Результат интеллектуальной деятельности: ФИЗИЧЕСКИ УСТОЙЧИВАЯ РАЗМЯГЧЕННАЯ СЫРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к обработке сыра и, в частности, к способу размягчения мягкого сыра с целью получения текучего, физически устойчивого сырного продукта с высокой вязкостью для промышленного применения. Дополнительным аспектом настоящего изобретения является получаемая сырная композиция.

Сыр и обработанные сырные продукты используются в промышленности при приготовлении широкого ассортимента различных пищевых продуктов. В частности, сыр используют во многих из таких пищевых продуктов в качестве топинга для улучшения вкуса, привлекательности и внешнего вида пищевого продукта. К некоторым известным примерам относятся пицца, а также блюда из макарон с сырными продуктами, такие как макароны с сыром. Таким образом, традиционно головки сыра натирают на терке в сырную стружку или нарезают на куски, а затем эту стружку или куски используют в качестве верхнего слоя на соответствующих пищевых продуктах.

В альтернативном варианте осуществления обработанный сыр уже сформирован в небольшие куски или ломтики, которые, например, можно непосредственно использовать в качестве топинга для таких пищевых продуктов. Способы обработки сыра обычно включают введение в сырную массу искусственных добавок. Однако современные потребители остерегаются пищевых продуктов и ингредиентов продуктов с добавками неестественного происхождения. Современные потребители, заботящиеся о своем здоровье, в настоящее время требуют более высокого уровня качества пищевых продуктов, чем когда-либо, и ориентированы на потребление продуктов без искусственных, ненатуральных добавок.

Кроме того, применение кусков или стружки твердых сыров в промышленных заводских установках является затруднительным, так как при этом образуется большое количество отходов, возникают сложности при транспортировке и порционировании, и по существу вокруг установок обработки сыра возникает определенный беспорядок. Таким образом, эффективность современного высокопроизводительного обрабатывающего и упаковочного машинного оборудования можно повысить за счет использования по существу текучих сырных продуктов, которые можно перекачивать, наливать и порционировать в виде текучей среды или пастообразной массы непосредственно на соответствующие пищевые продукты.

Например, в заявке WO 2008/122094 A1 описаны способы размягчения сыра для получения продукта с малой вязкостью и улучшенной пригодностью для обработки. В частности, в документе говорится, что твердые сыры, такие как сыр Чеддер, и некоторые мягкие сыры, такие как творожный и сливочный сыр, могут размягчаться с помощью воды при выполнении стадии полного нагрева в рамках способа. Нет необходимости добавлять искусственные вещества в сырный продукт. Однако все еще существует возможность улучшения размягченного сырного продукта относительно свойств текстуры и устойчивости композиции с течением времени.

Следовательно, целью настоящего изобретения является улучшение уровня техники и обеспечение усовершенствованного или по меньшей мере альтернативного решения, лишенного по меньшей мере некоторых из описанных выше недостатков. В частности, целью настоящего изобретения является улучшение свойств текстуры и устойчивости размягченной сырной композиции предшествующего уровня техники.

Цель настоящего изобретения достигается посредством объекта изобретения в независимых пунктах формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения идея настоящего изобретения получает дальнейшее развитие.

Соответственно, в первом аспекте настоящего изобретения предложена физически устойчивая сырная композиция, содержащая:

55–75 мас.% мягкого сыра, и

25–45 мас.% воды;

где сырная композиция имеет вязкость от 2 до 4,5 Па·с (от 2000 до 4500 сП) при 10°C и pH от 4,0 до 4,8; и

где распределение частиц, содержащихся в сырной композиции, по среднему размеру составляет от 0,6 до 10 микрометров, предпочтительно от 0,9 до 7 микрометров.

Второй аспект настоящего изобретения относится к способу получения физически устойчивой сырной композиции, включающему следующие стадии:

a) смешивание 55–75 мас.% мягкого сыра с 25–45 мас.% воды при комнатной температуре с помощью блендера;

b) регулирование pH смеси мягкого сыра и воды до 4,0–4,8;

c) нагрев смеси мягкого сыра и воды при постоянном перемешивании при температуре 50–65°C;

d) гомогенизацию нагретой смеси мягкого сыра и воды под давлением 3–50 МПа (30–500 бар) при температуре 50–65°C;

e) охлаждение термообработанной смеси мягкого сыра и воды до температуры 4–20°C.

Третий аспект настоящего изобретения относится к пищевому продукту, полученному с применением сырной композиции в соответствии с настоящим изобретением.

Работая над получением размягченных продуктов из мягкого сыра, авторы изобретения неожиданно обнаружили, что при размягчении мягкого сыра с помощью воды можно добиться существенного улучшения размягченного сырного продукта за счет регулирования pH смеси сыра и воды до значения от 4,0 до 4,8 и гомогенизации смеси сыра и воды под давлением при температуре от 50°C до максимум 65°C. В частности, авторы изобретения отметили, что вязкость размягченного сырного продукта, полученного новым способом, существенно выше вязкости аналогичных продуктов, полученных способами предшествующего уровня техники, которые включают стадию нагрева при 85°C; что средний размер частиц молока и сыра не увеличился после обработки и остался в диапазоне от 0,6 до 10 мкм, тогда как нагрев до 85°C или выше приводит к увеличению размера частиц от более 10 мкм до приблизительно 30 мкм или даже больше; и что стабильность текстуры продукта существенно повысилась за счет применения нового способа по сравнению с продуктами, полученными без использования стадии гомогенизации настоящего способа или путем перемешивания продукта при 85°C в соответствии с идеями предшествующего уровня техники. Доказательство этого приведено ниже в разделе «Пример». Кроме того, авторы изобретения полагают, что значение pH смеси сыра и воды в значительной степени обуславливает водоудерживающую способность сырной массы. Как правило, водоудерживающая способность молочных белков в изоэлектрической точке pH 4,6 не является необычной, и при таких значениях pH не ожидается хорошая водоудерживающая способность смеси мягкого сыра и воды. Однако авторы изобретения неожиданно обнаружили, что при регулировании значения pH размягченной смеси мягкого сыра в диапазоне значений pH от 4,0 до приблизительно 4,8 гомогенизация под давлением фактически приводит к увеличению водоудерживающей способности смеси. В действительности, чем выше давление при гомогенизации, тем выше влагоемкость, т.е. тем ниже коэффициент неустойчивости. Однако такая улучшенная водоудерживающая способность была выражена только в том случае, когда гомогенизация под давлением проводилась при температуре в диапазоне от 50°C до приблизительно 65°C. За верхним пределом этого температурного диапазона, например при 85°C, водоудерживающая способность существенно уменьшалась, а значения коэффициента неустойчивости были существенно выше, причем фактически соответствовали значениям, предполагаемым для изометрической точки молочных белков. Без привлечения теории авторы изобретения полагают, что этот феномен по существу обусловлен эффектом сохранения малых размеров частиц молока и сыра, которые не образуют больших скоплений частиц, что наблюдается при обработке при более высоких температурах.

Следовательно, преимущество нового способа заключается в том, что полученный размягченный продукт из мягкого сыра обладает более гладкой и устойчивой текстурой, что обеспечивает, например, улучшенную промышленную применимость, а также улучшенный внешний вид сыра на готовом пищевом продукте, таком как, например, пицца с топингом из упомянутого продукта из мягкого сыра. Кроме того, размягченный мягкий сыр является более устойчивым и менее подвержен спонтанному синерезису с течением времени.

Краткое описание рисунков

Фиг. 1. Влияние температуры на вязкость размягченной сырной композиции.

Фиг. 2. Образцы продукта в качестве топинга на пицце после выпекания: образец с регулированием значения pH и без него.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к физически устойчивой сырной композиции, содержащей:

55–75 мас.% мягкого сыра, и

25–45 мас.% воды;

где сырная композиция имеет вязкость от 2 до 4,5 Па·с (от 2000 до 4500 сП) при 10°C и pH от 4,0 до 4,8; и

где распределение частиц, содержащихся в сырной композиции, по среднему размеру составляет от 0,6 до 10 микрометров, предпочтительно от 0,9 до 7 микрометров.

В настоящем изобретении термин «физически устойчивый» означает, что композиция имеет гомогенный аспект и не подвержена разделению фаз при комнатной температуре по меньшей мере в течение 2 недель, предпочтительно — в течение по меньшей мере 4 недель или дольше.

В настоящем изобретении термин «мягкий сыр» относится к любому типу сыра, приготовленному и выдержанному в течение относительно короткого периода времени и имеющему мягкую, кремообразную и почти текучую текстуру.

В настоящем изобретении термин «частицы» относится к частицам сыра на основе молока, составляющим мягкий сыр, который используется для получения композиции настоящего изобретения, и остающимся в этой композиции после перемешивания и растворения сырного материала в воде.

«Средний размер частицы» — это размер частицы, отделяет верхнюю половину популяции частиц образца от нижней половины.

Предпочтительно сырная композиция настоящего изобретения имеет вязкость от 2,4 до 4,3 Па·с (от 2400 до 4300 сП) при 10°C. И предпочтительно сырная композиция настоящего изобретения имеет pH от 4,4 до 4,6. Авторами изобретения было установлено, что эти диапазоны значений являются оптимальными диапазонами для получения гладкого устойчивого размягченного продукта из мягкого сыра, который демонстрирует минимальный синерезис с течением времени и не оставляет ощущения крупинчатости на языке при его употреблении.

В предпочтительных вариантах осуществления сырная композиция настоящего изобретения содержит мягкий сыр, который выбирают из группы, состоящей из сыра из козьего молока, голубого сыра, молодого сыра, сыра Камамбер, сыра Бри, творожного сыра, сливочного сыра, сыра Фета, сыра Рикотта и сыра Моцарелла или их комбинации. Голубой сыр включает предпочтительно Горгонзолу, Рокфор и Блё д'Овернь. Наиболее предпочтительным вариантом осуществления является вариант, в котором мягкий сыр представляет собой сыр из козьего молока или сыр Горгонзола.

Дополнительный вариант осуществления настоящего изобретения относится к сырной композиции, в которой мягкий сыр представляет собой комбинацию по меньшей мере двух различных сыров. Предпочтительно один из этих по меньшей мере двух различных сыров представляет собой сыр из козьего молока. Преимущество объединения двух или больше различных сыров в одну сырную композицию заключается в том, что это позволяет создать абсолютно новый ароматический букет и вкусовые ощущения для потребителей. Это позволяет нейтрализовать, например, ярко выраженный индивидуальный аромат острого сыра в композиции и/или объединить различные ароматы в единый вкусовой и ароматический букет.

Предпочтительно сырная композиция настоящего изобретения имеет общее содержание твердых веществ 25–42%, предпочтительно 27–32%.

В предпочтительном варианте осуществления сырная композиция настоящего изобретения дополнительно содержит пряные травы и/или специи. Это относится к добавлению пряных трав и/или специй непосредственно в размягченную сырную композицию даже до ее применения, например до помещения на пищевой продукт. Преимущество заключается в отсутствии необходимости отдельно помещать на пищевой продукт пряные травы и/или специи, что могло привести к выделению дополнительной производственной стадии, повышающей сложность и увеличивающей затраты на производство. Кроме того, дозирование таких пряных трав и/или специй могло бы стать более простым и подходящим для промышленного применения процессом. И, кроме того, отсутствие необходимости отдельного применения пряных трав и/или специй, например на производственной линии, позволило бы существенно снизить уровень пыли, образующейся в результате такого применения.

Предпочтительно сырная композиция настоящего изобретения не содержит дополнительного эмульгатора, стабилизатора и/или загустителя. Предпочтительно сырная композиция настоящего изобретения не содержит дополнительного немолочного эмульгатора, стабилизатора и/или загустителя, причем такой эмульгатор, стабилизатор и/или загуститель, например, выбирают из группы, состоящей из солей-плавителей, ксантановой камеди, гуммиарабика, гуаровой камеди, камеди плодов рожкового дерева, целлюлозы, альгината, пектина, агара, каррагинана, крахмала, лецитина, моно- и диглицеридов жирных кислот, эфиров жирных кислот, сорбита, глицерина, полисорбата, конжака, камеди кассии или желатина или их комбинации. Современным потребителям не нравятся пищевые ингредиенты с большим количеством искусственных, ненатуральных добавок. Таким образом, преимущество заключается в том, что настоящий вариант осуществления относится к полностью натуральной сырной композиции, которая в настоящее время является более предпочтительной для современных потребителей, заботящихся о своем здоровье и стремящихся сократить количество искусственных добавок.

Другой аспект настоящего изобретения относится к способу получения физически устойчивой сырной композиции, включающему следующие стадии:

a) смешивание 55–75 мас.% мягкого сыра с 25–45 мас.% воды при комнатной температуре с помощью блендера;

b) регулирование pH смеси мягкого сыра и воды до 4,0–4,8;

c) нагрев смеси мягкого сыра и воды при постоянном перемешивании при температуре 50–65°C;

d) гомогенизацию нагретой смеси мягкого сыра и воды под давлением 3–50 МПа (30–500 бар) при температуре 50–65°C;

e) охлаждение термообработанной смеси мягкого сыра и воды до температуры 4–20°C.

Предпочтительно нагрев смеси мягкого сыра и воды на стадии c) и d) выполняют до температуры 50–60°C, предпочтительно до температуры 50–55°C. Авторами изобретения было установлено, что данный диапазон значений представляет собой оптимальный диапазон для получения гладкого устойчивого размягченного продукта из мягкого сыра, который демонстрирует минимальный синерезис с течением времени и не оставляет ощущения крупинчатости на языке при его употреблении.

Дополнительный предпочтительный вариант осуществления заключается в том, что способ настоящего изобретения не включает стадию добавления эмульгатора, стабилизатора и/или связующего вещества. Предпочтительно способ настоящего изобретения не включает стадию добавления немолочного эмульгатора, стабилизатора и/или связующего вещества, которые, например, выбирают из группы, состоящей из ксантановой камеди, гуммиарабика, гуаровой камеди, камеди плодов рожкового дерева, карбоксиметилцеллюлозы, альгината, пектина, агара, каррагинана, желатина, нативных крахмалов, модифицированных крахмалов, лецитина, моно- и диглицеридов жирных кислот, эфиров жирных кислот, сорбита, глицерина, полисорбата, конжака, камеди кассии или их комбинации. Современным потребителям не нравятся пищевые ингредиенты с большим количеством искусственных, ненатуральных добавок. Таким образом, преимущество заключается том, что настоящий вариант осуществления относится к способу производства полностью натуральной сырной композиции, которая в настоящее время является более предпочтительной для современных потребителей, заботящихся о своем здоровье и стремящихся сократить количество искусственных добавок.

Еще один дополнительный вариант осуществления представляет собой способ в соответствии с настоящим изобретением, включающий стадию добавления пряных трав и/или специй. Это позволяет включать пряные травы и/или специи непосредственно в сырную композицию в рамках способа производства. Корректную дозировку таких пряных трав и/или специй обеспечить существенно проще, так как в этом случае они представлены уже не в порошкообразной форме и, как правило, могут быть добавлены в большее количество партий. Кроме того, можно существенно уменьшить сложность и затраты на нанесение пряных трав и/или специй на пищевой продукт.

Еще один дополнительный вариант осуществления представляет собой способ в соответствии с настоящим изобретением, который не включает стадию нагрева сырной композиции до температуры выше 65°C. Предпочтительно способ не включает стадию нагрева сырной композиции до температуры выше 75°C. Авторами изобретения отмечено, что при нагреве сырной композиции настоящего изобретения до температуры выше 65°C и, в частности, выше 75°C начинается разрушение структуры и текстуры получаемых продуктов. В частности, размер частиц сыра и молока в сырной композиции начинает существенно увеличиваться, превышая средний размер 10 микрометров, в результате чего появляется ощущение крупинчатости при употреблении продукта потребителем; и в то же время утрачивается вязкость сырной композиции.

Еще один дополнительный аспект настоящего изобретения относится к пищевому продукту, приготовленному с применением описанной размягченной сырной композиции. Предпочтительно пищевой продукт настоящего изобретения представляет собой пиццу, бутерброд Hot Pocket или приготовленное блюдо, покрытое или содержащее описанную размягченную сырную композицию.

Специалистам в данной области будет очевидно, что можно свободно комбинировать все описанные в данном документе элементы настоящего изобретения. В частности, элементы, описанные по отношению к продукту настоящего изобретения, можно комбинировать со способом настоящего изобретения и наоборот. Кроме того, можно комбинировать элементы, описанные для различных вариантов осуществления настоящего изобретения.

Дополнительные преимущества и элементы настоящего изобретения очевидны из фигур и примеров.

Пример 1. Влияние температуры на вязкость размягченной композиции из мягкого сыра

30 г смеси из мягкого сыра из козьего молока и воды приготовили путем смешивания сыра и воды в пропорции 60 : 40 (масс./масс.). Затем смесь нагрели в быстром анализаторе вязкости (Perten Instruments North America, 6444 S. 6th St., Springfield, IL 62712) при постоянном перемешивании со скоростью 160 об/мин. Отмечено повышение вязкости с максимальной скоростью повышения при ~ 50°C и максимальной вязкостью при приблизительно 65°C (фиг. 1). Это стало неожиданным результатом, учитывая, что при более высокой температуре активируются гидрофобные взаимодействия, что обуславливает более низкую вязкость в таких системах с истонченным сдвигом. Одновременно повышение вязкости может быть несущественным и устойчивым в условиях большой сдвиговой нагрузки, ожидаемой при транспортировке и дозировании таких сырных композиций. Таким образом, на основании проведенного исследования (как описано в представленных ниже примерах) был сделан вывод, что с помощью одной лишь термической обработки невозможно получить композицию сыра и воды с высокой вязкостью и гомогенизация имеет важное значение для достижения высокой вязкости.

Пример 2. Влияние значения pH на вязкость размягченной композиции из мягкого сыра

Получено три сорта сыра из козьего молока с похожей композицией (т. е. близким содержанием жира, влаги, белка). Однако 3 сыра характеризовались различными значениями pH: 5,2, 4,4 и 4,2. Сыры смешали с водой в пропорции 70 : 30 (масс./масс.) для получения готовой сырной композиции с общим содержанием твердых веществ 28%. Сыры с более низким значением pH показали лучшую консистенцию (индикатор вязкости), чем сыр с более высоким значением pH, т.е. > 4,8 (таблица 1). Консистенции измеряли с помощью консистометра Боствика, поскольку он является предпочтительным вариантом для измерения консистенции и скорости потока во множестве вязких материалов, таких как, например, жидкий сыр.

Таблица 1. Сравнение консистенций композиций из сыра и воды с использованием сыров с разными значениями pH

Консистометр Боствика представляет собой длинный лоток с нанесенными на дно делениями 0,5 см. Лоток разделен в области конца подпружиненным затвором. При этом образуется камера, в которую загружают образец. Для выполнения испытания сначала загружают образец, затем открывают затвор и запускают таймер. В заданное время регистрируют положение образца в лотке. Стандарты и правила эксплуатации установлены на основе индивидуальных характеристик продуктов и используются для ежедневного обеспечения качества. Например, значение < 4 см за 30 секунд при температуре образцов < 20°C может быть подходящим для обеспечения надлежащей консистенции для дозирования на плоскую поверхность.

Пример 3. Влияние гомогенизации и регулирования pH на размягченную композицию из мягкого сыра

Сыр из козьего молока № 1 из предыдущего примера 2 смешали с водой в пропорции 60 : 40 (масс./масс.), нагрели до 50°C и гомогенизировали под давлением 50 МПа (500 бар). Затем отрегулировали значение pH сырной композиции (с гомогенизацией и без нее) с помощью пищевых кислот. Отмечено существенное повышение консистенции текстуры при регулировании значения pH у гомогенизированного образца по сравнению с негомогенизированным образцом (таблица 2).

Таблица 2. Сравнение консистенций композиций из сыра и воды, которые подвергали гомогенизации, а затем регулированию pH

На фиг. 2 показаны образцы после выпекания на пищевом продукте. Очевидно, что сырная композиция с отрегулированным более низким значением pH обладает существенно лучшей консистенцией продукта даже после стадии выпекания, чем образец без регулирования значения pH.

Пример 4. Влияние давления при гомогенизации на качество сырной композиции

В настоящих экспериментах использовали сыр с pH 4,0 и общим содержанием твердых веществ 42,1%. Сыр и воду смешали в пропорции 70 : 30 (масс./масс.) для достижения 27% содержания твердых веществ в готовом продукте. Гомогенизатор использовали при пропускной способности 20,4 кг/мин. Сырную композицию нагрели до 50°C перед гомогенизацией. Обеспечили надлежащее перемешивание без образования комков сыра, а pH сырной композиции составил 4,0.

Ниже приведены данные аналитических испытаний, которые использовали для оценки качества размягченной сырной композиции.

• Коэффициент неустойчивости с помощью анализатора Lumifuge. Нормализованный индекс разделения от 1 до нуля (нуль — отсутствие разделения; 1 — полное разделение). Более высокое значение указывает на более высокую физическую неустойчивость.

• Вязкость с помощью реометра Брукфильда при различных напряжениях. Зарегистрировано значение для напряжения 133 с^-1 при 10°C. Эти значения нельзя сравнивать непосредственно со значениями, зарегистрированными в предыдущем отчете об испытании. При визуальном осмотре образцов отмечена существенно более высокая вязкость в данном исследовании в сравнении с ранее наблюдавшейся вязкостью.

• Размер частиц с помощью анализатора размера частиц Malvern (стандартный протокол измерений для несферической формы). Регистрируемые данные представляют собой распределение частиц по среднему размеру.

При низком значении pH 4,0 ожидается, что сыры будут не способны удерживать дополнительную воду, добавленную для получения композиции. Кроме того, гомогенизация, которая представляет собой достаточно большое сдвиговое усилие, увеличивает синерезис и снижает водоудерживающую способность. Однако неожиданно было обнаружено, что это не прослеживалось в экспериментах, где гомогенизация сыров с низким pH 4,0 привела к увеличению водоудерживающей способности (как следует из значений коэффициента неустойчивости). Более конкретно, более высокое давление при гомогенизации привело к повышенной устойчивости (т.е. повышенному удерживанию воды). Это следует из данных в представленной ниже таблице 3.

Таблица 3. Сравнение свойств размягченных сыров под действием различного давления при гомогенизации

Пример 5. Нагрев до более высоких температур и/или более интенсивная термическая обработка отрицательно сказались на физической устойчивости сырных композиций

Коэффициент неустойчивости повышался, если стабилизированную композицию сыра и воды подвергали нагреву до 85°C. При нагреве до более высоких температур снижалась устойчивость (т.е. увеличивался коэффициент неустойчивости), а размер частиц увеличивался, что прослеживается в каждом диапазоне значений давления при гомогенизации, как показано в таблицах 4–6.

Таблица 4. Сравнение свойств размягченных сыров, гомогенизированных под давлением 3,5 МПа (35 бар) — 1-я стадия; 0,35 МПа (3,5 бар) — 2-я стадия, которые подвергались термической обработке до 85°C в течение различных периодов времени

Таблица 5. Сравнение свойств размягченных сыров, гомогенизированных под давлением 10 МПа (100 бар) — 1-я стадия; 1 МПа (10 бар) — 2-я стадия, которые подвергались термической обработке до 85°C в течение различных периодов времени

Таблица 6. Сравнение свойств размягченных сыров, гомогенизированных под давлением 20 МПа (200 бар) — 1-я стадия; 2 МПа (20 бар) — 2-я стадия, которые подвергались термической обработке до 85°C в течение различных периодов времени

Пример 6. Консистенция размягченных образцов сыров под действием более высоких значений давления при гомогенизации

Похожие эксперименты, как описано в примере 4, проводили со смешиванием мягкого сыра и воды в пропорции 60/40 и применяли более высокие значения давления при гомогенизации 30 и 40 МПа (300 и 400 бар). Результаты показаны в таблице 7 и подтверждают ранее описанные результаты.

Таблица 7. Сравнение консистенции размягченных сыров под действием различного давления при гомогенизации