Кофеиновая кислота для обеспечения коричневой окраски поверхностей продуктов питания

Настоящее изобретение относится к продукту питания с бесцветным покрытием, нанесенным на поверхность, где указанное покрытие содержит кофеиновую кислоту или ее сложный эфир. Другой вариант осуществления изобретения относится к способу окрашивания поверхности продукта питания при нагревании, в частности при нагревании в микроволновой печи.

Применение микроволновых печей в домашних условиях существенно возросло в последние годы и продолжает увеличиваться. В то время как микроволновая термическая обработка обеспечивает существенную экономию времени по сравнению с термической обработкой в обычной печи, она имеет тот недостаток, что продукты питания, прошедшие термическую обработку с применением микроволновой энергии, не имеют достаточной степени коричневой окраски поверхности, особенно те, которые имеют корку, такие как пироги, пицца, хлеб, тесто, и т.д., по сравнению с продуктами, приготовленными в обычной печи.

Самой распространенной реакцией, ответственной за коричневую окраску поверхности при термической обработке продуктов, имеющих корку, является хорошо известная реакция Майяра (т.е. неферментативное коричневое окрашивание). Эта реакция происходит между натуральными восстанавливающими сахарами и соединениями, содержащими аминогруппу, например аминокислотами, пептидами и белками, и приводит к образованию окрашенных меланоидинов. Скорость реакции Майяра с образованием таких окрашенных пигментов существенно возрастает в зависимости от температуры и времени. Если продукты питания, содержащие корку, например такие как мороженая пицца, хлеб или закусочных продукт, разогревают в обычной печи, корка разогревается до существенно более высоких температур, чем внутренняя часть продукта питания, при этом более высокие поверхностные температуры являются достаточными для достижения необходимой коричневой окраски.

Однако при микроволновом нагревании тепловая энергия высвобождается внутри продукта так, что температура поверхности остается относительно равной температуре внутренней части. Отсутствует горячий, сухой воздух, окружающий продукт питания во время микроволновой обработки. Кроме того, продукт обычно обрабатывают в течение гораздо более короткого времени. Соответственно, не достигаются высокие температуры поверхности, необходимые для достижения коричневой окраски, в течение времени, необходимого для выпекания продукта питания. Поверхность продукта остается влажной и бледной: не достигается необходимого появления привлекательного коричневого поверхностного окрашивания. Готовый продукт, хотя и хорошо прошедший термическую обработку, часто воспринимается потребителем как непропеченный.

Предложен ряд композиций для создания необходимой коричневой поверхности продукта питания при нагревании посредством микроволновой энергии. Такие композиции для обеспечения коричневого окрашивания при микроволновой обработке из предшествующего уровня техники, как правило, основаны на реакции Майяра для обеспечения коричневого окрашивания и включают один или несколько компонентов, обеспечивающих реакцию при более низких температурах или повышающих скорость реакции. Такие композиции, как правило, содержат углеводы, например, такие как декстроза, мальтодекстрин, и ацетальдегидные соединения, возникающие в результате пиролиза некоторых сахарных соединений, перед составлением композиции для обеспечения коричневой окраски (см. US 5756140). Однако ни одна из композиций из предшествующего уровня техники не является полностью удовлетворительной из-за вкусоароматических проблем, ограничения достигаемых вариаций окраски продукта питания и затрат. Далее, наличие ацетальдегидов и возможно, других соединений из процесса пиролиза может восприниматься потребителями как менее натуральное.

EP 0481249 предлагает способ применения количества водорастворимых твердых веществ чая, наносимого на поверхность продукта питания для развития коричневой окраски поверхности корки этого продукта при нагревании посредством микроволновой энергии. Недостатком предложенного способа является то, что продукты питания, обработанные с такими растворимыми твердыми веществами чая, сохраняют явный запах и вкус черного чая. Для большинства видов продуктов это явно нежелательно. Считается, что это значительное влияние на запах обусловлено тем фактом, что нужно наносить относительно высокие концентрации твердых веществ чая на поверхность продукта питания для эффективного развития необходимой окраски поверхности. Другим основным неудобством применения является то, что поверхность продукта остается влажной и мягкой. Таким образом, это решение не обеспечивает для потребителя впечатления хорошо пропеченного продукта с хорошо выраженной коркой. Далее, такие обработанные продукты могут сохранять определенную терпкость, а также некоторый уровень кофеина, который может быть нежелателен для потребителей, особенно для детей.

В настоящее время имеется в продаже и применяется с коммерческой целью «жидкий или порошковый дым» (Red Arrow Products Company LLC, Манитовок, Висконсин, США). «Жидкий или порошковый дым» преодолевает существующие в настоящее время проблемы для быстрого развития коричневой окраски поверхностей продуктов питания, приготовленных в микроволновой печи. Однако, «жидкий дым» может плохо восприниматься потребителями. Он содержит альдегиды, что нужно указывать на этикетке упаковки продуктов питания. В настоящее время EFSA (Европейское агентство по безопасности продуктов питания) исследует безопасность «Жидкого дыма» в качестве вкусоароматического агента для продуктов питания.

Таким образом, имеется явная потребность в данной области техники для замены этих веществ натуральными, безопасными композициями, которые можно эффективно применять в продуктах питания для индукции окрашивания поверхности продуктов питания при нагревании, например, в микроволновой печи. Далее, эти композиции должны не иметь запаха или по меньшей мере не должны оказывать отрицательного влияния на окончательный запах таких обработанных продуктов питания.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение усовершенствованного решения для окрашивания поверхностей продуктов питания, подвергающихся нагреванию, например, в микроволновой печи, преодолевающего по меньшей мере некоторые из недостатков, описанных выше.

Задача настоящего изобретения решается с помощью предмета обсуждения независимых пунктов формулы изобретения. Зависимые пункты дополнительно развивают идею настоящего изобретения.

Соответственно, настоящее изобретение относится к продукту питания с бесцветным покрытием на поверхности, где указанное покрытие содержит кофеиновую кислоту и/или сложный эфир кофеиновой кислоты общей формулы:

Во втором аспекте настоящее изобретение относится к способу окрашивания поверхности продукта питания при нагревании, включающему стадии (i) нанесения на поверхность или ее часть бесцветного покрытия, содержащего кофеиновую кислоту и/или сложный эфир кофеиновой кислоты общей формулы 1, и (ii) нагревания указанного продукта для развития окраски поверхности.

Авторы изобретения, неожиданно, установили, что привлекательная коричневая окраска развивается на поверхности продукта питания при нагревании, в частности при нагревании в микроволновой печи, если такая поверхность покрыта композицией, содержащей кофеиновую кислоту и/или сложный эфир кофеиновой кислоты перед этапом нагревания. Такая композиция может быть раствором кофеиновой кислоты и/или ее сложного эфира, или экстрактом из натурального источника, такого как растительный материал, содержащим указанную кислоту или сложный эфир. При объединении такого поверхностного покрытия с химическим основанием, таким как раствор бикарбоната натрия или гидроксида натрия, внешний вид коричневой окраски может быть еще более интенсифицирован и/или может давать начало интересным новым вариациям цвета в коричневом диапазоне спектра.

Это открытие можно выгодно применять для нанесения на поверхность непеченых или подготовленных к выпеканию продуктов питания прозрачного и почти бесцветного покрытия, которое при выпекании, например в микроволновой печи, образует коричневую окраску корки продукта. Большим преимуществом является то, что применение кофеиновой кислоты и ее сложных эфиров является натуральным решением и нет проблем, связанных с безопасностью для потребителей. Далее, продукты, покрытые кофеиновой кислотой, не имеют и не образуют отрицательно воспринимаемых вкусов или запахов до или после тепловой обработки. Другим преимуществом является то, что кофеиновую кислоту и ее эфиры, с химическим основанием или без него, можно легко наносить в подходящих концентрациях на поверхности таких продуктов питания без получения влажных и мягких поверхностей.

Далее, авторы изобретения установили, что изобретение для окрашивания поверхности продукта питания в микроволновой печи особенно хорошо применять, если продукт питания перед нагреванием в печи находится в замороженном состоянии и/или если кофеиновую кислоту и/или сложный эфир кофеиновой кислоты наносят первым и по отдельности от химического основания на указанную поверхность. Однако наилучшие результаты достигаются при нанесении кофеиновой кислоты и/или сложного эфира кофеиновой кислоты вначале первым слоем на поверхность мороженого продукта питания, а затем при нанесении на второй стадии химического основания на указанное покрытие все еще мороженого продукта питания вторым отдельным слоем. Авторами изобретения было установлено, что замороженное состояние продукта питания, также как и раздельное нанесение кофеиновой кислоты и/или сложного эфира кофеиновой кислоты и химического основания позволяет дополнительно замедлять цветную реакцию на поверхности продукта перед этапом нагревания, например, при долговременном хранении такого обработанного продукта питания. Таким образом, можно приготовить продукты питания с почти невидимым бесцветным покрытием, которые можно хранить в течение длительного периода времени при сохранении этого покрытия невидимым, которые при нагревании в микроволновой печи образуют очень привлекательные и аппетитные коричневые цвета поверхностей.

Краткое описание чертежей

Фигура 1. Реакция образования коричневой окраски покрытий поверхности теста, содержащих кофеиновую и хлорогенную кислоту, до и после нагревания в микроволновой печи.

Фигура 2. Реакция образования коричневой окраски покрытий поверхности теста, содержащих кофеиновую и хлорогенную кислоту из растительных экстрактов, до и после нагревания в микроволновой печи.

Фигура 3. Реакция образования коричневой окраски покрытий поверхности теста, содержащих экстракт розмарина и обработанных различными химическими основаниями, до и после нагревания в микроволновой печи.

Фигура 4. Реакция образования коричневой окраски нижней корки пиццы, покрытой различными экстрактами, содержащими розмарин, после нагревания в микроволновой печи.

Фигура 5. Реакция образования коричневой окраски покрытий поверхности теста, содержащих кофеиновую и хлорогенную кислоту с добавлением ионов Mn и Fe, до и после нагревания в микроволновой печи.

Фигура 6. Реакция образования коричневой окраски покрытий поверхности теста, содержащих кофеиновую и хлорогенную кислоту из растительных экстрактов с добавлением ионов Мn, до и после нагревания в микроволновой печи.

Фигура 7. Реакция образования коричневой окраски покрытий поверхности теста, содержащих кофеиновую и хлорогенную кислоту из растительных экстрактов с добавлением ионов Fe, до и после нагревания в микроволновой печи.

Раскрытие изобретения

Настоящее изобретение относится к продукту питания с нанесенным на поверхность бесцветным покрытием, где указанное покрытие содержит кофеиновую кислоту и/или сложный эфир кофеиновой кислоты по общей формуле 1.

Таким образом, «бесцветное покрытие» означает покрытие на поверхности продукта питания, являющееся прозрачным и бесцветным. Таким образом, бесцветное покрытие не обеспечивает само по себе надлежащего цвета на поверхности продукта питания. Когда потребитель смотрит на продукт питания с таким определенным покрытием поверхности, не воспринимается цвет покрытия как такового.

Продукт из настоящего изобретения можно нанести на одну или несколько поверхностей, если они есть. Предпочтительно поверхность выбирают для нанесения покрытия на внешнюю стороны или часть внешней стороны продукта, видимую при представлении продукта питания потребителю.

К продуктам питания из настоящего изобретения также относятся такие продукты, где поверхность только частично покрывают кофеиновой кислотой и/или ее сложным эфиром. «Частично» означает, что только часть от всей поверхности продукта покрывают или обрабатывают кислотой или сложным эфиром. Это позволяет индуцировать окраску поверхности только некоторых частей продукта питания для обеспечения, например, некоторых узоров или рисунков, которые проявляются только после нагревания или выпекания продукта. Кроме того, можно также получить картинки или короткие фразы на поверхностях продукта питания таким же способом.

В одном варианте осуществления, R в общей формуле представляет органическое соединение, содержащее от 1 до 25 атомов углерода. Такие молекулы с низкой молекулярной массой, как правило, легче обрабатывать и наносить на поверхности. Далее, такие молекулы сложных эфиров кофеиновой кислоты с низкой молекулярной массой имеют тенденцию к менее выраженной собственной окраске, что облегчает применение настоящего изобретения.

Предпочтительно сложный эфир кофейной кислоты выбирают из группы, состоящей из хлорогенной кислоты, розмариновой кислоты и кафтаровой кислоты или их комбинации. Преимуществом является то, что их сложные эфиры легко доступны для коммерческого применения. Далее, они признаны различными нормативами по продуктам питания во всем мире как соответствующие требованиям к продуктам пищевого качества и безопасные.

В одном из вариантов осуществления кофеиновую кислоту и/или сложные эфиры кофеиновой кислоты получают из экстракта растительного материала.

Кофеиновая кислота и ее сложные эфиры могут натурально присутствовать во многих растительных материалах. Преимуществом является то, что экстракты из таких растений, например из фруктов, листьев или корней, можно применять в качестве натурального источника. Таким образом, указанные кислоты и сложные эфиры можно экстрагировать и очистить из этих растительных материалов. Альтернативно, можно применять сами экстракты или частично очищенные кислоты или сложные эфиры из этих источников. В последнем случае продукт лучше воспринимается потребителями, поскольку считается более «натуральным». Далее, стоимость продукта существенно снижается по сравнению с тем случаем, когда соединения получают синтетическим путем или очищают до однородного состояния.

Предпочтительно экстракт из указанного растительного материала выбирают из группы, состоящей из артишока, кофе, розмарина, душицы, базилика, тимьяна, сельдерея, яблока, баклажана, винограда, груши, сливы, картофеля, подсолнечника и батата или их комбинации. Эти растения богаты кофеиновой кислотой и/или ее сложными эфирами и признаны потребителями как хорошо известные продукты питания. Кроме того, они являются продуктами пищевого качества и безопасны для потребителей.

Экстракты или растворы, содержащие кофеиновую кислоту или ее сложный эфир в соответствии с настоящим изобретением, могут факультативно содержать связующий агент или загуститель, например, такой как пектин, ксантан, агар, декстрин, камедевый адгезивный агент, или другой гидроколлоид пищевого качества для облегчения технической применимости продукта к пищевой поверхности.

В другом варианте осуществления количество кофеиновой кислоты и/или сложного эфира кофеиновой кислоты на поверхности указанного продукта находится в диапазоне 0,001-1,0 мг/см², предпочтительно 0,005-0,5 мг/см², более предпочтительно 0,01-0,1 мг/см². Эти концентрации экстракта на поверхности позволяют, с одной стороны, обеспечить практически бесцветное покрытие поверхности продукта питания перед этапом нагревания или выпекания и, с другой стороны, обеспечить развитие на поверхности продукта достаточно удовлетворительного цвета после нагревания, например, в микроволновой печи.

Продукт питания из настоящего изобретения дополнительно покрывают раствором, содержащим химическое основание, нанесенное на указанную поверхность вместе или отдельно от кофеиновой кислоты или ее сложного эфира. Таким образом, химическое основание можно непосредственно смешать с раствором, содержащим экстракт, включающий кофеиновую кислоту или ее сложный эфир, а pH исходно кислого экстракта можно подвести до значения pH, например, от 7 до 8,5. Альтернативно, химическое основание можно нанести отдельно на поверхность до или после нанесения кофеиновой кислоты или ее сложного эфира, например, путем распыления непосредственно на указанную поверхность. Можно наносить в качестве химического основания, например, раствор натрия бикарбоната, такого как обычная пищевая сода, гидроксида натрия или L-аргинина.

Применение химического основания вместе с кофеиновой кислотой или ее сложным эфиром обладает тем преимуществом, что ускоряет развитие необходимой цветной реакции. Таким образом, окраска развивается быстрее и интенсивнее при нагревании поверхности продукта. Далее, применение проявителя, такого как химическое основание, позволяет снизить количество кофеиновой кислоты или ее сложного эфира, необходимое для достижения желательной окраски продукта после этапа нагревания. Таким образом, можно добиться обеспечения бесцветной поверхности продукта перед нагреванием и хорошо окрашенной поверхности после нагревания.

В предпочтительном варианте осуществления, покрытие поверхности продукта питания из настоящего изобретения содержит менее 10^-5 ммоль/см², предпочтительно менее 10^-6 ммоль/см², еще более предпочтительно менее 10^-7 ммоль/см² ионов переходного металла, в частности ионов марганца и/или цинка. Преимуществом отсутствия или очень ограниченного количества ионов металла в покрытии на поверхности продуктов питания является предотвращение побочных привкусов в продукте питания, а также снижение качества из-за наличия таких ионов металлов. Известно, что ионы металлов вызывают некоторый побочный привкус и усиливают окисление некоторых компонентов, находящихся в продуктах питания, например, таких как липиды. Таким образом, присутствие ионов металлов может приводить к быстрой потере качества продукта питания, а также к негативным органолептическим эффектам из-за нежелательных реакций окисления.

В альтернативных предпочтительных вариантах осуществления на продукт питания из настоящего изобретения дополнительно наносят ион переходного металла, где количество иона переходного металла на поверхности указанного продукта находится в диапазоне от 0,00001 до 1,0 мг/см², предпочтительно от 0,0001 до 0,1 мг/см², более предпочтительно от 0,001 до 0,05 мг/см².

Отмечалось, что присутствие ионов переходных металлов вместе с кофеиновой кислотой или ее сложным эфиром оказывает синергетический эффект для дополнительного и более быстрого развития цветной реакции на поверхности продукта. Таким образом, при выборе подходящих концентраций ионов переходных металлов в комбинации с кофеиновой кислотой или ее сложным эфиром можно модифицировать и оптимизировать развитие окраски поверхности в соответствии с индивидуальными специфическими пищевыми приложениями и предпочтениями.

Ионы металлов являются ионами переходного металла, где переходный металл выбран из группы, состоящей из Fe, Mn, Co, Cr, Zn и Cu или их комбинации. Предпочтительно переходный металл выбран из группы, состоящей из Zn, Fe, Cu и Mn или их комбинации. Различные ионы металлов реагируют по-разному с кофеиновой кислотой или ее сложным эфиром, приводя к легким, но явным различиям цвета в коричневом диапазоне спектра. Это также позволяет приспособить не только интенсивность цвета, но также цвет как таковой, для индивидуального применения изобретения в соответствии с необходимым использованием продукта.

Продукт питания из настоящего изобретения необходимо нагревать, и в частности так, чтобы поверхность указанного продукта питания нагревалась. Как правило, такое нагревание можно обеспечить в обычной печи или любыми другими средствами нагревания продукта или его поверхности, например, путем обработки продукта нагревательной лампой или инфракрасным нагревателем. Предпочтительно продукт из настоящего изобретения нагревают в микроволновой печи.

В основном для продуктов питания, предназначенных только для нагревания в течение короткого времени и при относительно низких температурах поверхности, настоящее изобретение обеспечивает хорошее решение для окрашивания поверхности. Таким образом, настоящее изобретение предпочтительно применяют для продуктов питания, предназначенных для нагревания в микроволновой печи. Например, продукты питания из настоящего изобретения нагревают в течение по меньшей мере 2 мин при 250 ватт или выше, предпочтительно в течение по меньшей мере 4 мин при указанной мощности в микроволновой печи. Альтернативно, продукты питания нагревают в течение 1 мин 20 с или более в микроволновой печи при 600 ватт или выше.

К продуктам питания в соответствии с настоящим изобретением могут относиться продукты, выбранные из группы, состоящей из теста, хлеба, печенья, злаков, хлебопекарных продуктов, пиццы, закусочных продуктов, гратенов, готовых макаронных изделий, лазаньи, блюд из сыра и риса, и мяса, но не ограничиваются ими.

Предпочтительно продукт питания является мороженым продуктом питания до нагревания, например, в микроволновой печи. Например, продукт является мороженой пиццей; мороженым тестом или хлебобулочным продуктом, таким как панини или продукт Hot Pocket; мороженым гратеном, макаронами, лазаньей, блюдом из сыра или риса.

Преимуществом настоящего изобретения для применения мороженого продукта питания является то, что бесцветное покрытие является более устойчивым и остается почти невидимым в течение длительного периода хранения перед развитием необходимой коричневой окраски поверхности на этапе нагревания, например, в микроволновой печи.

Другим аспектом настоящего изобретения является способ окрашивания поверхности продукта питания при нагревании, включающий этапы: (i) нанесения на поверхность или ее часть бесцветного покрытия, включающего кофеиновую кислоту и/или сложный эфир кофеиновой кислоты по общей формуле из пункта 1, и (ii) нагревания указанного продукта для развития окраски на поверхности.

Способ из настоящего изобретения включает в дополнительном варианте осуществления этап нанесения на указанную поверхность раствора, содержащего химическое основание, перед нагреванием продукта. Этап нанесения химического основания на поверхность можно объединить с нанесением кофеиновой кислоты или ее сложного эфира, например, путем обеспечения обеих композиций в одном и том же растворе, и их совместного нанесения на поверхность. Однако нанесение на поверхность можно также проводить по отдельности, например, вначале нанося раствор химического основания, а затем кофеиновую кислоту или ее сложный эфир, например, в форме экстракта, или наоборот. Однако их нужно нанести на поверхность продукта до этапа нагревания. Разделение индивидуальных этапов, как описано выше, обладает тем преимуществом, что позволяет разделить реагенты для лучшего контроля реакции окрашивания. В качестве химического основания можно применять, например, раствор бикарбоната натрия, гидроксида натрия или L-аргинина.

В еще одном варианте осуществления бесцветное покрытие включает кофеиновую кислоту и/или сложный эфир кофеиновой кислоты, которые являются инкапсулированными. В другом варианте осуществления химическое основание является инкапсулированным. В еще одном варианте и кислота и/или ее сложный эфир, и химическое основание являются инкапсулированными по отдельности.

Технология инкапсулирования хорошо известна в данной области техники и может применяться для кислоты, сложного эфира кислоты и/или для химического основания. Инкапсулирование обеспечивает высвобождение закрытых веществ при условии нагревания выше критической температуры. Предпочтительно два компонента, кислота/сложный эфир и химическое основание, должны не взаимодействовать и не реагировать друг с другом, будучи инкапсулированными и присутствуя в одно и то же время на поверхностном покрытии готового продукта питания перед этапом нагревания. При нагревании компоненты высвобождаются из инкапсулирования и могут начать реагировать и взаимодействовать друг с другом в поверхностном покрытии. Это позволяет, с одной стороны, увеличить стабильность окраски при увеличенном времени хранения и распространения таких покрытых продуктов питания, а с другой стороны, существенно повысить воспринимаемый эффект поверхностной окраски во время этапа нагревания.

Другим частным вариантом осуществления является способ из настоящего изобретения, дополнительно включающий этап нанесения на поверхность продукта питания раствора, содержащего ионы переходного металла, перед нагреванием продукта, для развития окраски поверхности. Ион переходного металла может быть инкапсулированным или не инкапсулированным.

Предпочтительно способ из настоящего изобретения применяют для продуктов, предназначенных для нагревания в микроволновой печи, например, потребителем в домашних условиях. При нагревании в микроволновой печи продукт образует коричневую окраску поверхности, типичную для хорошо пропеченного и аппетитного продукта. Такая коричневая окраска зависит от нанесения, типа продукта, концентрации и выбора различных реагентов и может обеспечивать множество различных цветовых аспектов.

Далее предпочтительно способ из настоящего изобретения предназначен для продукта питания, где продукт питания находится в замороженном состоянии перед нагреванием для развития окраски поверхности. Авторы изобретения установили, что способ из настоящего изобретения особенно хорошо действует для мороженых продуктов питания, поскольку любая предварительная окраска обработанной поверхности такого мороженого продукта, например во время периода хранения, является минимальной до этапа нагревания по сравнению, например, с такой же обработанной поверхностью немороженого продукта питания.

В предпочтительном варианте осуществления нагревание продукта питания в микроволновой печи проводят при мощности от 250 до 1400 ватт, предпочтительно от 600 до 1100 ватт. Предпочтительно способ из настоящего изобретения применяют для продуктов, предназначенных для нагревания в микроволновой печи, например, потребителем в домашних условиях. При нагревании в микроволновой печи продукт образует коричневую окраску поверхности, типичную для хорошо пропеченного и аппетитного продукта. Такая коричневая окраска зависит от нанесения, типа продукта, концентрации и выбора различных реагентов и может обеспечивать множество различных цветовых аспектов, достигая фиолетового, красного, оранжевого, золотисто-желтого и синего оттенка.

Специалисту в данной области техники понятно, что можно свободно объединить все характеристики из настоящего изобретения, раскрытые здесь. В частности, характеристики, описанные для продукта из настоящего изобретения, можно объединить со способом из настоящего изобретения, и наоборот. Далее, можно объединить характеристики, описанные для различных вариантов осуществления настоящего изобретения.

Другие преимущества и признаки из настоящего изобретения видны из чертежей и примеров.

Пример 1

Растворяли 50 г пектина (Пектин Classic CU 401, Herbstreith & Fox KG, Германия) в 2000 г деминерализованной воды, нагревали до 60°C в течение 1 ч и доводили pH с помощью NaOH до 4,5. Вначале готовили 1 масс. % раствор хлорогенной кислоты (Sigma-Aldrich, Германия) путем добавления 2,5 г хлорогенной кислоты к 247,5 раствора пектина. Затем раствор хлорогенной кислоты дополнительно разбавляли в 4 раза раствором пектина до получения 0,25 масс. % раствора хлорогенной кислоты. Готовили 0,5 масс. % раствор кофеиновой кислоты (Sigma-Aldrich, Швейцария) путем добавления 0,5 г кофеиновой кислоты к 99,5 г раствора пектина, который затем дополнительно разбавляли в два раза до получения 0,25 масс. % раствора кофеиновой кислоты.

Затем примерно 0,4 г разбавленных растворов хлорогенной и кофеиновой кислоты наносили кистью на поверхность теста для круглого печенья, покрывая примерно 33,2 см² (круг с диаметром 6,5 см), что соответствовало концентрации хлорогенной и кофеиновой кислоты примерно 0,03 мг/см² на поверхности теста для печенья соответственно. Затем тесто для печенья подвергали термической обработке в течение 1 мин 20 с в микроволновой печи (NN-255 Panasonic) при 600 ватт.

Дополнительную серию экспериментов проводили с помощью той же самой процедуры, которая описана выше. Однако после нанесения растворов хлорогенной и кофейной кислоты на поверхности теста, примерно 0,2 г 1 М раствора пищевой соды в воде распыляли на те же самые поверхности теста перед термической обработкой в микроволновой печи в тех же самых условиях, которые описаны выше.

Анализ цвета проводили с применением CIELab* индексации. По правилам Международного комитета по цветоведению (СГЕ), цвет представлен точкой в цветовом пространстве. Координаты таких точек являются следующими: яркость L (L=0: черный, L=100: белый), a* - количество красного и зеленого цвета (a* положительный: красный, a* отрицательный: зеленый), и b* - количество желтого и синего (b* положительный: желтый, b* отрицательный: синий). Цветовой анализ проводили с применением контролируемой компьютером системы цифровой камеры (DigiEye, Verivide) с D65 источником света.

Результаты показаны на Фигуре 1. Стадия нагревания специфически индуцировала повышение значения b*, что указывало на увеличение степени желтой окраски, еще в большей степени при повышении pH путем добавления бикарбоната натрия. Также слегка снижалось значение L* (яркости), как наблюдалось главным образом для образца с нейтральным значением pH поверхностного покрытия.

Пример 2

Анализировали различные экстракты растительных материалов. Таким образом, экстракт сливы был выбран из-за натурального высокого количества соединений 3-кафеоилхинной кислоты, розмариновый экстракт из-за натурального высокого содержания розмариновой кислоты, а экстракт зеленого кофе из-за натурального высокого содержания хлорогенной и кофеиновой кислоты.

Растворяли 50 г пектина (Пектин Classic CU 401, Herbstreith & Fox KG, Германия) в 2000 г деминерализованной воды, нагревали до 60°C в течение 1 ч и доводили pH с помощью NaOH до 4,5. Готовили 1 масс. % растворы экстракта сливы (Maypro, США), экстракта сельдерея (Martin Bauer Group, Германия), экстракта розмарина (Duas Rodas Industrial Ltda., Бразилия) и экстракта зеленого кофе (Duas Rodas Industrial Ltda., Бразилия) путем добавления 1,5 г каждого из экстрактов к 148,5 г раствора пектина.

Затем примерно 0,45 г каждого из растворов экстрактов наносили кистью на поверхность теста для кондитерского изделия LEISI, покрывая примерно 44,2 см² (круг с диаметром 7,5 см), что соответствовало концентрации каждого экстракта примерно 0,10 мг/см² на поверхности теста. Затем тесто для кондитерского изделия подвергали термической обработке в течение 1 мин 20 с в микроволновой печи (NN-255 Panasonic) при 600 ватт.

Дополнительную серию экспериментов проводили с помощью той же самой процедуры, которая описана выше. Однако после нанесения растворов экстрактов на поверхности теста, примерно 0,2 г 1 М раствора пищевой соды в воде распыляли на те же самые поверхности теста перед термической обработкой в микроволновой печи в тех же самых условиях, которые описаны выше.

Результаты показаны на Фигуре 2. Этап нагревания индуцировал повышение значения b*, что указывало на увеличение степени желтой окраски, еще в большей степени при нейтральном значении pH поверхностного покрытия. Также отмечалось снижение значения L* (яркости), и общая окраска становилась темнее.

Пример 3

Использовали 1 масс. % раствор экстракта розмарина из Примера 2. Около 0,5 г этого раствора наносили кистью на поверхность теста для кондитерского изделия LEISI, покрывая примерно 44,2 см² (круг с диаметром 7,5 см), что соответствовало концентрации экстракта розмарина 0,11 мг/см² на поверхности теста для печенья. Затем тесто для кондитерского изделия подвергали термической обработке в течение 1 мин 20 с в микроволновой печи (NN-255 Panasonic) при 600 ватт.

Дополнительную серию экспериментов проводили с помощью той же самой процедуры, которая описана выше. Однако после нанесения раствора экстракта розмарина на поверхности теста, примерно 0,3 г (а) 0,1 М раствора гидроксида натрия; (b) 1 М раствора гидроксида натрия, или (с) 1 М раствора бикарбоната натрия распыляли на те же самые поверхности теста перед термической обработкой в микроволновой печи в тех же самых условиях, которые описаны выше.

Результаты показаны на Фигуре 3. Стадия нагревания индуцировала снижение значения L* (яркости). Общее изменение цвета зависело от использованного химического основания. Когда в качестве химического основания применяли гидроксид натрия, общая окраска становилась более желтой и красной, при использовании бикарбоната натрия цвет переходил от прозрачного к желтому.

Пример 4

В стакан добавляли навески 0,5 г экстракта тимьяна (Martin Bauer Group, Германия), 92 г подсолнечного масла с высоким содержанием олеина (Nestrade, Швейцария), 7,5 г водопроводной воды перед эмульгированием с помощью ручного миксера (Bamix 2003-7, Швейцария) в течение 1 мин 30 с. Затем примерно 0,5 г раствора наносили кистью на нижнюю часть пиццы Piccolini (Buitoni, Швейцария), покрывая примерно 38,47 см² (круг диаметром 7,0 см), что соответствовало концентрации экстракта тимьяна 0,065 мг/см² на поверхности теста. Затем наносили кистью 0,3 г 1 М раствора бикарбоната натрия. Наконец, пиццу Piccolini подвергали термической обработке с держателем в течение 2 мин в микроволновой печи при 75 ватт (Zug Miwell SC, Швейцария).

Дополнительную серию экспериментов проводили с применением той же самой процедуры, которая описана выше со следующими экстрактами: экстракт душицы (Martin Bauer Group, Германия), экстракт лука (Martin Bauer Group, Германия), экстракт базилика (Martin Bauer Group, Германия) и экстракт розмарина (Martin Bauer Group, Германия). Экстракты содержали примерно от 300 мг до 1 г розмариновой кислоты на 100 г экстракта. Все образцы затем подвергали термической обработке в течение 2 мин с держателем в микроволновой печи при 750 ватт. Результаты показаны на Фигуре 4.

Пример 5

50 г пектина (Пектин Classic CU 401, Herbstreith & Fox KG, Германия) растворяли в 2000 г деминерализованной воды, нагревали при 60°C в течение 1 ч и доводили значение pH с помощью NaOH до 4,5. Вначале готовили 1 масс. % раствор хлорогенной кислоты (Sigma-Aldrich, Германия) путем добавления 2,5 г хлорогенной кислоты в 247,5 г растворе пектина. Затем раствор хлорогенной кислоты дополнительно разбавляли в 4 раза раствором пектина до получения 0,25 масс. % раствора хлорогенной кислоты. Готовили 0,5 масс. % раствор кофеиновой кислоты (Sigma-Aldrich, Швейцария) путем добавления 0,5 г кофеиновой кислоты в 99,5 г раствора пектина, который дополнительно разбавляли в два раза до 0,25 масс. % раствора кофеиновой кислоты.

Использовали 0,25 масс. % раствор хлорогенной кислоты и 0,25 масс. % раствор кофеиновой кислоты. К этим растворам добавляли соли, содержащие переходные металлы, такие как марганец и железо. Ионы Fe из железа (II) глюконата гидрата добавляли в каждый раствор до получения 2 мМ концентрации ионов Fe. Готовили подобные растворы с ионами Мn из хлорида марганца до получения 10 мМ концентрации ионов Mn.

Затем примерно 0,4 г растворов наносили кистью на поверхности теста для круглого печенья, покрывая примерно 33,2 см² (круг диаметром 6,5 см), что соответствует концентрации хлорогенной и кофеиновой кислоты примерно 0,03 мг/см² на поверхности теста для печенья, соответственно. Затем примерно 0,2 г 1 М раствора пищевой соды в воде распыляли на те же самые поверхности теста перед тепловой обработкой в микроволновой печи (NN-255 Panasonic) в течение 1 мин 20 с при 600 ватт.

Результаты показаны на Фигуре 5. Этап нагревания индуцировал снижение значения L* (яркости), а также изменение значений а* (от зеленого до красного) и b* (от синего до желтого). Это приводило к явно более темным поверхностям, с некоторыми изменениями общего цветового аспекта.

Пример 6

Анализировали различные экстракты из растительных материалов. Таким образом, экстракт сливы был выбран из-за натурального высокого количества соединений 3-кафеоилхинной кислоты, розмариновый экстракт из-за натурального высокого содержания розмариновой кислоты, а экстракт зеленого кофе из-за натурального высокого содержания хлорогенной и кофеиновой кислоты.

Растворяли 50 г пектина (Пектин Classic CU 401, Herbstreith & Fox KG, Германия) в 2000 г деминерализованной воды, нагревали до 60°C в течение 1 ч и доводили pH с помощью NaOH до 4,5. Готовили 1 масс. % растворы экстракта сливы (Maypro, США), экстракта сельдерея (Martin Bauer Group, Германия), экстракта розмарина (Duas Rodas Industrial Ltda., Бразилия), и экстракта зеленого кофе (Duas Rodas Industrial Ltda., Бразилия) путем добавления 1,5 г каждого из экстрактов к 148,5 г раствора пектина.

Добавляли соли, содержащие переходные металлы, такие как марганец и железо, следующим образом: ионы Fe из железа (II) глюконата гидрата добавляли к каждому раствору до получения 2 мМ концентрации. Похожие растворы готовили с ионами Мn из хлорида марганца с получением 10 мМ концентрации.

Затем примерно 0,45 г каждого из растворов экстрактов наносили кистью на поверхность теста для кондитерского изделия LEISI, покрывая примерно 44,2 см² (круг с диаметром 7,5 см), что соответствовало концентрации каждого экстракта примерно 0,10 мг/см² на поверхности теста. Затем тесто для кондитерского изделия подвергали термической обработке в течение 1 мин 20 с в микроволновой печи (NN-255 Panasonic) при 600 ватт.

Дополнительную серию экспериментов проводили с помощью той же самой процедуры, которая описана выше. Однако после нанесения растворов экстрактов на поверхности теста, примерно 0,2 г 1 М раствора пищевой соды распыляли на те же самые поверхности теста перед термической обработкой в микроволновой печи в тех же самых условиях, которые описаны выше.

Результаты добавления Mn показаны на Фигуре 6. Этап нагревания индуцировал повышение значения b*, что указывало на увеличение степени желтой окраски, еще в большей степени при нейтральном значении pH поверхностного покрытия. Также отмечалось снижение значения L* (яркости), и общая окраска становилась темнее.

Результаты добавления Fe показаны на Фигуре 7. Стадия нагревания индуцировала повышение значений а* (от зеленого до красного) и b* (от синего до желтого), указывая на значительный сдвиг общего цветового аспекта. Это приводило к явно более темным поверхностям, с некоторыми изменениями общего цветового аспекта. Далее, резко снижалось значение L* (яркости), и окраска поверхности становилась более темной.