Результат интеллектуальной деятельности: ГЕЛЕВАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к гелевой композиции для приготовления пищевого продукта и к способу приготовления пищевого продукта. В частности, изобретение относится к термообратимой гелевой композиции, содержащей как йота-каррагинан, так и ксантан в качестве желирующих веществ для приготовления соленого пищевого продукта.

Уровень техники

Концентрированные пищевые продукты, такие как бульонные кубики, известны в течение многих лет. В поиске альтернативных типов продуктов, обладающих отличающимися характеристиками и преимуществами по сравнению с традиционными пищевыми концентратами, были разработаны пищевые композиции, концентрированные в форме геля. В настоящее время известен ряд таких продуктов. Они типично основаны на присутствии желирующего агента или комбинации из двух или более желирующих веществ.

Продукты на основе одного гидроколлоидного желирующего агента не проявляют всех свойств, необходимых для простоты применения продукта в виде пищевого концентрата. Таким образом, были разработаны двухкомпонентные гелевые системы на основе гидроколлоидов. Каждый из них имеет свойства, делающие его пригодным для некоторых пищевых продуктов, но не для других.

Желатин обычно применяют в пищевой промышленности для производства желированных соленых продуктов. Вегетарианские альтернативы желатину были разработаны много лет назад, при этом каррагинаны являются наиболее часто применяемыми заменителями желатина, особенно в сладких продуктах, таких как желе. В соленых продуктах каррагинаны в основном применяют в качестве загустителей или стабилизаторов, например в заправках для салатов, а также в продуктах на основе мяса, в которых их также можно применять благодаря их желирующим свойствам. Тем не менее, в этих приложениях термообратимость не является необходимой характеристикой. Однакоимеется недостаток в расширении применения каррагинанов для некоторых желированных продуктов питания. Каррагинаны обычно применяют в продуктах питания с низкой концентрацией соли, типично 1-3%. Одним примером является патент US 6544573, описывающий заправку для салата с концентрацией соли 2 или 3,5%. Для продуктов с высоким содержанием соли температуры желирования и температуры плавления резко возрастают, из-за чего гели с трудом плавятся при повторном нагревании или растворяются в горячей воде. Каррагинаны также склонны к синерезису при добавлении высокого количества соли. По этим причинам каррагинаны ранее не рассматривались в качестве желирующих веществ для продуктов питания с высоким содержанием соли.

Ранее были предприняты попытки поиска желирующих ингредиентов, пригодных для концентрированных продуктов питания. Было установлено, что комбинация двух гидроколлоидных полисахаридов проявляет подходящие желирующие свойства. Например, WO 2007/068484, WO 2008/151850, WO 2008/151851 и WO 2008/151852 описывают комбинацию ксантана и различных галактоманнанов (камеди плодов рожкового дерева, камеди тары, гуаровой камеди или камеди кассии) в качестве желирующего агента. Одной проблемой этих комбинаций является то, что при повышении содержания соли в продукте питания необходимо повысить дозировку желирующего агента, поскольку гель теряет прочность по мере увеличения содержания соли. Имеется потребность в составе желирующего агента, устойчивого или обладающего повышенной прочностью геля при повышении содержания соли, что обеспечивает производство более плотного продукта в широком диапазоне концентраций соли. Другая проблема заключается в том, что эти комбинации при использовании с целью изготовления супа или соуса сохраняют способность к очень быстрому формированию геля при охлаждении. Это может приводить к нежелательной текстуре при потреблении продукта, когда блюдо охлаждено. Таким образом, имеется потребность в композиции для желирующего агента, не формирующей геля при обычном времени потребления пищи.

WO 2008/151852 описывает применение ксантана и камеди кассии, с тем недостатком, что камедь кассии недоступна в количествах, необходимых для промышленного производства в пищевом качестве, или является очень дорогостоящей. Далее, регуляторный статус камеди кассии все еще не установлен во многих странах, что очень затрудняет ее применение в промышленных продуктах.

Комбинация желатина и крахмала описана в WO 2007/068402 и WO 2007/068483. Основная проблема для этой комбинации заключается в том, что необходима очень высокая дозировка желирующих веществ (более 10%). Кроме того, желатин не популярен в качестве пищевого ингредиента у тех, кто предпочитает вегетарианскую диету.

JP 2001-258517 описывает применение агара, ксантана и камеди плодов рожкового дерева. Также упоминалась возможность применения каррагинана вместо ксантана и камеди плодов рожкового дерева. Но для этой желирующей композиции существует проблема, состоящая в том, что композицию нельзя быстро расплавить при повторном нагревании и добавлении в горячую воду. Легко плавящийся гель является важной характеристикой, необходимой для концентрированных продуктов питания.

Было установлено, что комбинация йота-каррагинана и ксантана обладает некоторыми необходимыми и неожиданными свойствами.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является обеспечение гелевой композиции, по меньшей мере частично преодолевающей один или несколько из вышеуказанных недостатков существующих гелевых композиций или по меньшей мере обеспечивающей полезную альтернативу.

Сущность изобретения

В первом аспекте настоящего изобретения обеспечена композиция в форме геля для приготовления пищевого продукта, включающая:

a) воду в количестве от 30 до 70% от массы всей композиции,

b) вкусоароматические вещества в количестве от 1 до 40% от массы всей композиции,

c) соль в количестве от 10 до 25% от массы всей композиции и

d) желирующие вещества в количестве от 0,2 до 5% от массы всей композиции, где желирующие вещества содержат по меньшей мере йота-каррагинан и ксантан.

Количество желирующих веществ в композиции предпочтительно составляет от 0,6% до 2%. Соотношение йота-каррагинана и ксантана предпочтительно находится в диапазоне от 80:20 до 30:70, но более предпочтительно в диапазоне от 50:50 до 60:40. Желирующие вещества могут дополнительно включать крахмал или другой тип каррагинана.

Композиция может дополнительно включать жир предпочтительно в количестве от 1 до 10%. Может также быть включен мальтодекстрин или глюкозный сироп в количестве до 40%. Количество воды предпочтительно находится в диапазоне от 40 до 60%, более предпочтительно от 45 до 60%. Вкусоароматические вещества включают в композицию обычно в количестве от 1 до 30%, предпочтительно от 5 до 15%.

В предпочтительных вариантах осуществления изобретения композиция приспособлена, чтобы быть термообратимой, что означает, что она плавится при повторном нагревании до температуры выше 75°C и растворяется при добавлении в кипящую воду менее чем за 2 минуты.

Композицию в соответствии с настоящим изобретением можно использовать для приготовления любого подходящего пищевого продукта, особенно соусов, супов, концентрированных бульонов, бульонов или подливок.

Во втором аспекте изобретения обеспечен способ получения композиции в форме геля для приготовления пищевого продукта, включающий стадии:

a) смешивания желирующих веществ, включающих по меньшей мере йота-каррагинан и ксантан, в воде,

b) нагревания до температуры по меньшей мере 70°C, предпочтительно по меньшей мере 80°C,

c) добавления соли и вкусоароматических веществ и перемешивания,

d) нагревания до температуры по меньшей мере 75°C, предпочтительно по меньшей мере 80°C, для пастеризации,

e) розлива в контейнеры и

f) охлаждения до комнатной температуры до формирования геля.

Способ может дополнительно включать изготовление премикса из желирующих веществ с мальтодекстрином или глюкозным сиропом и/или крахмалом. Способ может также включать добавление жира после смешивания желирующих веществ.

В другом аспекте изобретения обеспечено применение композиции в соответствии с настоящим изобретением для приготовления пищевого продукта, таких как соус, суп, концентрированный бульон, суповая основа, бульон или подливка.

Раскрытие изобретения

Имеется потребность в композиции для приготовления пищевого продукта, обладающего текстурой геля, способного выдерживать высокое содержание соли. Гелеобразующая композиция должна обратимо формировать гель и плавиться. Температура плавления должна быть в диапазоне, позволяющем композиции легко плавиться во время стадии стандартного нагревания или обеспечивать разбавление гелевой композиции в горячей воде. Кроме того, имеется потребность в гелевой композиции для приготовления пищевого продукта, устойчивого при транспортировке и хранении и демонстрирующего низкий синерезис при хранении, типично в течение нескольких недель или даже до нескольких месяцев.

Было установлено, что эти полезные свойства могут быть достигнуты по меньшей мере отчасти с помощью гелевой композиции для приготовления пищевого продукта, включающей: 30-70% воды, 10-25% соли и 0,2-5% желирующих веществ, где желирующие вещества включают по меньшей мере йота-каррагинан и ксантан. Кроме того, композиция содержит 1-40% других ингредиентов, обычно присутствующих в соленых продуктах, таких как вкусоароматические вещества (например, вкусоароматические вещества, усилители вкуса, пряные травы, специи, овощи, мясные и рыбные компоненты (в жидком или порошкообразном виде), липиды и углеводы или их смеси). Все проценты являются массовыми процентами в пересчете на массу всей композиции.

Термин «гель» в контексте настоящего изобретения означает твердый или полутвердый матрикс, образованный при взаимодействии одного или нескольких полисахаридов и воды, свободно сохраняющий форму в течение по меньшей мере нескольких минут и частично деформирующийся эластичным образом при воздействии деформирующей силы.

Термин «прочность на разрыв» применяется для обозначения прочности геля и относится к деформирующей силе, необходимой для разрушения геля. Прочность на разрыв геля должна составлять по меньшей мере 20 г, но предпочтительно больше 35 г, при измерении с помощью анализатора текстуры.

Термин «термообратимый» указывает на композицию желирующего агента, жидкую при повышенных температурах, формирующую гель при охлаждении до комнатной температуры и вновь плавящуюся при повторном нагревании.

«Соль» означает любую подходящую соль щелочного металла или их смесь. Соль, используемая в композиции из настоящего изобретения, типично является хлоридом натрия, но не ограничивается им. Например, можно использовать хлорид калия или любой продукт с низким содержанием натрия, обладающий вкусовым впечатлением хлорида натрия, если этот вкус в готовой рецептуре является приемлемым.

Термин «каррагинан» относится к семейству линейных сульфатированных полисахаридов, которые обычно экстрагируют из красных морских водорослей. Все каррагинаны являются полисахаридами с высокой молекулярной массой, состоящими из повторяющихся галактозных единиц и 3,6-ангидролактозы, сульфатированных и не сульфатированных. Единицы соединены чередующимися альфа-1-3 и бета-1-4 гликозидными связями. Существуют различные типы каррагинанов. Их структуры различаются по содержанию 3,6-ангидролактозы и эфир-сульфата. Основными типами являются каппа-, лямбда- и йота-каррагинан. Йота-каррагинан образует гели в присутствии катионов, и таким образом его поведение существенно зависит от содержания соли. Температура желирования увеличивается при повышении концентрации соли. Каррагинановые гели обычно являются термообратимыми, демонстрируя небольшой гистерезис между температурой желирования и плавления. Когда содержание соли возрастает, температуры желирования и плавления могут составлять 90-95°C, что затрудняет быстрое растворение в горячей воде. Йота-каррагинан также демонстрирует синерезис в присутствии соли.

Как применяется в контексте настоящего изобретения, «йота-каррагинан» означает любой каррагинан или смесь каррагинанов с преобладанием структурных единиц йота-каррагинана.

«Ксантан» является гетерополисахаридом с высокой молекулярной массой, обычно используемым в качестве пищевого загустителя (например, в заправках для салатов) и в качестве стабилизатора (например, в косметических продуктах). Его основная цепь состоит из глюкозных единиц, а боковая цепь является трисахаридом, состоящим из альфа-D-маннозы, содержащей ацетильную группу, бета-D-глюкуроновой кислоты и терминальной бета-D-маннозной единицы, связанной с пируватной группой. Ксантан демонстрирует очень высокую совместимость с солями, например до 25%, и обеспечивает высокую эластичность.

Термин «вкусоароматические вещества», как применяется в настоящем описании, включает вкусоароматические вещества, ингредиенты для усиления вкуса, пряные травы, специи, овощи, мясо, рыбу, ракообразных или их частицы.

Композиция может содержать дополнительные ингредиенты, выбранные из углеводов, липидов или их смесей. Липиды могут быть обеспечены в виде масел, забеливателей, растительных или животных жиров, сливок и любых традиционных ингредиентов, используемых в производстве соленых пищевых композиций. Углеводы могут быть обеспечены в виде сахаров, крахмалов, муки, мальтодекстринов, глюкозных сиропов и т.д.

Как применяется в данном описании, слова «включает», «включающий» и подобные выражения не должны интерпретироваться в исключительном или исчерпывающем смысле. Другими словами, они означают «включая, но не ограничиваясь».

Далее, любая ссылка в данном описании на документы предшествующего уровня техники не является признанием того, что они широко известны или являются частью общих знаний в этой области.

Авторы настоящего изобретения неожиданно установили, что объединение ксантана с йота-каррагинаном снижает время растворения геля при добавлении в горячую воду и позволяет гелю плавиться при повторном нагревании до температуры выше 75°C. Далее, объединение ксантана с йота-каррагинаном обеспечивает модификацию текстуры геля из чистого каррагинана (с обеспечением повышенной вязкости), а также снижает синерезис, обычно наблюдаемый для каррагинановых гелей.

Диапазон концентрации желирующего агента в гелевой композиции из настоящего изобретения составляет 0,2-5%, предпочтительно 0,6-2% к массы всей композиции.

Желирующие вещества могут быть только йота-каррагинаном и ксантаном или могут содержать йота-каррагинан, ксантан и другие вещества. В случае, если присутствуют только йота-каррагинан и ксантан, соотношение йота-каррагинана к ксантану предпочтительно находится в диапазоне от 80:20 до 30:70, более предпочтительно от 50:50 до 60:40, но может также быть любым другим подходящим отношением, включая, например, 20:80, 40:60 или 80:20.

В дополнение к ксантану и йота-каррагинану, могут быть добавлены другие типы каррагинанов, особенно каппа- и лямбда-каррагинаны.

Количество воды в гелевой композиции находится в диапазоне от 30% до 70%, предпочтительно от 40% до 60%, более предпочтительно от 45% до 60%.

Количество вкусоароматических веществ в гелевой композиции находится в диапазоне от 1 до 40%, предпочтительно от 5% до 15%.

Композиция в соответствии с настоящим изобретением может дополнительно содержать жир в количестве от 1 до 10%, например, такой как эмульгированное или диспергированное масло и/или жир. Кроме того, композиция может содержать до 40% мальтодекстринов и/или глюкозного сиропа.

Соотношение между солью и водой также важно для итоговой текстуры гелевого продукта. Одну и ту же прочность на разрыв геля, содержащего, например, 48% воды и 16% соли, можно обеспечить, даже если повысить содержание воды до 60%, а содержание соли увеличить до 20% (без повышения дозировки желирующих веществ). Таким образом, даже если содержание воды значительно повышается, можно достичь той же самой прочности при разрыве, поддерживая то же самое отношение соль:вода. Кроме того, той же самой прочности геля при разрыве можно достичь при снижении дозировки желирующих веществ, обеспечивая повышение только уровня соли и сохраняя постоянный уровень всех других параметров, включая воду.

В то время как композиция из настоящего изобретения может содержать воду, соль и желирующие вещества в количествах в пределах широкого диапазона (30-70% воды, 10-25% соли, 0,2-5% желирующих веществ), гелями, обладающими предпочтительными характеристиками прочности геля, не слишком быстрого образования геля и быстрой растворимости в горячей воде, наиболее вероятно (хотя и не ограничиваясь) являются те гели, которые имеют такой состав, как:

40-45% воды, 12-25% соли и 0,4-2% желирующих веществ,

45-50% воды, 15-25% соли и 0,4-2% желирующих веществ,

50-55% воды, 17-25% соли и 0,6-3% желирующих веществ,

55-60% воды, 19-25% соли и 0,6-3% желирующих веществ.

Композиция может также содержать частицы или кусочки других ингредиентов, таких как овощи, пряные травы и мясо.

Кроме того, изобретение относится к способу приготовления гелевой композиции в соответствии с настоящим изобретением.

Способ включает стадии нагревания воды, добавления ингредиентов в воду и применения по меньшей мере одной дополнительно стадии нагревания смеси в процессе добавления ингредиентов.

В частности, способ предпочтительно включает стадии нагревания воды до 50°C и приготовления премикса из гидроколлоидов с глюкозным сиропом или мальтодекстринами. Премикс, содержащий гидроколлоиды, добавляют в воду при перемешивании и нагревают при температуре около 80°C (по меньшей мере 75°C) для надлежащей гидратации камедей. Затем добавляют дополнительные сухие ингредиенты, предварительно смешанные перед добавлением, включая соль, вкусоароматические вещества и тому подобное. Наконец, добавляют жировой компонент и нагревают и пастеризуют полную композицию. Композицию затем можно разлить в подходящие контейнеры и оставить для охлаждения при комнатной температуре. Контейнеры и соответственно охлажденная композиция могут иметь любую возможную форму, предпочтительно форму кубика, пилюли, сферы, яйца или тому подобную.

Полученный продукт является гелевой композицией, устойчивой при комнатной температуре и плавящейся при повторном нагревании выше 75°C, и растворяющейся при добавлении в кипящую воду менее чем за две минуты, с дополнительной стадией нагревания или без него. Эта скорость растворения выше, чем у других гелевых композиций на основе каррагинана.

Кроме того, изобретение относится к применению гелевой композиции для приготовления пищевого продукта, такого как суп, соус, бульон, концентрированный бульон, суповая основа или подливка, путем плавления или разбавления композиции в горячей или кипящей воде. Можно применять любое подходящее количество гелевой композиции, хотя типично используемое количество будет составлять 25-50 г/л воды, или 25-50 г/кг, например, риса или овощей, при использовании напрямую с твердой пищей, а не при добавлении в воду.

Продукт согласно настоящему изобретению обладает некоторыми преимуществами по сравнению с известными гелевыми композициями. Одним преимуществом является то, что процесс желирования во время и после охлаждения является медленным. Типично он занимает несколько часов перед надлежащим формированием геля, например 12-48 часов или еще больше. Напротив, многие известные гелевые композиции формируют гель уже при температуре ниже 60-50°C, что может приводить к нежелательной текстуре при употреблении продукта. Если время между приготовлением пищевого продукта с применением гелевой композиции и употреблением является слишком долгим, то суп или соус может вновь сформировать нежелательную гелевую текстуру. Гелевая композиция из настоящего изобретения обеспечивает сохранение не гелевой текстуры при употреблении продукта. Далее, замедление желирования обеспечивает более простое производство гелевой композиции, предотвращая быстрое желирование в производственном оборудовании.

Другим преимуществом является то, что прочность геля является устойчивой или даже возрастает при повышении содержания соли, что обеспечивает очень плотный продукт даже при некоторых вариациях способа (например, при испарении воды во время стадии нагревания).

Примеры

Изобретение далее описано со ссылкой на следующие примеры. Необходимо понять, что заявленное изобретение не ограничивается каким-либо образом данными примерами.

Пример 1: Способ

Общая процедура приготовления гелевых композиций из вышеуказанных примеров является следующей:

- добавление воды в сосуд для смешивания

- добавление желирующих веществ (предпочтительно, предварительно смешанных с мальтодекстрином или глюкозным сиропом)

- смешивание до получения однородной композиции и нагревание до температуры 80°C

- добавление всех остальных ингредиентов в сосуд

- перемешивание и гомогенизация до отсутствия видимых комков

- нагревание до температуры 80°C и пастеризация

- розлив в подходящий контейнер и герметизация

- остывание до комнатной температуры.

Пример 2: Синерезис и прочность на разрыв

Синерезис измеряли как количество отделенной воды, разделенное на количество отделенной воды + масса геля.

Прочность при разрыве измеряли с применением анализатора текстуры ТАХТ2 (Microstable systems) при следующих условиях:

- нагрузка ячейки: 5 кг

- анализ пенетрации с применением цилиндрического зонда диаметром 1,27 см

- образец загружали непосредственно после нагревания в контейнер диаметром 50 мм, до достижения высоты 55 мм. Позволяли образцу остыть и сформировать гель при комнатной температуре. Перед измерением образец помещали в водяную баню при 20°C для уравновешивания температуры

- условия анализа: скорость перед анализом - 11 мм/с, скорость при анализе - 0,5 мм/с, скорость после анализа - 10 мм/с. Измерения прекращали при глубине пенетрации 25 мм

- прочность при разрыве регистрировали на пике силы изгиба по сравнению с глубиной пенетрации.

Пример 3: Йота-каррагинан и ксантан (50:50)

Полученный продукт был гелем с прочностью на разрыв 60 г спустя одни сутки, растворявшийся при добавлении горячей воды примерно за 75 секунд и демонстрировавший менее 5% синерезис спустя 2 месяца. По сравнению, тот же самый гель, полученный с 0,9% йота-каррагинана и без ксантана, имел прочность на разрыв 220 г спустя 1 сутки, точку плавления 95-100°C, время растворения в кипящей воде около 2 минут и синерезис 7,5% спустя только 2 суток.

Пример 4: Йота-каррагинан и ксантан (50:50)

Сравнение с Примером 3 показало, что когда содержание воды в композиции повышается, получают гель с необходимыми свойствами путем повышения концентрации желирующих веществ.

Пример 5: Йота-каррагинан, ксантан (33:66) и крахмал

Этот пример демонстрирует, что можно получить гель, в котором часть каррагинана заменена крахмалом.

Пример 6: Йота-каррагинан, ксантан (50:50) и мононатрия глутамат

Этот пример демонстрирует, что можно получить гель, когда композиция включает другие натрийсодержащие ингредиенты (например, мононатрия глутамат) в дополнение к соли.

Пример 7: Иота-каррагинан, ксантан (50:50) и кусочки/пряные травы

Эти примеры демонстрируют, что гель может формироваться, когда в композиции присутствуют пряные травы/кусочки.

Пример 8: Иота-каррагинан, ксантан (80:20)

Гель, образованный в этом примере, имел прочность на разрыв 180 г спустя одни сутки после приготовления.

Пример 9: Сравнение времени формирования геля

В этом примере приведено сравнение времени формирования геля для композиции, содержащей ксантан и камедь плодов рожкового дерева в качестве желирующих веществ, и композиции, содержащей йота-каррагинан и ксантан в качестве желирующих веществ. Композиция, содержащая ксантан и камедь плодов рожкового дерева, формировала гелеобразную текстуру только спустя примерно 30 минут при охлаждении до комнатной температуры. Напротив, композиция, содержащая ксантан и каррагинан, дольше оставалась текучей пастой при тех же самых условиях. Гелеобразная структура не формировалась примерно до 24 часов.

Пример 10: Влияние соли на прочность геля

Оценка прочности при разрыве спустя одни сутки для каждой из двух рецептур показала, что если содержание соли повышается, а содержание воды и других ингредиентов остается постоянным, то можно достичь той же самой прочности геля для комбинации йота-каррагинана/ксантана, даже если содержание желирующих веществ слегка снижено.

Необходимо понять, что хотя изобретение описано со ссылкой на конкретные варианты осуществления, могут быть выполнены вариации и модификации без отделения от объема изобретения, изложенного в формуле изобретения. Далее, если известны эквиваленты для определенных признаков, такие эквиваленты включены, как если бы они специально упоминались в данном описании.