КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАМОРОЖЕННОГО ПИЩЕВОГО ПРОДУКТА ДЛЯ ДЕТЕЙ ПЕРВОГО ГОДА ЖИЗНИ И ДЕТЕЙ МЛАДШЕГО ВОЗРАСТА
COMPOSITIONS AND METHODS FOR PRODUCTION OF FROZEN FOOD PRODUCT FOR INFANTS AND FOR YOUNG CHILDREN

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в основном относится к пищевым продуктам для детей первого года жизни и детей младшего возраста, в частности к замороженным пищевым продуктам для детей первого года жизни и детей младшего возраста и к способам изготовления таких пищевых продуктов.
Уровень техники
Большая часть замороженных пюре, реализующихся в настоящее время на рынке, изготовляется путем расфасовки продукта в форме пюре в контейнер и последующего замораживания его в контейнере. Однако при размораживании продуктов, сформованных таким способом, пюре приобретает нежелательную комковатую текстуру. Естественно, что дети, а также взрослые считают непривлекательными продукты с неприятно ощущаемыми во рту текстурой и вкусовыми характеристиками, и реализуемые в таком виде продукты не пользуются популярностью.
Таким образом, существует потребность в улучшенной технологии, способной обеспечить замораживание пюре и аналогичных продуктов без приобретения нежелательных характеристик предшествующего уровня техники. В последние годы в технологии мороженого и технологии замороженных десертов разработан способ замораживания при низких температурах, в частности, например, способ замораживания с одновременным медленным взбиванием, который обеспечивает более тонкую микроструктуру пузырьков воздуха и уменьшение размера кристаллов льда. Авторами настоящей заявки установлено, что применение нового способа позволяет получить замороженный продукт с повышенной стойкостью в хранении, улучшенной текстурой и более стабильный к тепловому удару. Примеры патентных документов, раскрывающих эту новую технологию, включают опубликованную патентную заявку US 2008/0254180, опубликованную Международную заявку WO/2006/099987 A1 и патенты US 6596333 и US 6890577, заявителем по которым выступает Nestec S.A., и которые в полном объеме включены в перечень ссылок, принятых во внимание при составлении настоящей заявки.
До настоящего времени вышеупомянутые способы с успехом используются в производстве мороженого и молочных продуктов с целью имитации присутствия жира в низкожирных вариантах указанных продуктов, однако присутствие жира нежелательно и в пищевых продуктах для детей первого года жизни и детей младшего возраста.
Опубликованная патентная заявка US 2007/0048419 в основном описывает способ производства замороженного пищевого продукта, текстура которого после размораживания аналогична текстуре продукта до его замораживания. Способ сверхбыстрого замораживания включает погружение, по меньшей мере, одного пищевого материала в водный раствор, содержащий от 1% до 5% пищевой соли; от 2% до 10 мас.% сахарида и от 0,1% до 0,5 мас.% солей кальция, и замораживание погруженного пищевого материала путем пропускания его через температурный диапазон от 0°С до -50°С в течение 15 минут до достижения температуры -20°С или ниже. По утверждению авторов известного изобретения, применение процессов погружения и замораживания приводит к инактивации содержащихся в пищевом материале ферментов, что способствует сохранению свежести, и к ингибированию роста кристаллов льда, образующихся из воды, содержащейся в пищевом материале, что предупреждает разрушение тканей и, в конечном итоге, способствует сохранению состояния пищевого материала перед замораживанием. Но продолжительность замораживания пищевого продукта, как указано в этой ссылке, очень кратковременна, т.е. от 8 до 10 мин либо 12 мин или менее; температура замораживания составляет от 0°С до -5°С, а конечная температура замороженного пищевого продукта составляет -38°С. Однако в указанной ссылке не обсуждается приготовление замороженного пищевого продукта для детей первого года жизни и детей младшего возраста с применением способа замораживания с одновременным медленным взбиванием, который обсуждался выше и предлагается в настоящей заявке.
Опубликованная патентная заявка US 2006/0105095 в основном рассматривает процесс выбора органических и неорганических фруктов, овощей и мяса и способ разработки замороженного пищевого продукта для детей первого года жизни, не содержащего добавок или искусственных подсластителей. Согласно способу, органические и неорганические фрукты, овощи и вареное мясо предварительно обрабатываются, а затем замораживаются до достижения различной консистенции. Термообработанный материал замораживается небольшими порциями, в индивидуальных однопорционных упаковках или в форме кубиков льда. Как и в публикации US 2007/0048419, в настоящей ссылке также не обсуждается применение способа замораживания с одновременным медленным взбиванием для замораживания пищевого продукта для детей первого года жизни или детей младшего возраста согласно настоящему изобретению.
Таким образом, испытывается потребность в замороженных пищевых продуктах для детей первого года жизни и детей младшего возраста, имеющих такие же улучшенные вкус и текстуру, какие достигаются в технологии замороженных продуктов типа мороженого. Настоящее изобретение, обсуждающееся ниже, способно удовлетворить указанную потребность.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение обеспечивает замороженные продукты для детей первого года жизни и детей младшего возраста, которые включают жидкую или пюреобразную среду, причем среда замораживается в мелкие кристаллы льда с применением способа замораживания с одновременным медленным взбиванием в течение заданного периода времени.
Настоящее изобретение также обеспечивает способ изготовления замороженного продукта для детей первого года жизни и детей младшего возраста, который включает (1) тепловую обработку жидкой или пюреобразной среды для ее стерилизации; (2) перемешивание среды в течение заданного периода времени с применением способа замораживания с одновременным медленным взбиванием для получения замороженного продукта и (3) перенос замороженного продукта в стерильный контейнер.
В одном варианте воплощения изобретения среда выбирается из группы, состоящей из фруктов, овощей, мяса, рыбы и любых их комбинаций, и продукт может быть органическим или неорганическим.
В другом варианте воплощения изобретения способ замораживания с одновременным медленным взбиванием проводится при температуре, по меньшей мере, от примерно -3°С до примерно -8°С; продолжительность замораживания продуктов составляет, по меньшей мере, от примерно 50 мин до 60 мин. Вдобавок способ замораживания с одновременным медленным взбиванием обеспечивает, по меньшей мере, около 80-90% замороженной водной фракции при низкой температуре.
В контексте описания термин "включать" и его варианты, такие как "включающий", "включает" и "включаемый", не подразумевает исключения других. добавок, компонентов, целых чисел или стадий.
Термин "примерно, около" в контексте описания следует понимать как относящийся к обоим пределам цифрового диапазона. Более того, следует понимать, что все цифровые диапазоны включают всякое целое число в пределах данного диапазона. В тексте описания термин "примерно, около" употребляется также для указания того, что цифровая величина включает среднеквадратическую погрешность устройства или метода, используемого для определения этой величины.
Союз "или", употребляемый в формуле изобретения, имеет значение "и/или", если точно не указано, относится он к альтернативному выбору одного из двух или к нескольким взаимоисключающим альтернативам, хотя в описании подразумевается, что указанный термин относится к альтернативному выбору одного из двух и означает "и/или".
Любой термин со словом "включающий" в формуле изобретения или описании означает как единственное, так и множественное число, если точно не оговорено что-либо иное.
Ниже подробно рассматриваются варианты воплощения изобретения и приводятся один или более примеров его реализации. Каждый пример приводится только в целях пояснения изобретения и ни в коей мере не ограничивает объем изобретения. В действительности же квалифицированным в данной области техники специалистам должно быть понятно, что в изобретение можно вносить различные модификации и изменения без ущемления объема или духа изобретения. Например, отличительные признаки, иллюстрируемые или описываемые как часть одного варианта воплощения изобретения, могут быть использованы в другом варианте с тем, чтобы представить еще один дополнительный вариант. Таким образом, подразумевается, что настоящее изобретение охватывает такие модификации и изменения, которые не ущемляют объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов. Другие цели, отличительные признаки и аспекты настоящего изобретения раскрываются или станут очевидными из приведенного ниже подробного описания. Специалисту обычной квалификации должно быть понятно, что настоящее обсуждение представляет собой лишь описание показательных вариантов воплощения изобретения и не имеет целью ограничить более широкие аспекты настоящего изобретения.
Раскрытие изобретения
Нижеследующее подробное описание приводится с целью помочь квалифицированному в области техники специалисту в использовании изобретения. Для исчерпывающего понимания настоящего изобретения дается разъяснение специфических терминов. Однако очевидно, что квалифицированному в области техники специалисту эти специфические подробности не требуются для практического воплощения изобретения. Описание конкретных случаев применения изобретения приводится в качестве показательного примера. Квалифицированному в области техники специалисту очевидны возможные различные модификации предпочтительных вариантов воплощения изобретения, и изложенные в описании основные принципы могут быть использованы применительно к другим вариантам воплощения и случаям применения без ущемления духа и объема изобретения. Само собой разумеется, что настоящее изобретение не ограничивается только показанными здесь вариантами воплощения, а имеет более широкий масштаб, определяемый изложенными в описании принципами и отличительными признаками.
Для начала необходимо расшифровать значения использованных в настоящем изобретении терминов с тем, чтобы помочь сориентироваться в описании незамедлительно достигаемых преимуществ от данного новшества и в расширении информации о выгодности новшества.
"Ребенок младшего возраста" (англ. toddler) - это ребенок в возрасте от одного года до пяти лет.
"Ребенок первого года жизни" (англ. infant) - это ребенок в возрасте до одного года.
В том смысле, в каком термин "среда" употребляется в описании, среда может быть жидкостью или пюре.
Термином "пюре" обозначается любой из протертых, измельченных, взбитых, рубленых пищевых продуктов или пищевых продуктов, обработанных любым подходящим способом, обеспечивающим достижение соответствующей консистенции, которая является безопасной для кормления детей младшего возраста.
Следует понимать, что источником замороженного продукта могут быть органические или неорганические материалы.
Термин "продукт" в контексте описания обозначает композиции, включающие фрукты, овощи, мясо, рыбу и любые их комбинации. Продукт или комбинации продуктов могут подвергаться тепловой обработке путем варки, выпекания, обработки паром, жарения, тушения или любыми другими подходящими способами тепловой обработки. Как указывалось выше, основной целью тепловой обработки является удаление нежелательных и вредных бактерий или других нежелательных организмов такого рода.
Градус Брикс (°Вх) служит мерой массового отношения растворенного сахара к воде в жидкости и измеряется сахариметром, определяющим удельную массу жидкости, или, что гораздо проще, рефрактометром. °Вх-раствор означает 25 мас.% раствор, в 100 граммах которого содержится 25 граммов сахара, что эквивалентно 25 граммам сахарозы и 75 граммам воды в 100 граммах раствора. Указанная мера используется в пищевой промышленности в измерениях примерного количества сахаров в овощах, фруктах, соках, вине, безалкогольных напитках и др. Квалифицированному в данной области техники специалисту должно быть понятно, что в некоторых странах измерительная шкала может быть в единицах удельной массы, шкалой Плато, в градусах Боме или °Вх либо их комбинацией. Поскольку градус Брикс относится к концентрации сухих веществ (главным образом, сахарозы) в жидкости, он равным образом относится и к удельной массе (плотности) жидкости и, следовательно, может измеряться рефрактометрами. Современные Брикс-метры представляют собой цифровые рефрактометры, которые рассчитывают значение Брикс на основе показателя преломления. Приемлемые диапазоны значений Брикс, употребляемые в настоящем изобретении, являются собственностью заявителя.
Термин "титруемая кислотность" (ТА) плодовых соков в контексте описания относится к измерению титруемых водородных ионов, содержащихся в образцах плодовых соков, путем нейтрализации крепким раствором щелочи при фиксированном рН. Показатель ТА включает все вещества кислотной природы в плодовом соке: свободные ионы водорода, органические кислоты, соли кислот и катионы. Поскольку органические кислоты являются превалирующим кислотным компонентом в плодовых соках, который способен реагировать с крепкими растворами щелочей, ТА обычно выражают в г/л или г/100 мл (%) преобладающей в соках кислоты. Примерами преобладающих в плодовых соках кислот являются винная кислота, лимонная кислота и яблочная кислота. С учетом колебаний температуры образца от 0°С до 35°С (от 32°F до 95°F) ТА различных плодовых соков имеет следующее значение:
Плодовые соки
Титруемая кислотность (г/100 мл)
Преобладающая кислота
Яблочный, грушевый
0,36-0,80
Яблочная кислота
Клюквенный
1,6-3,6
Лимонная кислота
Грейпфрутовый
1,2-2,0
Лимонная кислота
Лимонный, лаймовый
4,0-6,2
Лимонная кислота
Сок манго
0,34-0,84
Лимонная кислота
Апельсиновый, мандариновый
0,80-1,4
Лимонная кислота
Персиковый, нектариновый, черешневый
0,24-0,94
Лимонная кислота
Ананасовый
0,70-1,60
Лимонная кислота
Сливовый/вишневый
0,94-1,64
Яблочная кислота
Клубничный
0,60-1,10
Лимонная кислота
Виноградный
0,40-0,90
Винная кислота
Томатный
0,34-1,00
Лимонная кислота
Диапазон значений ТА, принятый в настоящем изобретении, составляет от, по меньшей мере, примерно 0,1% до, по меньшей мере, примерно 1,2%. В одном варианте воплощения изобретения ТА колеблется от, по меньшей мере, примерно 0,2% до 0,8%.
Температура замораживания жидкой или пюреобразной среды для получения замороженного продукта может колебаться от, по меньшей мере, примерно -3°С до -8°С.
Температура окружающей среды, называемая также комнатной температурой, относится к определенному температурному диапазону - от, по меньшей мере, примерно 18°С (64,4°F) до, по меньшей мере, примерно 28°С (82,4°F).
Продолжительность замораживания жидкой или пюреобразной среды может колебаться от, по меньшей мере, примерно 50 до 60 мин со значительным объемом генерирования воздушных пузырьков в течение примерно 30 мин (конкретно для Lello Gelato Pro).
При использовании способа замораживания с одновременным медленным взбиванием процент замораживаемой водной фракции при низкой температуре колеблется от, по меньшей мере, примерно 80% до 90%.
Настоящее изобретение обеспечивает замороженные пищевые продукты для детей первого года жизни и детей младшего возраста, которые обладают улучшенным вкусом и текстурой, даже если замораживаются предлагаемым здесь способом с медленным взбиванием, подробно описанным ниже.
Квалифицированному в данной области техники специалисту понятно, что способ замораживания с одновременным медленным взбиванием может использоваться применительно к любой жидкой или пюреобразной среде и может включать фруктовые, овощные или мясные пюре, либо любую их комбинации, а также может включать соки и йогурт. Настоящее изобретение предусматривает медленное замораживание жидкой или пюреобразной среды с целью обеспечения более мелких кристаллов льда и более привлекательных для потребителя внешнего вида и текстуры продукта после его размораживания/повторной тепловой обработки. Медленно замороженное пюре содержит более мелкие кристаллы льда, благодаря чему пюре выглядит более однородным и визуально более привлекательным, чем контрольный продукт, замороженный в контейнере, в который он был первоначально расфасован/упакован. Заявителю совершенно неожиданно удалось установить, что медленно взбитый замороженный продукт имеет более светлую окраску, более однородную, более сливочную текстуру и улучшенный вкусовой профиль по сравнению с контрольным продуктом.
Одной из задач настоящего изобретения является использование пюре (фруктового, овощного, смеси этих видов пюре и других содержащих мясо блюд), прошедшего тепловую обработку или классифицируемого торговой экспертизой как стерильное, охлаждение и замораживание продукта способом, который генерирует мелкие кристаллы льда, т.е. способом с одновременным медленным взбиванием, и расфасовку продукта в соответствующий контейнер, который может замораживаться и направляться покупателю/потребителю.
В одном варианте воплощения изобретения для замораживания жидкой или пюреобразной среды может использоваться морозильная камера настольного типа для мороженого (например, Lello Gelato Pro II). Эта морозильная камера представляет собой металлический контейнер, который помещается в морозильный аппарат. Контейнер заполняется пюре, но не доверху, а с учетом потенциального процента взбитости мороженого. Затем в пюре в контейнере вводится перемешивающая лопасть, которая соскребает продукт со стенок контейнера и которая подключена к электродвигателю. Таймер устанавливается на время, например, 30-45 минут в зависимости от вида пюре в устройстве. Следует иметь в виду, что устанавливаемое время зависит от содержания сахара/сухих веществ в пюре. Замораживание пюре заканчивается, как только устройство больше не может свободно вращаться, т.е. когда вязкость композиции становится слишком высокой. В случае некоторых продуктов машину необходимо отключить и вымешать продукт таким образом, чтобы материал на внутренней поверхности металлического контейнера достиг верха контейнера.
Термин "заданный период времени" в контексте описания обозначает определенное время, необходимое для медленного перемешивания или взбивания продукта до тех пор, пока он не станет замороженным и когда перемешивающая лопасть больше не сможет вращаться. Заданное время зависит от содержания сахара/сухих веществ в жидкой или пюреобразной среде, а также от вида пищевого продукта.
Скорость вращения перемешивающей лопасти (в машине для приготовления мороженого Lello Gelato Pro II) может составлять, по меньшей мере, примерно 20-30 оборотов в минуту (об./мин), например 26 об./мин.
Фруктовые продукты для использования в настоящем изобретении и для исследования в ходе различных тестов, описанных ниже, включают бананы, персики, груши и сливы. Из имеющегося в настоящее время на рынке оборудования предпочтительным для практического воплощения принципов настоящего изобретения является следующее: морозильная камера Lello Gelato Pro модели 4090 (серийный номер 0207А), термометр Oakton Acorn Temp 6 RTD Thermometer и морозильная камера Master Built Freezer (-20°F=-28,9°C). Описанные ниже тесты на замораживание испытуемых продуктов проводились дважды. В настоящем изобретении может также применяться и другое морозильное оборудование, которое включает предварительно замороженную емкость или оснащено внутренним морозильным механизмом, обеспечивающим заданную температуру -24°С.
Один из вариантов воплощения настоящего изобретения может включать следующие технологические стадии:
(a) размещение 1584 г (шестнадцати 99-граммовых стаканчиков) продукта (например, бананы, персики, груши) или 1562 г (двадцати двух 71-граммовых стаканчиков в случае слив) в установке Gelato Pro;
(b) сохранение одного 99-граммового стаканчика (двух 71-граммовых стаканчиков в случае слив) при температуре окружающей среды (при комнатной температуре);
(c) замораживание одного 99-граммового стаканчика (двух 71-граммовых стаканчиков в случае слив) "как он есть" в морозильной камере;
(d) включение установки Gelato Pro на 10 минут;
(e) перевод переключателя в положение «выключено» на 5 минут (во избежание последующего замораживания);
(f) при переводе переключателя в положение «выключено» измерение температуры (в градусах Цельсия) продукта путем введения датчика вертикально в середину продукта между перемешивающей лопастью и отдаленным от центра участком емкости как раз над поверхностью днища емкости, перенесение 100 г продукта (в случае слив - двух 70-граммовых упаковок) в морозильную камеру;
(g) спустя 5 минут нахождения в положении «выключено» возврат переключателя установки Gelato Pro в положение «включено» и возобновление взбивания в течение следующих 10 минут;
(h) по прошествии 10 минут повторение стадий (е) и (f), смешивание с помощью шпателя части продукта на отдаленном от центра участке или самой дальней стороне контейнера с остальной массой продукта вблизи лопасти;
(i) продолжение отбора образцов продукта и измерения температуры продукта в 100-граммовой или в двух 70-граммовых упаковках каждые десять минут, как описано выше, без последующего вмешивания более холодного продукта в более теплый продукт;
(j) продолжение стадии взбивания до полного замораживания продукта (когда лопасть больше не будет вращаться).
Нижеследующая диаграмма показывает температуру различных композиций в процессе медленного взбивания согласно настоящему изобретению.
<b>Температура (°С)</b>
<b>ПРОДУКТЫ</b>
<b>БАНАНЫ</b>
<b>ГРУШИ</b>
<b>ПЕРСИКИ</b>
<b>СЛИВЫ</b>
Тест 1
Тест 2
Тест 1
Тест 2
Тест 1
Тест 2
Тест 1
Тест 2
<b>В</b>
10
11,8°
10,9°
11,4°
12,1°
10,8°
10,0°
12,7°
10,8°
<b>Р</b>
20
0,8°
-0,2°
1,0°
0,9°
0,3°
0,9°
1,1°
0,3°
<b>Е</b>
30
-2,6°
-2,8°
-1,6°
-1,6°
-1,8°
-1,9°
-3.3°
-3,4°
<b>М</b>
40
-3,3°
-3,3°
-2,0°
-1,9°
-2,4°
-2,3°
-4,1°
-3,9°
<b>Я</b>
50
-4,1°
-4,1°
-2,6°
-2,5°
-2,6°
-3,8°
-4,9°
-4,8°
<b>(мин)</b>
60
-5,0°
-6,2°
-3,3°
-3,1°
-4,0°
-4,2°
-6,3°
-6,9°
Из диаграммы очевидно, что при продолжительности 60 минут продукт получается чрезмерно замороженным, и последующее взбивание его невозможно.
Основные положения настоящего изобретения испытывались различными методами, что подробно описывается ниже с указанием исследуемых параметров и анализом полученных результатов.
Пример 1
Титруемая кислотность (ТА) и значения Брикс замороженных груш и персиков
Груши
Персики
Условия
ТА
Брикс
ТА
Брикс
При комнатной температуре
0,32
12,13
0,72
15,23
В замороженном состоянии
0,32
11,99
0,72
15,13
10-минутная обработка в установке Gelato Pro
0,32
11,99
0,71
15,15
20-минутная -"-
0,32
12,23
0,72
15,29
30-минутная -"-
0,32
12,09
0,72
15,28
40-минутная -"-
0,31
12,04
0,71
15,22
50-минутная -"-
0,31
12,31
0,72
15,47
60-минутная -"-
0,31
12,03
0,71
15,17
Пример 2
Результаты: выявлены определенные различия в цвете, внешнем виде, вкусе и аромате, консистенции и вкусовом восприятии между замороженными пищевыми продуктами, изготовленными с применением способа замораживания с одновременным медленным взбиванием, и контролем.
Пример 3
Само собой разумеется, что изобретение не следует ограничивать той точной формой воплощения, которая представлена и описана здесь. Соответственно все те практически выгодные модификации, которые специалист обычной квалификации в области техники сочтет возможным внести, руководствуясь вышеизложенным описанием или рутинным экспериментированием, должны осуществляться без ущемления духа и объема изобретения, регламентируемого приложенной формулой изобретения.