ЗАМОРОЖЕННЫЕ КОНДИТЕРСКИЕ ИЗДЕЛИЯ

Настоящее изобретение относится к замороженным кондитерским изделиям, представляющим собой подкисленные замороженные кондитерские изделия, такие как фруктовый лед, фруктовое мороженое, щербеты и т.п.

Традиционно фруктовый лед, фруктовое мороженое, щербеты и т.п. имеют рН около 4 или ниже. Как правило, такие продукты имеют вкус и аромат фруктов, или вкус и аромат колы и, следовательно, содержат кислоты, такие как лимонная кислота, яблочная кислота, винной кислота или фосфорная кислота. Однако известно, что кислоты повреждают зубы, поскольку они являются причиной деминерализации зубной эмали. Фруктовый лед и фруктовое мороженное представляют собой продукты, создаваемые для детей, при этом родители проявляют озабоченность проблемой повреждения зубов у детей и, следовательно, противодействуют потреблению детьми таких продуктов. Простое повышение рН не ведет к решению проблемы, хотя это снижает деминерализацию, но создает другие проблемы, а именно, замороженное кондитерское изделие теряет характерный кислый вкус. Следовательно, сохраняется потребность в замороженных кондитерских изделиях, которые оказывают меньшее деминерализующее воздействие.

Авторы настоящего изобретения обнаружили, что подкисленные замороженные кондитерские изделия, не являющиеся причиной существенной деминерализации зубной эмали, но при этом сохраняющие кислый вкус, могут быть получены при использовании буфера. Следовательно, в первом аспекте настоящее изобретение относится к замороженному кондитерскому изделию с рН от 4,7 до 5,5, включающему (от веса кондитерского изделия)

от 10 до 35% подсластителей;

от 0,6 до 3% буфера;

не более 2% белка; и

не более 2% жира.

рН должен составлять, по меньшей мере, 4,7 для того, чтобы минимизировать деминерализацию зубной эмали. рН не должен быть выше 5,5, поскольку для получения рН выше 5,5 требуется большое количество буферной соли. Большие количества буферной соли усиливают растворимость кальция в зубной эмали, таким образом, вызывая деминерализацию и снижая положительный эффект, полученный повышением рН до требуемого. Кроме того, высокая концентрация катионов буфера вызывает присущее минеральным веществам послевкусие. Буфер не только поддерживает требуемый рН, но также и выступает в роли источника Н⁺ ионов, которые обеспечивают требуемое органолептическое ощущение кислотности.

Предпочтительно, буфер включает слабую кислоту, выбранную из лимонной кислоты, яблочной кислоты, молочной кислоты, фумаровой кислоты, аскорбиновой кислоты, винной кислоты, фосфорной кислоты, янтарной кислоты или их смесей. Более предпочтительно, буфер также включает натриевую или калиевую соль слабой кислоты. Наиболее предпочтительно, буфер включает лимонную кислоту и цитрат натрия.

Предпочтительно, рН составляет от 4,8 до 5,4; более предпочтительно, от 4,9 до 5,3.

Предпочтительно, содержание буфера составляет от 0,75 до 2,5 вес.%, более предпочтительно, от 1 до 2 вес.%.

Предпочтительно, замороженное кондитерское изделие включает от 15 до 25 вес.% подсластителей.

Предпочтительно, замороженное кондитерское изделие содержит менее 0,1% искусственных подсластителей.

Предпочтительно, замороженное кондитерское изделие содержит от 2 до 12 вес.% фруктоолигосахаридов.

Предпочтительно, замороженное кондитерское изделие включает менее 1 вес.% белка, более предпочтительно, менее 0,5 вес.%, наиболее предпочтительно, не содержит белка.

Предпочтительно, замороженное кондитерское изделие включает менее 1 вес.% жира, более предпочтительно, менее 0,5 вес.%, наиболее предпочтительно, не содержит жира.

Предпочтительно, замороженное кондитерское изделие представляет собой фруктовый лед, фруктовое мороженое или щербет.

В соответствующем аспекте настоящее изобретение относится к способу получения замороженного кондитерского изделия по первому аспекту, способ включает стадии:

(a) получение смеси с рН от 4,7 до 5,5, включающей от 10 до 35 вес.% подсластителей; от 0,6 до 3 вес.% буфера; не более 2 вес.% белка и не более 2 вес.% жира;

(b) пастеризацию и, возможно, гомогенизацию смеси; затем

(c) замораживание и, возможно, аэрирования смеси с получением замороженного кондитерского изделия.

Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые здесь, имеют общепринятые значения, понятные специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение. Определения и описание различных использованных условий и технологий при производстве замороженного кондитерского изделия могут быть найдены в R.T. Marshall, H. D. Goff and R.W. Hartel (2003), Kluwer Academic/Plenum Publishers. Если не указано иное, все проценты приведены по весу, за исключением процентов, относящихся к взбитости.

Буфер

Буферы противостоят изменению рН при введении небольшого количества кислоты или основания или при растворении. Буферные системы по настоящему изобретению способны поддерживать рН замороженного кондитерского изделия в пределах от 4,7 до 5,5. рН замороженного кондитерского изделия означает рН в жидкой форме, например, когда смесь не заморожена или расплавлена. Буферы состоят из слабых кислот и оснований. Действие буфера - это результат уравновешивания между слабой кислотой (НА) и сопряженным основанием (А^-)

НА(aq)+Н₂О(I)↔Н₃О⁺(aq)+А^-(aq)

Буфер не только устанавливает рН, но и также обеспечивает источник сохраненных ионов водорода, которые обеспечивают кислый вкус. Общее содержание буфера определяется как количество кислоты плюс сопряженное основание.

Предпочтительно, рН составляет менее 5,4; более предпочтительно, менее 5,3. Предпочтительно, рН составляет более 4,8; более предпочтительно, более 4,9. Увеличение рН снижает скорость деминерализации зубов. Однако если рН слишком высокий, органолептическое восприятие кислотности снижается. Кроме того, высокий рН требует увеличения содержания основания, что в результате приводит к появлению соленого/присущего минеральным веществам послевкусия из-за высокой концентрации катионов в основании.

Кислота в буфере может быть обеспечена в форме чистой кислоты (например, моногидрат лимонной кислоты) или может присутствовать в других ингредиентах (например, лимонная кислота или яблочная кислота во фруктовом соке). Кислота, изначально присутствующая в таких ингредиентах, должна приниматься в расчет при определении количества основания, необходимого для получения буфера с требуемым рН и при определении общего количества буфера.

Как правило, кислота, содержащаяся во фруктовом льде, фруктовом мороженом и щербетах, представляет собой лимонную кислоту, поскольку цитрусовые (например, лимон, апельсин, лайм и грейпфрут) являются популярными ароматизаторами для этих продуктов. Однако могут быть использованы другие кислоты, например, яблочная кислота (например, в продуктах со вкусом и ароматом яблока), винная кислота (например, в продуктах со вкусом и ароматом винограда), фосфорная кислота (например, в продуктах со вкусом и ароматом колы) или молочная кислота (например, в йогурте). Также могут быть использованы другие кислоты, такие как фумаровая кислота, аскорбиновая кислота или янтарная кислота. Предпочтительно, основание представляет собой натриевую или калиевую соль кислоты. Как правило, соли натрия и калия растворимы, относятся к пищевым солям и легко доступны.

Могут быть использованы смеси различных кислот. При этом смесь главным образом состоит из одной кислоты, основания сопряженного с предпочтительной для использования в буфере кислотой. Например, при использовании главным образом лимонной кислоты, предпочтительно, использовать, например, цитрат натрия или калия. При использовании смеси двух или более кислот, находящихся в равном соотношении, предпочтительно, использовать сопряженное основание более сильной кислоты. Например, при использовании смеси 50/50 лимонной и яблочной кислоты, в качестве основания предпочтительно, использовать цитрат. В этой ситуации эффективна только половина кислоты (лимонная, рК_а1=3,1), входящей в состав буфера, в то время как другая половина (яблочная, рК_а1=3,4) остается свободной кислотой.

Для определения требуемого количества основания для данной кислоты или смеси кислот в продукте и требуемого рН, кривая рН должна быть получена титрованием данного продукта, по которой может быть определено количество основания с использованием способа, описанного ниже в Примере 1. В качестве альтернативы начальная оценка может быть получена на основании кривой рН для цитрата/лимонной кислоты (смотрите Пример 1). Затем рН измеряют и регулируют до достижения требуемого показателя введением большего количества кислоты или основания соответственно.

Органолептическое восприятие кислотности может регулироваться увеличением или уменьшением концентрации буферной системы (принимая во внимание кислоту, присутствующую во фруктовом соке и т.п.). Предпочтительно, содержание буфера составляет, по меньшей мере, 0,75 вес.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 1 вес.%, поскольку более высокое содержание буфера в большей степени усиливает ощущение кислотности. Предпочтительно, содержание основания составляет не более 2,5 вес.%, более предпочтительно, не более 2 вес.%, поскольку если концентрация катионов основания слишком высокая, продукт может иметь соленое/присущее минеральным веществам послевкусие.

Замороженные кондитерские изделия

Замороженное кондитерское изделие по настоящему изобретению предпочтительно, представляет собой фруктовый лед, фруктовое мороженое или щербет. Как правило, фруктовый лед содержит 15-25 вес.% сахаров/подсластителей/заменителей сахара совместно со стабилизаторами, красителями и ароматизаторами. Фруктовое мороженое представляет собой фруктовый лед, содержащий, по меньшей мере, 10% фруктов. Фрукты означают употребляемую в пищу часть фрукта или эквивалент, такой как сок, экстракт, концентрат или дегидратированный продукт и т.п. Фрукты, пюре, сок или любой другой продукт может быть использован как в свежем, так и в консервированном виде. Щербеты представляют собой аэрированные продукты. Кроме того, ингредиенты, присутствующие во фруктовом льде и фруктовом мороженом, как правило, содержат вспенивающий или аэрирующий агент. Белки (например, молочный белок), как правило, не присутствуют во фруктовом льде, фруктовом мороженом и щербетах за исключением небольших количеств в качестве стабилизаторов (например, желатин) или аэрирующих агентов (например, гидролизованный сывороточный белок). Как правило, жиры не присутствуют в фруктовом льде, фруктовом мороженом и щербетах.

Замороженные кондитерские изделия содержат подсластители, включающие сахара (такие как фруктоза, сахароза, декстроза и кукурузные сиропы) и/или сахарные спирты (такие как мальтит, ксилит, глицерин и сорбит), заменители сахара (такие как инулин, олигофруктоза и полидекстроза) и интенсивные искусственные подсластители (такие как аспартам, сахарин, ацесульфам К, алитам, тауматин, цикламат, глицирризин, стевиозид, неогесперидин, сукралоза, монеллин и неотам).

В одном варианте воплощения настоящего изобретения замороженное кондитерское изделие по существу свободно от искусственных подсластителй, то есть, содержит их менее 0,1 вес.%, более предпочтительно, менее 0,01 вес.% искусственных подсластителей, наиболее предпочтительно, не содержит искусственных подсластителей. Известно, что простые сахара (в частности сахароза) и производные крахмала, такие как кукурузные сиропы, могут являться причиной деминерализации зубной эмали при конвертации в молочную кислоту бактериями полости рта. Следовательно, до настоящего времени не было разработано составов мороженого, не оказывающего влияния на зубную эмаль, в котором часть или вся сахароза замещена искусственными подсластителями. Однако для подкисленных замороженных кондитерских изделий по настоящему изобретению авторы установили, что более важно контролировать кислотность состава, чем заменять простые сахара и/или кукурузные сиропы. Следовательно, происходит существенное снижение деминерализации зубной эмали, даже если искусственные подсластители не используют для замены простых сахаров и/или кукурузных сиропов. Избегая использования искусственных подсластителей, можно получить состав для подкисленных замороженных кондитерских изделий, которые оказывают меньшее деминерализующее воздействие, но которые не содержат ингредиенты, рассматриваемые потребителями как искусственные или ненатуральные.

В другом варианте воплощения настоящего изобретения замороженное кондитерское изделие содержит фруктоолигосахариды. Фруктоолигосахариды включают линейные цепи фруктозных единиц, связанных β(2-1) связями и часто заканчиваются глюкозными единицами. Фруктоолигосахариды недоступны для метаболизма бактериями полости рта и, следовательно, обладают низким потенциалом для образования кислоты. Следовательно, такие материалы полезны в качестве заменителей сахара в замороженных кондитерских изделиях, которые оказывают меньшее деминерализующее воздействие. Также их преимущество заключается в том, что они относятся к натуральным, здоровым ингредиентам. Фруктоолигосахариды являются особенно подходящими подсластителями для замороженных кондитерских изделий по настоящему изобретению, поскольку буфер предотвращает гидролиз фруктоолигосахаридов до фруктозы, который происходит при обработке в комбинации высокой температуры и низкого рН, например, при пастеризации.

Фруктоолигосахариды включают инулин, олигофруктозу (которую также иногда называют олигофруктан) и кестозу. Инулин присутствует во многих растительных культурах, в промышленном производстве его, как правило, экстрагируют из корней цикория. Как правило, инулин имеет степень полимеризации (СП) в пределах от 10 до около 60. Предпочтительно, СП ниже 40, более предпочтительно, СП ниже 20. Инулин доступен от компании ORAFTI под торговой маркой Raftiline^TM. Олигофруктоза имеет от 2 до 7 фруктозных единиц. Олигофруктозу получают из инулина частичным ферментативным гидролизом. Олигофруктоза доступна от компании ORAFTI под торговой маркой Raftiline^TM. Другая форма олигофруктозы представляет собой кестозу (доступную от Beghin-Meiji). Кестоза состоит из 3 фруктозных единиц и, следовательно, особенно эффективна для обеспечения пониженной точки замерзания. Предпочтительно, замороженное кондитерское изделие содержит, по меньшей мере, 2 вес.%, более предпочтительно, по меньшей мере, 3 вес.%, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 4 вес.%, наиболее предпочтительно, по меньшей мере, 5 вес.% фруктоолигосахаридов. Предпочтительно, замороженное кондитерское изделие содержит не более 12 вес.%, более предпочтительно, не более 10 вес.%, еще более предпочтительно, не более 9 вес.%, наиболее предпочтительно, не более 8 вес.% фруктоолигосахаридов. Предпочтительно, фруктоолигосахарид выбирают из группы, состоящей из олигофруктозы, инулина, кестозы и их смесей.

Замороженные кондитерские изделия могут быть аэрированными или не аэрированными. Для не аэрированных замороженных кондитерских изделий взбитость составляет менее 20%, предпочтительно, менее 10%. Не аэрированное замороженное кондитерское изделие не подвергают стадиям специальной обработки, таким как взбивание для увеличения содержания газа. Несмотря на это, следует понимать, что в процессе получения не аэрированных замороженных кондитерских изделий в продукт могут быть введены низкие уровни газа, такого как воздух. Аэрированные замороженные кондитерские изделия имеет взбитость более 20%, предпочтительно, более 50%, более предпочтительно, более 75%. Предпочтительно, замороженное кондитерское изделие имеет взбитость менее 200%, более предпочтительно, менее 150%, наиболее предпочтительно, менее 120%. Степень аэрирования измеряют как «взбитость», которую определяют при атмосферном давлении:

Замороженное кондитерское изделие может быть получено любым подходящим способом, например, способом, включающим стадии:

(a) получения смеси ингредиентов; затем

(b) пастеризацию или, возможно, гомогенизацию смеси; затем

(c) замораживание и, возможно, аэрирование смеси с получением замороженного кондитерского изделия.

Далее настоящее изобретение описывается со ссылкой на следующие иллюстрирующие, но не ограничивающие примеры и Фигуры, где:

Фигура 1- кривые рН для лимонной кислоты, титрованной гидроксидом натрия, выраженные в показателях (a) концентрация гидроксида натрия и (b) соотношение цитрата натрия с оставшейся лимонной кислотой.

ПРИМЕРЫ

Пример 1: Получение буфера.

Пример 1 демонстрирует получение буфера с заданным рН. Сначала титровали 0,5 молярный раствор лимонной кислоты с использованием 1 молярного раствора гидроксида натрия при 18°С. Полученная в результате кривая титрования приведена на Фигуре1 (a). Введение гидроксида натрия нейтрализует некоторое количество лимонной кислоты с повышением рН раствора. рН в любой точке кривой титрования определяют соотношением лимонной кислоты к цитрату. При концентрациях, как правило, используемых в пищевых продуктах, например, менее 10 вес.%, рН по существу зависит только от соотношения и не зависит от концентрации (при высоких концентрациях буфера на рН воздействует ионная сила).

Количество лимонной кислоты и цитрата натрия в любой точке кривой может быть рассчитано, исходя из концентрации гидроксида натрия и начальной концентрации лимонной кислоты. Следовательно, кривая рН может быть выражена как соотношение концентраций цитрата натрия к лимонной кислоте, приведено на Фигуре 1(b). Требуемый рН для буфера может быть получен из соотношения этой кривой цитрат натрия: лимонная кислота. Некоторые примеры приведены в Таблице 1. В первой колонке приведен требуемый уровень рН. Во второй колонке приведено соотношение цитрата натрия к лимонной кислоте, приведенное на Фигуре 1(b). В следующих трех колонках приведена композиция полученного раствора, в последующей колонке приведен фактический рН раствора. В каждом случае фактический рН близок к требуемому рН.

Пример 2: Фруктовый лед.

Пример 2 демонстрирует фруктовый лед по настоящему изобретению, полученный с использованием состава, приведенного в Таблице 2. Были использованы концентрации двунатрий цитрата: 1,171 и 1,964 вес.%, полученные в результате смеси имели ожидаемый рН 5,0 и 5,5 соответственно. Также получали три сравнительных примера. Сравнительный пример Х представлял собой стандартный фруктовый лед с использованием состава по Примеру 2, но без использования буферной соли (то есть, без цитрата натрия). Сравнительный пример Y представлял собой фруктовый лед, содержащий меньше сахара и кислоты, что как считается, вызывает меньшую деминерализацию по сравнению со стандартным фруктовым льдом. Сравнительный пример Z представлял собой состав фруктового льда с рН 5,1. Однако это достигалось не за счет использования буфера, а вместо моногидрата лимонной кислоты для нейтрализации лимонной кислоты, присутствующей в лимонном соке использовали

1 молярный гидроксид натрия до рН 5,1.

Олигофруктоза представляла собой Raftilose^TM Р95, доступную от ORAFTI (Tiene, Belgium), с содержанием влаги 3 вес.%. По сухому веществу Raftilose^TM состояла из 95 вес.% олигофруктозы и 5 вес.% сахаров (состоящих из 3% сахарозы, 1% фруктозы и 1% глюкозы). Концентрат лимонного сока (40° Брикс) с содержанием лимонной кислоты 27,5%.

Фруктовый лед в форме ледяных леденцов (около 100 мл в объеме) на палочке получали следующим образом. Сначала смешивали с горячей водой сухие ингредиенты и перемешивали до полного их растворения. Затем смеси пастеризовали при температуре 83°С в течение 20 секунд, охлаждали до комнатной температуры (18°С ) и измеряли рН каждой смеси. Смеси заливали в формы и помещали их на ледяную баню при температуре -40°С, палочки вставляли, когда смесь частично замерзала. Затем продукты закаливали, извлекали из форм и хранили при температуре -18°С.

Модель для тестирования представляла собой блоки эмали в форме зубов жвачного животного. Модель вручную полировали с использованием оксида алюминия с размером частиц 9 микрон для выравнивания краев и поверхности. У каждого блока измеряли твердость по Кнупу с использованием тестера микротвердости Mitutoyo MVK-H1 Vikers. На каждом блоке делали 16 надпилов и высчитывали средний показатель. Затем блоки размещали на стержнях для крепления с использованием ленточного воска; по краям блоков наносили лак для ногтей, ограничивая поверхность, подвергаемую воздействию, только эмалью поверхности головки зуба. Образцы (2 мл) фруктового льда по Примерам 2А и 2В и сравнительным примерам X и Y нарезали и помещали в 7 мл контейнеры и нагревали до температуры 37°С. Блоки эмали погружали в расплавленный фруктовый лед на 30 минут. После обработки блоки промывали большим количеством деионизированной воды и снова измеряли твердость. Результаты приведены в Таблице 3.

Из Таблицы 3 видно, что наблюдалось большое снижение твердости эмали после воздействия фруктового льда по сравнительным примерам X и Y (33% и 25% соответственно) в то время как при воздействии образцов по Примерам 2А и 2В по настоящему изобретению наблюдалось значительно меньшее снижение твердости (9% и 12%). Хотя образец по Примеру 2В имел более высокий рН по сравнению с Примером 2А наблюдалось большее уменьшение твердости. Предполагается, что этот произошло из-за более высокого рН, вызванного большим количеством цитрата натрия для получения буфера. Более высокая концентрация ионов цитрата в результате ведет к большей растворимости кальция в эмали.

Также проводили дегустацию фруктового льда. Образцы по Примерам 2А и 2В и сравнительным примерам X и Y при дегустации продемонстрировали выраженный фруктовый вкус и аромат и кислотность, а сравнительный пример Z был безвкусный и не имел фруктового аромата. Пример 2А (рН 5,0) продемонстрировал самый аутентичный фруктовый вкус и аромат. Пример 2В (рН 5,5) продемонстрировал приемлемый фруктовый вкус и аромат, но имел ощутимое соленое/присущее минеральным веществам послевкусие, усиливающееся из-за относительно высокой концентрации буфера. Пример продемонстрировал возможность использования буферной системы по настоящему изобретению для получения замороженных кондитерских изделий с кислым вкусом, избегая при этом низкого рН и, следовательно, минимизируя деминерализацию зубной эмали. Напротив простое повышение рН без использования буферной системы не позволяет получить требуемый вкус.

Пример 3: Фруктовое мороженое.

Примеры 3А, 3В и 3С представляют собой составы фруктового мороженого по настоящему изобретению, приведенные в Таблице 4. Составы с концентратом апельсинового сока с содержанием лимонной кислоты 6,1% имеют рН 5,0 при 65° Брикс.

Пример 4:

Щербет

Пример 4 представляет собой состав щербета по настоящему изобретению (рН 5,0), приведенный в Таблице 5.

Пример 4: Фруктовое мороженое.

Примеры 5А, 5В и 5С представляют собой составы фруктового мороженого со вкусом и ароматом апельсина, приведенные в Таблице 6. Использовали три концентрации буфера (лимонная кислота и цитрат натрия): 0,5; 0,75 и 1 вес.% соответственно. Пример 5А представляет собой сравнительный пример, поскольку он содержит менее минимально требуемого количества буфера. Примеры 5В и 5С содержат большее количество буфера и входят в объем настоящего изобретения. рН Примеров 5А, 5В и 5С составил 4,8.

Проводили дегустацию образцов Примеров. Образец по Примеру 5А был безвкусный и имел слабовыраженный фруктовый аромат. Образцы по Примерам 5В и 5С при дегустации продемонстрировали более кислый и более фруктовый вкус и аромат. Этот Пример продемонстрировал, что недостаточные количества буфера (<0,6%) не позволяют получить требуемый уровень кислого вкуса, в то время как замороженные кондитерские изделия, содержащие буфер в количествах по настоящему изобретению, позволяют получить требуемый кислый вкус.

Различные признаки и варианты воплощения настоящего изобретения после внесения соответствующих изменений так же входят в объем настоящего изобретения. Следовательно, признаки одного варианта воплощения настоящего изобретения могут быть скомбинированы с признаками другого варианта воплощения настоящего изобретения. Все публикации введены ссылкой в полном объеме. Специалисту в области техники, к которой относится настоящее изобретение, следует понимать, что различные модификации и варианты описанных способов и продуктов входят в объем настоящего изобретения. Хотя в описании настоящего изобретения приведены конкретные предпочтительные варианты его воплощения, формула изобретения не ограничивается этими вариантами воплощения. Различные модификации способов воплощения настоящего изобретения, очевидные для специалиста в области техники, к которой относится настоящее изобретение, также входят в объем настоящего изобретения и приложенную формулу изобретения.