют с помощью подающего насоса, подсоединенного к входу секции (i), или с помощью шнека (когда устройство представлено экструдером). В последнем упомянутом случае шнек также может определять некоторую степень наложения друг на друга действий, выполняемых устройством в следующих друг за другом зонах. В альтернативном варианте осуществления отдельные динамические элементы закреплены в каждой или всех секциях (i–iv) для выполнения конкретных действий по обработке — сдвиговой нагрузки, смешивания и/или нагнетания/стравливания давления. Из технологической зоны (vi) аэрированная масса покидает аэрационную установку в виде достаточно жидкой и пригодной для формования массы или в виде сформированного батончика.
Следует понимать, что определенные элементы настоящего изобретения, которые для ясности описаны в контексте разных примеров осуществления, также могут использоваться в комбинации в одном варианте осуществления. С другой стороны, характеристики изобретения, которые для краткости описаны в тексте одного варианта реализации изобретения, также могут быть представлены отдельно или в любой приемлемой комбинации.
Если в тексте явно не указано иное, формы множественного числа терминов в настоящем документе следует понимать как включающие в себя форму единственного числа, и наоборот.
Использующийся здесь термин «включающий» будет означать, что приведенный список не является исчерпывающим, может или не может включать в себя любые другие дополнительные подходящие элементы, например одно или более дополнительных свойств, компонентов, ингредиентов и/или заменителей в зависимости от обстоятельств.
Термины «эффективный», «приемлемый», «активный» и/или «пригодный» (например, относительно любого процесса, использования, способа, применения, приготовления, продукта, материала, рецептуры, соединения, мономера, олигомера, предшественника полимера и/или полимеров, описанных здесь в зависимости от конкретного случая) следует понимать как относящиеся к тем признакам изобретения, которые в случае их правильного использования обеспечат требуемые свойства тому, к чему их добавляют и/или во что их внедряют с целью достижения описанной здесь полезности. Такая полезность может быть непосредственной, например, когда материал имеет свойства, требуемые для вышеуказанных вариантов использования, и/или опосредованной, когда материал используют в качестве промежуточного продукта синтеза и/или в качестве диагностического инструмента при приготовлении других материалов, являющихся полезными непосредственно. В настоящем контексте эти термины также означают, что функциональная группа совместима с производством эффективных, приемлемых, активных и/или пригодных конечных продуктов.
Предпочтительная полезность настоящего изобретения представляет собой пищевую композицию на жировой основе, более предпочтительно кондитерскую композицию на жировой основе, наиболее предпочтительно шоколадную композицию.
В описании изобретения в рамках настоящего документа, если не сказано иное, приведение альтернативных значений для верхнего и нижнего предела допустимого диапазона того или иного параметра в сочетании с заявленным значением является предпочтительнее других величин. Его следует понимать в том смысле, что каждое промежуточное значение указанного параметра, находящееся между более предпочтительным и менее предпочтительным из указанных альтернативных значений, относится больше к менее предпочтительному значению, а также к каждому менее предпочтительному значению и указанному промежуточному значению.
Для всех верхних и/или нижних границ каких-либо параметров, приведенных в настоящем документе, граничное значение включается в значение каждого параметра. Следует также иметь в виду, что все комбинации предпочтительных и/или промежуточных минимальных и максимальных значений параметров, описанных в данном документе в различных вариантах исполнения настоящего изобретения, могут быть также использованы для определения альтернативных диапазонов каждого параметра в различных других вариантах исполнения и/или предпочтительных вариантах реализации, независимо от того, была или не была такая комбинация представлена в настоящем документе.
Следует понимать, что суммарное количество, указанное в настоящем документе в виде процентов, не может (с учетом ошибок округления) превышать 100%. Например, сумма всех компонентов, которые в рамках данного изобретения (или его части (частей) включаются в композицию, может в процентном выражении (или ином выражении) от массы состава (или его части (частей), составлять 100% и округляться. Тем не менее, когда список компонентов не является исчерпывающим, суммарный процент по каждому из таких компонентов может быть меньше 100% с учетом определенного процента для дополнительного количества/количеств дополнительного компонента/компонентов, которые не могут быть подробно описаны в настоящем документе.
Используемый здесь термин «по существу» может относиться к количеству или образованию, подразумевая их количество или пропорцию. Там, где это применимо в том контексте, в котором термин «по существу» используется, его можно понимать как количество (по отношению к любой величине или образованию, к которому оно относится в контексте описания), подразумевая пропорцию не менее 80%, более предпочтительно не менее 85%, еще более предпочтительно не менее 90%, 95%, наиболее предпочтительно в объеме 98%, например около 100% от соответствующего целого числа. По аналогии термин «по существу, не содержащих» может также означать, что количество или образование, к которому оно относится, содержит не более 20%, предпочтительно не более 15%, более предпочтительно не более 10%, еще более предпочтительно не более 5% и наиболее предпочтительно не более 2%, например около 0% от соответствующего целого числа.
Композиции в соответствии с настоящим изобретением и/или используемые в нем могут также демонстрировать улучшенные свойства по сравнению с известными композициями, используемыми аналогичным образом. Эти улучшения могут (предпочтительно так, как определено ниже) демонстрироваться в по меньшей мере одном, предпочтительно в нескольких, более предпочтительно в трех или более свойствах, перечисленных ниже в порядке от 1 до 5. Предпочтительные композиции в соответствии с настоящим изобретением и/или используемые в нем могут демонстрировать схожие свойства (по сравнению с известными композициями и/или их компонентами) в двух или более, предпочтительно в трех или более, наиболее предпочтительно в остальных свойствах, перечисленных ниже в порядке от 1 до 5.
Соответствующие свойства аэрированной кондитерской композиции (например, микроаэрированного шоколада) по сравнению с эквивалентными неаэрированными композициями (то есть с той же самой рецептурой, но, по существу, не содержащей (предпочтительно не содержащей) пузырьки газа):
1 твердость (уменьшение);
2 липкость (уменьшение);
3 аэрация ротовой полости (увеличение);
4 продолжительность таяния (уменьшение); и/или
5 порошкообразный остаток (уменьшение).
Массовые процентные содержания для вышеуказанных параметров, где это было уместно (например, для свойства 5) рассчитаны относительно исходной массы композиции.
Улучшение свойств в настоящем контексте означает, что значение компонента и/или композиции в соответствии с изобретением или используемых в нем более чем на 8%, более предпочтительно более чем на 10%, еще более предпочтительно более чем на 12%, наиболее предпочтительно более чем на 15% превышает значение описанных здесь известного контрольного компонента и/или композиции.
Схожесть свойств в настоящем контексте означает, что значение компонента и/или композиции в соответствии с изобретением или используемых в нем находится в пределах +/-6%, более предпочтительно +/-5%, наиболее предпочтительно +/-4% от значения описанных здесь известного контрольного компонента и/или композиции.
Различия в процентах для улучшенных и схожих свойств относятся к долевым разностям между компонентом и/или композицией в соответствии с изобретением или используемых в нем и описанными здесь известным контрольным компонентом и/или композицией, причем свойство измеряют в одинаковых единицах измерения и одинаковым методом (т.е. если подлежащее сравнению значение также измеряется в процентах, оно не выражает абсолютной разности).
Многие другие варианты реализации настоящего изобретения очевидны специалистам в данной области, и такие варианты рассматриваются в рамках назначения настоящего изобретения. Следует понимать, что специалистам в данной области будут очевидны различные изменения и модификации описанных в настоящее время вариантов осуществления, описанных в настоящем документе. Такие изменения и модификации можно осуществлять без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения и без преуменьшения присущих ему преимуществ. Следовательно, предполагается, что прилагаемая формула изобретения охватывает такие изменения и модификации. Дополнительные аспекты изобретения и предпочтительные его признаки приводятся в формуле изобретения независимо от того, появляются или не появляются таковые признаки также и в раскрытии. Следует понимать, что все таковые элементы формулы изобретения полностью считаются частью раскрытия изобретения и включены в данное раскрытие.
Далее по тексту приводятся разнообразные методы определения, которые могут быть использованы для измерения разнообразных параметров, описанных и приведенных здесь (например, в примерах).
Пористость
G
s
G
S
Значения пористости были получены методом компьютерной томографии. Пористость описывает отношение пустотелой доли к суммарному объему образца. Следовательно, пористость представляет собой отношение объема V газа внутри образца к суммарному объему V образца, то есть V/V.
Протокол и материалы анализа методом компьютерной томографии
До начала анализа образцы вспененного кондитерского продукта хранили при температуре ниже 5°C. Образцы анализировали с помощью компьютерного томографа CT 35 (Scanco Medical, г. Брюттизеллен, Швейцария), который использовали в камере искусственного климата с температурой, установленной на 15°C. Разрешение регистрации пузырьков устройства составляло 6 мкм.
50,3
90,3
10,3
50,0
90,0
10,0
g
s
50,3
90,3
10,3
50,0
90,0
10,0
Кумулятивные распределения Q(x) размеров пузырьков по размерам (характеризуемые X X X и X X X), V и V, были измерены методом компьютерной томографии и извлечены методом обработки изображений. Из размеров X X X и X X X пузырьков были также выделены ширины SPAN (Q3), SPAN (Q0) распределения пузырьков по размерам.
50,0
Взвешенный по количеству средний диаметр пузырька (X)
50,0
90,0
10,0
Этот параметр представляет собой диаметр пузырька, которому соответствует 50% количества всех пузырьков, являющегося суммой количества пузырьков от наименьшего диаметра пузырька до этого среднего диаметра, то есть 50% (количество/число регистраций пузырьков) всех пузырьков в образце характеризуется диаметром не больше диаметра, обозначенного как X. Аналогичным образом были определены параметры X и X (для 90% и 10% всех пузырьков соответственно).
50,3
Взвешенный по объему средний диаметр размера пузырька (X)
50,3
90,3
10,3
Этот параметр представляет собой диаметр пузырька, которому соответствует 50% объема всех пузырьков, являющегося суммой объемов пузырьков от наименьшего диаметра пузырька до этого среднего диаметра, то есть 50% объема всех пузырьков в образце характеризуется диаметром, который равен диаметру, обозначенному как X, или меньше него. Аналогичным образом были определены параметры X и X (для 90% и 10% всех пузырьков соответственно).
SPAN (Q3)
90,3
10,3
50,3.
Значение SPAN (Q3) было рассчитано для взвешенного по объему распределения пузырьков по размеру путем определения отношения (X – X) / XЭтот параметр служит для оценивания ширины взвешенного по объему распределения пузырьков по размерам. Меньшее значение SPAN (Q3) означает более узкое распределение пузырьков по размерам, соответствующее более гомогенной и устойчивой структуре пены.
SPAN (Q0)
90,0
10,0
50,0.
Значение SPAN (Q0) было рассчитано для взвешенного по количеству распределения пузырьков по размерам путем определения отношения (X – X) / XЭтот параметр служит для оценивания ширины взвешенного по количеству распределения пузырьков по размерам. Меньшее значение SPAN (Q0) означает более узкое распределение пузырьков по размерам, соответствующее более гомогенной и устойчивой структуре пены.
Примеры
Настоящее изобретение будет описано подробно со ссылкой на следующие примеры, которые приводятся исключительно с целью иллюстрации.
В данном эксперименте использовали стандартную рецептуру молочного шоколада. В качестве носителя затравочных кристаллов использовали масло какао, а затравочные кристаллы масла какао получали из Ильцена.
Пример 1
Приготовление батончика из микроаэрированного молочного шоколада
Материалы
Способ
Нетемперированный молочный шоколад хранили в контейнере при температуре от 32 до 34°C. Затравочные кристаллы (25 мас.%) примешали к маслу какао (75 мас.%) и поместили в контейнер при температуре от 32 до 34°C.
Для внедрения газа (азота) в шоколад использовали стандартный аппарат, используемый для аэрирования шоколада, продаваемый компанией Haas-Mondomix (такой аппарат здесь также называется «Mondomix»). Для подачи в аэрированную шоколадную массу затравочных кристаллов в нужном количестве использовали перистальтический насос. Затравочную взвесь с помощью перистальтического насоса закачали в последнюю ступень смесительной головки Mondomix. Насос подачи шоколада и насос дозирования взвеси затравочных кристаллов были откалиброваны таким образом, что для каждых 990 г шоколадной массы отмерялось по 10 г затравочной суспензии. Это соответствует 1%-ной добавке затравочной суспензии и 0,25%-ной добавке затравочных кристаллов. Все трубопроводы к Mondomix были нагреты до температуры 33°C. Смесительную головку подсоединили к источнику воды, температура которой была установлена на 24°C. Частота вращения смесительной головки была установлена на 120 об/мин при входном давлении 0,58 МПа (5,8 бар), а фактическое давление смесительной головки составило 3 бар. Целевой уровень аэрирования составлял 15%, и его измеряли с использованием пластиковых горшков. После аэрирования и внесения в него затравки шоколад закладывали в формы, используя клапан игольчатого типа с пневматическим приводом. Перед помещением в холодильник для охлаждения при температуре 9°C шоколаду давали время, чтобы он мог затечь во все уголки формы. По истечении примерно 45–60 минут образцы вынимали из холодильника и из форм и оценивали их качество. Все микроаэрированные батончики легко выходили из формы и имели хороший глянец. На фиг. 1 и 2 (спереди и сзади соответственно) показан внешний вид одного репрезентативного образца батончика, полученного таким способом (пример 1).
Примеры 2–5
Приготовление батончика из макроаэрированного молочного шоколада
2
2
Были приготовлены четыре макроаэрированные образца (примеры 2, 3, 4 и 5) способом, описанным выше для примера 1, но вместо газа N использовали CO. Образцы продемонстрировали уникальные текстуры и дифференцированные размеры пузырьков и их распределения. Путем модулирования расхода газа и частоты вращения смесительной головки были получены различные особенности. На виде в разрезе на фиг. 3 (примеры 2–5 слева направо соответственно) показан внешний вид четырех батончиков (примеры 2–5).
Примеры 6–9
2
Непрерывное производство поддающегося формованию микроаэрированного молочного и темного шоколада (аэрирование N и внесение затравки в количестве 1,6 мас.%).
Рецептура молочного шоколада: сахар 47,95%, масло какао 24,45%, сухое цельное молоко 13,89%, ядра какао 10,01%, сухое обезжиренное молоко 3,47%, лецитин 0,25%, ароматические вещества 0,01%.
Рецептура темного шоколада: сахар 48,38%, ядра какао 32,78%, масло какао 16,68%, декстроза 1,95%, лецитин 0,2%, ванильный ароматизатор 0,01%.
2
3
Способ приготовления. Микроаэрированный молочный шоколад приготовляли и формовали нижеописанным образом. Использовали двухшнековый экструдер Buehler (продаваемый компанией Buehler, г. Уцвиль, Швейцария), в котором цилиндры имели внутренний диаметр 31 мм (для каждого шнека), а суммарная ширина составляла 51 мм (поперечный суммарный размер двух шнеков). Использовали одиннадцать цилиндрических сегментов, каждый из которых имел длину 420 мм и собственную терморегуляцию. Через воронку материал подавали в середину первого цилиндра. N дозировали внутри оборудования через закаленный вентиль. Расход газа составлял 2,8 см/ч (2,8 г/ч). В случае подачи в жидком виде жидкое сырье закачивали шестеренчатым насосом с терморегуляцией (35°C) из закаленного контейнера (40°C) в первый цилиндрический сегмент. В случае порошкообразного питания для дозированной подачи шоколада в экструдер использовали весовой питатель непрерывного действия (продаваемый компанией K-Tron, г. Питман, Нью-Джерси, США).
В первой технологической зоне температура цилиндра составляла от 10 до 33°C. Давление в этой секции находилось в диапазоне от 0,1 до 6,3 МПа (от 1 до 63 бар).
В следующей секции экструдера температуры цилиндра поддерживали в диапазоне от 35 до 42°C, чтобы гарантировать быстрое примешивание газа в кондитерскую массу. Давление в этой секции поддерживали постоянным и равным 6,3 МПа (63 бар).
В следующей секции экструдера температура цилиндра составляла от 35 до 24°C, а давление было постоянным и равным 6,3 МПа (63 бар).
Затем взвесь затравочных жировых кристаллов в количестве 1,6 мас.% (примерно 11% суммарного твердого жира) от суммарной массы при температуре 32,5°C и давлении 6,3 МПа (63 бар) инжектировали в массу и смешали с ней с помощью элемента статического смесителя при температуре от 28 до 30°C и давлении от 6,3 до 0,1 МПа (от 63 до 1 бар). Микроаэрированный шоколад выпускали через регулируемый игольчатый клапан при температуре от 28 до 30°C.
Давление аэрированной шоколадной массы стравливали до атмосферного, давали ей принять температуру окружающего воздуха и заполняли ей формы требуемой геометрии, которые затем хранили в холодильнике при температуре от 5 до 10°C.
Технологическое давление и температуры продукта приведены в таблице 1 ниже.
Таблица 1
Образец
Давление[МПа (бар)]
T<sub>на выходе</sub>[°C]
Пример 6Аэрированный N<sub>2</sub> молочный шоколад (жидкий перед подачей)
6,3 (63)
28,5
Пример 7Аэрированный N<sub>2</sub> молочный шоколад (порошкообразный перед подачей)
6,3 (63)
29
Пример 8Аэрированный N<sub>2</sub> темный шоколад (жидкий перед подачей)
6,3 (63)
28,8
Пример 9Аэрированный N<sub>2</sub> темный шоколад (порошкообразныйперед подачей)
6,3 (63)
28,8
50,3
50,0
Результаты. Аэрированный шоколад, полученный вышеописанными способами приготовления, был проанализирован методом компьютерной томографии. Полученные размеры пузырьков (выраженные в значениях X и X) и пористость представлены в таблице 2 ниже, причем каждый тест (испытание) был повторен дважды.
Таблица 2
Образец
Пористость [%]
X<sub>50,3</sub> [мкм]
X<sub>50,0</sub> [мкм]
SPAN (Q<sub>3</sub>)
SPAN (Q<sub>0</sub>)
Пример 6Испытание 1Испытание 2
34,633,8
3338
2832
11
1,11,2
Пример 7Испытание 1Испытание 2
36,336,0
4746
4039
1,11,2
1,11,3
Пример 8Испытание 1Испытание 2
32,734,1
2828
2525
0,90,8
11
Пример 9Испытание 1Испытание 2
35,134,6
4542
3734
1,21,1
1,41,3
Условные обозначения. Испытание 1 и Испытание 2 обозначают повторенные дважды испытания и их результаты.
50,3
50,0
Полученные результаты демонстрируют, что образцы молочного и темного шоколада, полученные способом изобретения, имеют очень высокие уровни внедрения газа (пористость порядка 40%) вместе с микроаэрированной структурой (X и X менее 50 мкм).
Примеры Контр. A, Контр. B и Пр. 10 и 11
2
Непрерывное производство поддающегося формованию микроаэрированного молочного шоколада (аэрирование N и внесение затравки в количестве 8 мас.%).
Рецептура молочного шоколада. Сахар 47,95%, масло какао 24,45%, сухое цельное молоко 13,89%, ядра какао 10,01%, сухое обезжиренное молоко 3,47%, лецитин 0,25%, ароматические вещества 0,01%.
Способ приготовления. Микроаэрированный молочный шоколад приготовляли и формовали нижеописанным образом.
2
2
2
3
Использовали двухшнековый экструдер Buehler (продаваемый компанией Buehler, г. Уцвиль, Швейцария), в котором цилиндры имели внутренний диаметр 31 мм и суммарную ширину 51 мм. Использовали одиннадцать цилиндров, каждый из которых имел длину 420 мм и индивидуальную терморегуляцию. Через воронку материал подавали в середину первого цилиндра. N дозировали внутри оборудования через закаленный вентиль. Расход газа составлял 4 см/ч N (4 г/ч N).
Жидкое сырье закачивали шестеренчатым насосом с терморегуляцией (35°C) из закаленного контейнера (40°C) в первый цилиндрический сегмент.
В первой технологической зоне температура цилиндра составляла от 13 до 33°C. Давление в этой секции находилось в диапазоне от 0,1 до 6,3 МПа (от 1 до 63 бар).
В следующей секции экструдера температуры цилиндра поддерживали в диапазоне от 35 до 42°C, чтобы гарантировать быстрое примешивание газа в кондитерскую массу. Давление в этой секции поддерживали постоянным и равным 6,3 МПа (63 бар).
В следующей секции экструдера температура цилиндра составляла от 25,4 до 35°C, а давление было постоянным и равным 6,3 МПа (63 бар).
Затем взвесь затравочных жировых кристаллов в количестве 8 мас.% (примерно 11% суммарного твердого жира) от суммарной массы при температуре 32,5°C и давлении 6,3 МПа (63 бар) инжектировали в массу и смешали с ней с помощью статического смесителя при температуре продукта от 28 до 30°C и давлении от 6,3 до 0,1 МПа (от 63 до 1 бар). Микроаэрированный шоколад выпускали через регулируемый игольчатый клапан при температуре от 28 до 30°C.
Давление аэрированной шоколадной массы стравливали до атмосферного, давали ей принять температуру окружающего воздуха и заполняли ей формы требуемой геометрии, которые затем хранили в холодильнике при температуре от 5 до 10°C.
Технологическое давление и температуры продукта приведены в таблице 3 ниже, в которой примеры Контр. А и Контр. В (без затравки) являются контрольными примерами для сравнения с примерами 10 и 11 (с затравкой) в соответствии с настоящим изобретением.
Таблица 3
Образец
Затравочные кристаллы[мас.%]
Давление[МПа (бар)]
T<sub>на выходе</sub>[°C]
Контр. А
0
6,5 (65)
Последний цилиндр: 25,4Торцевая пластина: 26,7
Контр. В
0
6,0 (60)
Последний цилиндр: 25,4Торцевая пластина: 26,7
Пример 10
8
6,5 (65)
Последний цилиндр: 25,4Торцевая пластина: 26,7
Пример 11
8
6,0 (60)
Последний цилиндр: 25,4Торцевая пластина: 26,7
Результаты
50,3
50,0
Аэрированный молочный шоколад, полученный вышеописанными способами приготовления, был проанализирован методом компьютерной томографии (должен быть указан протокол для таких измерений). Полученные размеры пузырьков (выраженные как X и X) и пористость приведены в таблице 4 ниже, а полные кривые кумулятивных данных (Q0 и Q3) распределения пузырьков по размерам приведены на фиг. 4 и фиг. 5 соответственно.
Таблица 4
Название образца
Пористость[%]
X<sub>50,3</sub>[мкм]
X<sub>50,0</sub>[мкм]
SPAN (Q<sub>3</sub>)
SPAN(Q<sub>0</sub>)
Контр. А
44,1
93
77
1
1,3
Контр. В
40,4
86
68
1,1
1,4
Пример 10
46,3
48
40
1
1,1
Пример 11
38
32
27
1
1,1
50,3
50,0
Полученные результаты указывают на влияние внесения затравки на структуру микроаэрированного молочного шоколада, приготовленного способом в соответствии с изобретением. Образцы в соответствии с изобретением демонстрируют чрезвычайно высокие уровни аэрирования (пористость порядка 40%). Дополнительно при схожих уровнях пористости, полученных для разных способов приготовления, образцы, полученные с внесением затравки в массу на жировой основе (примеры 10 и 11), показывают значительные отличия в значениях X и X, что указывает на то, что продукты в соответствии с изобретением несут в себе более мелкие пузырьки (то есть являются микроаэрированными). Пузырьки образцов Контр. А и Контр. В гораздо крупнее, имеют другие визуальные и органолептические свойства, и эти продукты могут считаться макроаэрированными.
Примеры 12–13
2
Непрерывное производство поддающегося формованию микроаэрированного молочного шоколада (аэрирование CO и внесение затравки в количестве 1,6 мас.%).
Рецептура молочного шоколада. Сахар 47,95%, масло какао 24,45%, сухое цельное молоко 13,89%, ядра какао 10,01%, сухое обезжиренное молоко 3,47%, лецитин 0,25%, ароматические вещества 0,01%.
Способ приготовления
Микроаэрированный молочный шоколад приготовляли и формовали нижеописанным образом.
2
2
2
3
Использовали двухшнековый экструдер Buehler (продаваемый компанией Buehler, г. Уцвиль, Швейцария), в котором цилиндры имели внутренний диаметр 31 мм и суммарную ширину 51 мм. Использовали одиннадцать цилиндров, каждый из которых имел длину 420 мм и индивидуальную терморегуляцию. Через воронку материал подавали в середину первого цилиндра. CO дозировали внутри оборудования через закаленный вентиль. Расход газа составлял 7 см/ч CO (7 г/ч CO).
Жидкое сырье закачивали шестеренчатым насосом с терморегуляцией (35°C) из закаленного контейнера (40°C) в первый цилиндрический сегмент.
В первой технологической зоне температура цилиндра составляла от 10 до 33°C. Давление в этой секции находилось в диапазоне от 0,1 до 3,5 МПа (от 1 до 35 бар).
В следующей секции экструдера температуры цилиндра поддерживались в диапазоне от 35 до 42°C, чтобы гарантировать быстрое примешивание газа в кондитерскую массу. Давление в этой секции поддерживали постоянным и равным 3,5 МПа (35 бар).
В следующей секции экструдера температура цилиндра составляла от 24 до 35°C, а давление было постоянным и равным 3,5 МПа (35 бар).
Затем взвесь затравочных жировых кристаллов в количестве 1,6 мас.% (примерно 11% суммарного твердого жира) от суммарной массы при температуре 32,5°C и давлении 3,5 МПа (35 бар) инжектировали в массу и смешали с ней с помощью статического смесителя при температуре от 28 до 30°C и давлении от 0,1 до 3,5 МПа (от 1 до 35 бар). Микроаэрированный шоколад выпускали через регулируемый игольчатый клапан при температуре от 28 до 30°C.
Давление аэрированной шоколадной массы стравливали до атмосферного, давали ей принять температуру окружающего воздуха и заполняли ей формы требуемой геометрии, которые затем хранили в холодильнике при температуре от 5 до 10°C.
Технологическое давление и температуры продукта приведены в таблице 5 ниже.
Таблица 5
Образец
Давление[МПа (бар)]
T<sub>на выходе</sub>[°C]
Пример 12Аэрированный CO<sub>2</sub> молочный шоколад (жидкий перед подачей)
3,5 (35)
28,8
Пример 13Аэрированный CO<sub>2</sub> молочный шоколад (жидкий перед подачей)
3,5 (35)
28,8
50,3
50,0
Результаты. Аэрированный шоколад, полученный вышеописанными способами приготовления, был проанализирован методом компьютерной томографии. Полученные размеры пузырьков (выраженные в значениях X и X) и пористость представлены в таблице 6 ниже. Полные кривые кумулятивных данных (Q0 и Q3) распределения пузырьков по размерам приведены на фиг. 6 и фиг. 7.
Таблица 6
Образец
Пористость[%]
X<sub>50,3</sub>[мкм]
X<sub>50,0</sub>[мкм]
SPAN (Q<sub>3</sub>)
SPAN (Q<sub>0</sub>)
Пример 12Аэрированный CO<sub>2</sub> молочный шоколад
<u>(жидкий перед подачей)</u>
46,4
45
31
3,3
1,7
Пример 13Аэрированный CO<sub>2</sub> молочный шоколад
<u>(жидкий перед подачей)</u>
45,9
45
31
3
1,7
50,3
50,0
Полученные результаты демонстрируют, что образцы молочного шоколада, полученные способом изобретения, имеют очень высокие уровни внедрения газа (пористость выше 40%) вместе с микроаэрированной структурой (X и X менее 50 мкм).
Примеры 14–17 и Контр. C
Органолептическая оценка образцов в соответствии с изобретением.
Образцы микроаэрированного молочного шоколада в соответствии с изобретением с различными уровнями пористости (то есть аэрирования) (соответственно 12%, 30%, 35% и 38%, соответствующими примерам 14, 15, 16 и 17) были протестированы подготовленной группой дегустаторов вместе с соответствующим неаэрированным образцом (Контр. С), который во всем остальном имел ту же самую рецептуру молочного шоколада, что и микроаэрированные образцы.
В целом по сравнению с неаэрированным образцом (Контр. С) не было обнаружено отрицательного влияния на анализируемые текстурные и вкусовые параметры аэрированных образцов в соответствии с изобретением. Было обнаружено, что образцы в соответствии с изобретением (примеры 14–17) имели уникальную текстуру и отличались от контрольного образца (Контр. С), особенно в отношении следующих параметров текстуры: твердость (снижение), липкость (снижение), аэрация ротовой полости (повышение), продолжительность таяния (снижение) и количество порошкообразных остатков (увеличение). Можно полагать, что уникальная текстура и другие особенности микроаэрированных образцов в соответствии с изобретением также могут породить дополнительные и/или альтернативные предпочтения потребителей.
Примеры 18–20
Непрерывное производство экструзионно-формуемого микроаэрированного темного шоколада.
2
(Аэрирование N)
Рецептура темного шоколада: сахар 48,38%, ядра какао 32,78%, масло какао 16,68%, (35,4% суммарного жира), декстроза 1,95%, лецитин 0,2%, ванильный ароматизатор 0,01%.
2
3
Способ приготовления. Микроаэрированный темный шоколад приготовляли и формовали нижеописанным образом. Использовали двухшнековый экструдер Buehler (продаваемый компанией Buehler, г. Уцвиль, Швейцария), в котором цилиндры имели внутренний диаметр 31 мм (для каждого шнека), а суммарная ширина составляла 51 мм (поперечный суммарный размер двух шнеков). Использовали одиннадцать цилиндрических сегментов, каждый из которых имел длину 420 мм и собственную терморегуляцию. Через воронку материал подавали в середину первого цилиндрического сегмента. N дозировали внутри оборудования через закаленный вентиль. Расход газа составлял 2,8 см/ч (2,8 г/ч).
В случае подачи в жидком виде жидкое сырье закачивали шестеренчатым насосом с терморегуляцией (35°C) из закаленного контейнера (40°C) в первый цилиндрический сегмент. В случае порошкообразного питания для дозированной подачи шоколада в экструдер использовали весовой питатель непрерывного действия (продаваемый компанией K-Tron, г. Питман, Нью-Джерси, США).
В первой технологической зоне температура цилиндра составляла от 11 до 35°C. Давление в этой секции находилось в диапазоне от 0,1 до 6,5 МПа (от 1 до 65 бар).
В следующей секции экструдера температуры цилиндра поддерживались в диапазоне от 35 до 40°C, чтобы гарантировать быстрое примешивание газа в кондитерскую массу. Давление в этой секции поддерживали постоянным и равным 6,5 МПа (65 бар).
В следующей секции экструдера температура цилиндра составляла от 21 до 28°C, а давление было постоянным и равным 6,3 МПа (63 бар). Давление и температуру аэрированной шоколадной массы в процессе экструзионного формования доводили до значений окружающего воздуха, а затем хранили в холодильнике при температуре от 5 до 10°C.
Три репрезентативных образца (примеры 18, 19 и 20) приготовляли вышеописанным способом и тестировали согласно нижеследующему описанию. Технологическое давление и температуры продукта приведены в таблице 7 ниже.
Таблица 7
Образец
Давление[МПа (бар)]
T<sub>на выходе</sub> (последний цилиндр)[°C]
Пример 18Аэрированный N<sub>2</sub> темный шоколад
7,0 (70)
23,5
Пример 19Аэрированный N<sub>2</sub> темный шоколад
6,5 (65)
23,5
Пример 20Аэрированный N<sub>2</sub> темный шоколад
6,5 (65)
23,3
50,3
50,0
Результаты. Аэрированный шоколад, полученный вышеописанными способами приготовления, был проанализирован методом компьютерной томографии. Полученные размеры пузырьков (выраженные в значениях X и X) и пористость представлены в таблице 8 ниже.
Таблица 8
Образец
Пористость[%]
X<sub>50,3</sub>[мкм]
X<sub>50,0</sub>[мкм]
SPAN (Q<sub>3</sub>)
SPAN (Q<sub>0</sub>)
Пример 18. Аэрированный N<sub>2</sub> темный шоколад
33,2
29
21
2,5
1,7
Пример 19. Аэрированный N<sub>2</sub> темный шоколад
24,1
24
20
1,5
0,7
Пример 20. Аэрированный N<sub>2</sub> темный шоколад
19,8
23
18
3,3
1,1
50,3
50,0
Полученные результаты демонстрируют, что образцы темного шоколада, полученные способом изобретения, имеют очень высокие уровни внедрения газа (пористость порядка 20% и выше) вместе с микроаэрированной структурой (X и X менее 50 мкм).