Заменитель сливок, способ его получения и замороженный десерт пониженной жирности

Заменитель сливок, способ его получения и замороженный десерт пониженной жирности

Реферат

 

Использование: в пищевой промышленности. Сущность изобретения: заменитель сливок включает белковый компонент и воду, причем белковый компонент представляет собой, в основном неагрегированные сфероидальные макроколлоидные частицы, имеющие распределение по размеру диаметра от 0,1 до 3,0 мкм, и оболочку, содержащую коагулируемый белок, деатурированный вокруг сердцевины из ядрообразующего агента, причем ядро составляет от 1 до 90% от общего объема частицы. Замороженный десерт пониженной жирности используют в качестве белкового компонента для заменителя сливок в количестве от 20 до 40 мас. %. Способ получения заменителя сливок заключается в смешивании белкового компонента и воды, затем смесь нагревают. Полученная смесь содержит от 5 до 20% белкового компонента, состоящего из некоагулируемого белка и ядрообразующего агента, источник белка обеспечивает от 1,25 до 19% коагулируемого белка в пересчете на смесь и от 0,05 до 18% ядрообразующего агента в пересчете на смесь. Подготовленную белковую смесь нагревают при температуре от 80 до 120^oC под воздействием высоких усилий сдвига от 3000 до 10000 об/мин при pH от 6 до 7, денатурируя таким образом коагулируемый белок вокруг ядрообразующего агента. 3 с. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил. 5 табл.

Изобретение относится к пищевым продуктам пониженной жирности, обладающих органолептическими характеристиками цельных продуктов, содержащих жиры; более точно, изобретение касается заменителя сливок, включающего белковый компонент и воду, способа его получения и замороженного десерта пониженной жирности, использующего указанный заменитель сливок.

Под замороженным десертом в настоящем описании понимаются самые разнообразные продукты, включающие сливочное мороженое, замороженные сладкие сливки, молочное мороженое, шербет, лед для коктейля и различные замороженные диетические, молочные и немолочные десерты.

Хорошо известно, что содержание жира в таких продуктах играет важную роль не только для текстуры продукта, но и для его вкуса. Однородность и нежность структуры сливочного мороженого, в сущности обратно пропорциональна среднему размеру кристаллов льда. Повышение содержания молочного жира в любой композиции такого продукта будет уменьшать как размер кристаллов льда, так и расстояние между ними. Таким образом, с точки зрения вкусовых характеристик, более жирные, сливочные, замороженные десерты предпочтительнее "молочных" десертов и прочих десертов с меньшей жирностью. Сливочные десерты, однако имеют значительно более высокую стоимость и калорийность. Поэтому предпринимались попытки по созданию замороженных десертных продуктов пониженной жирности, которые тем не менее обладали бы органолептическими свойствами высококалорийных десертов.

Из уровня техники можно упомянуть патент, касающийся заменителя сливочного мороженного с использованием крахмальных гелей (патент США N 4510166), а также патенты, касающиеся взбитых пищевых продуктов с использованием кристаллических жиров с бета-фазной тенденцией (патент США N 4421778 и патент США N 4552773). Известен заменитель сливок (патент США N 44734287, Singtr, 1987), включающий белковый компонент и воду. Известный продукт представляет собой белковый макроколлоид, полученный из неденатурированных, в основном растворимых, белков.

Известный продукт однако сложно изготавливать, поскольку он очень чувствителен к pH, что характерно для неденатурированного белка. В процессе его изготовления легко образуются белковые агрегаты, ухудшающие органолептические качества готового замороженного десерта.

Изобретение решает задачу создания улучшенного заменителя сливок, включающего белковый компонент и воду, тем, что белковый компонент представляет собой, в основном негрегированные сфероидальные макроплоидные частицы, имеющие распределение по размеру диаметра от 0,1 до 3,0 мкм, и оболочку, содержащую коагулируемый белок, денатурированный вокруг сердцевины из ядрообразующего агента, причем ядро составляет от 1 до 90% от общего объема частицы.

Преимущества такого продукта состоящего из частиц, образованных ядром и оболочкой, состоит в том, что такие частицы чувствительны к уровню pH, и, таким образом, упрощается производство такого продукта и его последующее использование при изготовлении замороженных десертов. Кроме того, белок ядра или сердцевины (обычно казеин) вносит свой положительный вклад во вкус продукта, приближая его ко вкусу цельных сливок.

Заменитель сливок по изобретению может изготавливаться из коагулируемого белка, такого как яичный белок, и ядрообразующего агента, такого как казеиновые мицеллы, посредством нагревания этих вещества в условиях с целью образования практически не агрегированных композитных макроколлоидных частиц денатурированного белка, имеющих сферическую форму. Более подробно способ изготовления заменителя сливок по изобретению описан ниже.

В предпочтительном варианте изобретения, ядрообразующий агент представляет собой, в основном, неагрегированные казеиновые мицеллы, а коагулируемый белок является яичным белком, который используют в количестве от 25 до 99% предпочтительнее, от 60 до 99% от общего содержания белка.

Предпочтительно яичный белок представляет собой ультрафильтрационный яичный белок, а казеиновые мицеллы ультрафильтрационное обезжиренное молоко или конденсированное обезжиренное молоко.

Заменитель сливок по изобретению может содержать вещество, препятствующее агрегации, пищевую кислоту и полигидридное соединение, которое представляет собой, в основном сахарозу, или кукурузный сахар, или лактозу, или их смеси. Вещество, препятствующее агрегации, представляет собой пектин, или лецитин, или ксантановую смолу, или гуаровую смолу, или датем-эфиры, или каррагенан, или альгинат, или мальтодекстрин, или кальцийстероил, или лактилат, или их смеси. В качестве пищевой кислоты предпочтительно использовать молочную или лимонную кислоту.

В предпочтительном варианте заменителя сливок по изобретению в качестве полигидридного компонента используют смесь сахарозы и лактозы, в качестве вещества, препятствующего агрегации смесь пектина и лецитина, а в качестве пищевой кислоты лимонную кислоту.

Неагрегированные макроколлоидные частицы заменителя сливок имеют в сухом виде распределения по среднему диаметру частиц от 0,1 до 2,0 мкм с содержанием менее 2% частиц, диаметр которых превышает 3,0 мкм. Эти белковые частицы в гидратированном состоянии образуют макроколлоид, имеющий мягкие органолептические свойства, напоминающие жировую эмульсию, и воспринимаются во рту как жирные сливки.

В поперечном сечении такая частица выглядит как "ядро" из ядрообразующего агента, покрытое "оболочкой" из коагулируемого белка.

На фиг. 1, 2 изображена технологическая схема способа получения заменителя сливок по изобретению; на фиг. 3 электронная микрофотография, на которой показаны макроколлоидные белковые частицы с ядром из казеиновых мицелл и оболочкой из яичного белка; на фиг. 4 электронная микрофотография, на которой показаны макроколлоидные белковые частицы из яичного белка и казеиновых мицелл, полученные на месте производства замороженного взбитого десерта способом, описанным ниже; на фиг. 5 электронная микрофотография продукта-аналога сливочного мороженого, содержащего макроколлоид яичной белок/казеиновые мицеллы в качестве заменителя сливок; на фиг.6 электронная микрофотография сливочного мороженого "Премиум" высшего качества.

Все вышеупомянутые микрофотографии выполнены при увеличении 32500X и содержит стандарт в 1 мкм для сравнения.

Как уже упоминалось выше, в соответствии с настоящим изобретением установлено, что белковые, диспергируемые в воде макроколлоиды, которые могут быть получены из различных белковых материалов, могут использоваться в качестве заместителя сливок в замороженных десертах типа сливочного мороженого. Белковые макроколлоиды по изобретению состоят из, в основном неагрегированных частиц сферической формы, имеющих ядро и оболочку, и имеющих распределение среднего диаметра в пределах примерно от 0,1 до 2,0 мкм, причем лишь менее 2% от общего количества частиц имеет диаметр свыше 3,0 мкм. Сферическая форма видна при рассмотрении частиц обычным световым микроскопом с увеличением 800 X.

Эти макроколлоидные материалы могут быть получены посредством контролируемого денатурирования, из самых разнообразных исходных белковых материалов, которые перед обработкой находятся в водорастворимом и неденатурированном состоянии.

Особенно предпочтительные органолептические свойства заменителя сливок по изобретению определяются, в частности размерами и формой его частиц. Установлено, что дисперсии денатурированных белковых коагулятов с большим размером частиц (а именно превышающим 3 мкм после сушки) дают неприятный привкус мела. Этот привкус подобен, привкусу "песка" после употребления известных денатурированных нагреванием белков с размером частиц 15 175 мкм, хотя и является менее грубым. Оказалось, что размер около 3 мкм представляет собой своего рода порог ощущений, ниже которого меловой привкус уже отсутствует.

Форма частиц также имеет важное значение для органолептического восприятия продукта. Волнистые частицы, имеющие длину свыше примерно 5 мкм и диаметр, в общем случае, примерно 1 мкм, образуют пасты хорошего вкуса, но, если более сильно прижать язык к небу, то ощущается твердый материал. Это ощущение никак не может быть связано с мороженым. Когда волокна становятся короче, вкусовое ощущение улучшается.

Кроме того, частицы, имеющие в общем случае сферическую форму, позволяют получить хорошее органолептическое ощущение, напоминающее жировую эмульсию. При этом некоторая часть частиц может иметь диаметр свыше 2 мкм без ущерба для органолептических свойств макроколлоидной смеси, однако иглообразные частицы диаметром более примерно 1 мкм вносят меловой привкус.

Частицы размером примерно 0,1 мкм дают ощущение жира во рту, которое может оказаться неблагоприятным, если этот размер частиц является преобладающим. Ввиду того, что переход от ощущений эмульсии до ощущения жира является гораздо более постепенным, чем переход от мелового привкуса до ощущения эмульсии, то допускаются более значительные пропорции частиц размером 0,1 мкм.

Белки, которые могут использоваться при получении макроколлоидов, включают разнообразные протеины, получаемые из таких различных и разнородных источников, как сыворотка из маслосодержащих семян, молоко, яйца, сыворотка крови. Предпочтительно использовать так называемые глобулярные белки, то есть белки, которые имеют форму глобул в неденатурированном состоянии. Используют те белки, которые обладают растворимостью в водных растворах, выбирая их из простых, сложных и производных белков.

Пригодные простые белки включают альбумины, глобулины и глютелины. Пригодные сложные белки включают нуклеопротеины, гликопротеины и мукопротеины (известные вместе как глюкопротеины), фосфопротеины (которые иногда относят к простым белкам), хромопротеины, лецитопротеины и липопротеины. Также можно испольовать коагулируемые нагреванием производные протеины.

Непригодны для использования по изобретению такие простые белки, как склеропротеины (альбуминоиды), а именно эластины, кератины, коллагены и фиброины, которые являются нерастворимыми в их естественном состоянии. Протамины и гистоны не относятся к классу коагулируемых нагреванием белков, и потому также не могут использоваться в качестве исходного материала для приготовления заменителя сливок по изобретению.

В любом случае исходные белки должны обладать органолептической совместимостью с желаемым вкусом целевого продукта. Немаловажными факторами являются также стоимость и доступность используемого исходного белка.

К предпочтительным белкам относятся такие глобулярные протеины, как альбумин бычьей сыворотки, яичный альбумин и соевый белок, причем особенно предпочтительными являются молочная сыворотка (раствор казеина) и яичный альбумин. Источник сырьевого белка часто содержит примеси, поэтому желательно, чтобы эти примеси, если они представляют собой нерастворимые компоненты, имели размеры менее 3,0 мкм, или этот размер следует уменьшить, или же эти примеси придется удалять перед обработкой.

После того как выбран подходящий источник белка, приготавливают белковый раствор, который обрабатывают в течение сравнительно короткого периода времени.

Согласно изобретению, способ получения заменителя сливок предусматривает смешивание белкового компонента и воды и нагрев полученной смеси. Полученная смесь должна содержать от 5 до 20% белкового компонента, состоящего из некоагулируемого и коагулируемого белка и ядрообразующего агента, причем источник белка обеспечивает от 1,25 до 19% коагулируемого белка, в пересчете на смесь, и от 0,05 до 18% ядро образующего агента, в пересчете на смесь, нагрев осуществляют при температуре от 80 д 120^oC и подвергают действию высоких сдвигающих усилий от 3000 до 100000 об/мин при pH от 6 до 7, денатурируя таким образом коагулируемый белок вокруг ядрообразующего агента.

В предпочтительном варианте выполнения способа по изобретению, ядрообразующий агент представляет собой, в основном неагрегированные казеиновые мицеллы, а коагулируемый белок является яичным белком.

Яичный белок представляет собой предпочтительно ультрафильтрационный яичный белок, а казеиновые мицеллы конденсированное обезжиренное молоко или ультрафильтрационное обезжиренное молоко.

Предпочтительно обработку поводят в присутствии полигидридного соединения и агента, препятствующего агрегации, причем в качестве полигидридного соединения может использоваться сахароза, или кукурузный сахар, или лактоза, или их смеси, а в качестве вещества, препятствующего агрегации, может использоваться пектин, или лецитин, или ксантановая смола, или гуаровая смола, или датем-эфиры (datem esters), или каррагенан, или альгинат, или мальтодекстрин, или кальцийстероил, или лактилат, или их смеси.

В качестве полигидридного соединения предпочтительно используют сахарозу, или лактозу, или их смеси, а в качестве агента, препятствующего агрегации, смесь пектина и лецитина.

Процедура регулируемого теплового денатурирования проводится в условиях высокого усилия сдвига (3000 10000 об/мин) для предотвращения образования сколько-нибудь заметного количества белковых агрегатов большого размера, причем pH должен поддерживаться на уровне ниже средней точки изоэлектрической кривой выбранного сырьевого белка и предпочтительно при pH, примерно на единицу ниже средней точки изоэлектрической кривой, что в общем случае обычно составляет уровень pH порядка 6 7.

Предпочтительно нагрев осуществлять при температуре от 80 до 125^oC, а сдвиг составляет от 5000 до 7500 с¹. Время обработки составляет примерно 15 мин, тогда как при температурах в пределах от 90 до 95^oC время обработки составляет примерно 5 мин. При температуре 120^oC время обработки составляет всего около 3 с, поскольку высокая температура сопровождается более высокой скоростью теплопередачи. Соответственно там, где позволяет оборудование, предпочтительно вести обработку с высокой температурой при высоких скоростях теплопередачи в течение очень короткого промежутка времени. Следует однако заметить, что при температурах свыше 120^oC с соответственно коротким временем обработки получают более жидкий продукт, что может оказаться нежелательным.

Точные температурные и сдвиговые параметры для получения продукта с желаемыми органолептическими качествами получают известными приемами. При этом стремятся получить частицы среднего диаметра выше 0,1 мкм, но предотвращая при этом образование существенных количеств частиц, слившихся частиц и белковых агрегатов, превышающих размер в 2,0 мкм. Ниже описывается тестовый метод, обеспечивающий измерение органолептических качеств продукта.

Один из наиболее простых и доступных приемов является получение мазка на стекле, аналогичное получению кровяных мазков, который можно исследовать визуально в проходящем свете. Сначала приготавливают диспергированный макроколлоид в соответствующем разведении, а затем pH доводят до уровня 6,5 - 7. Используют скоростное магнитное перемешивание, обработку ультразвуком или механическую гомогенизацию для полного диспергирования всех небольших скоплений, которые могут образоваться при слиянии отдельных макроколлоидных частиц. Затем небольшое количество (например, 8 микролитров) разведенной, нейтрализованной дисперсии наносят на стеклянную пластинку для микроскопического исследования и дают ей высохнуть. Полученную пробу исследуют при известном увеличении через окуляры с масштабирующей сеткой. Размер частиц визуально оценивают с помощью указанной сетки и получают статическую оценку распределения размеров частиц всего мазка.

Альтернативный анализ распределения частиц по размеру предусматривает использование анализирующего компьютера, например, такого как QUATIMET 720 (Кембриджский университет, Великобритания).

Еще одним средством анализа является анализатором размера частиц MICROTRAC. Общие аспекты этой технологии описаны в статье (Particle Size Analysis and Characterization Using Laser Light Scattering Applications, J.W.Sstitley, Food Product Development, 12, 1976).

Специалисту в данной области понятно, что для определения размеров частиц также можно использовать различные приемы осаждения. Следует однако иметь ввиду, что гравиметрические методы должны учитывать возможные эффекты защиты коллоида, в зависимости от того, какие средства обработки используются при вышеописанной тепловой денатурации. Один пример гравиметрического определения процента частиц, превышающих заданный размер, приводится ниже.

1. Приготавливают 5% (мас./мас.) дисперсию макроколлоида по изобретению и нейтрализуют ее до pH 6,5 7.

2. Кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, плотностью 1,351, pH 3,3, общим азотом 0,006% и концентрацией сухих веществ 71% добавляют в нейтрализованную 5% -ную макроколлоидную дисперсию в соотношении по весу 1:4 соответственно; 3. Смесь затем гомогенизируют для диспергирования свободных ассоциаций макроколлоидных частиц и; 4. Смесь центрифигируют при гравитации 478 g в течение 20 мин при температуре приблизительно 15^oC. Белковые агрегаты, превышающие заданный размер, т. е. имеющие диаметр существенно больше 2 мкм, могут быть количественно определены в виде весового процентного соотношения белкового осадка после центрифугирования и общего содержания белка в макроколлоидной дисперсии до центрифугирования.

Упомянутые исследования можно проводить как в отношении макроколлоидных дисперсий, так и сырьевых белковых материалов для получения макроколлоидов. Специалисту понятно, что некоторые известные анализаторы, такие как Coulter-Counter, не могут использоваться по изобретению при определенных уровнях pH, ввиду заряженности макроколлоидных частиц, если не разбавить макроколлоид солевым раствором с концентрацией, достаточной для того, чтобы ионы соли сняли естественный заряд макроколлоидных частиц.

Ниже приводится конкретный пример испытания органолептических качеств продукта с использованием микроскопических исследований мазка на стекле.

Пример. 10 г пастообразной пищевой пробы взвешивают в смесителе Варинга и добавляют 190 г дистиллированной воды для получения 5%-ного раствора. Раствор перемешивают с высокой скоростью в течение 2 мин, а затем pH раствора доводят до 6,75 7,0. Пробу подвергают магнитному перемешиванию с высокой скоростью в течение 1 мин при одновременной обработке ультразвуком (Braunsonic Model 2000 Sonicator, Burlingame, CA). При этом разрушаются любые небольшие ассоциации отдельных частиц макроколлоида. Затем раствор разбавляют деионизированной водой до концентрации 0,25 0,50% в зависимости от концентрации частиц. Этот раствор затем помещают в ультразвуковую ванну (Branson 2200 Ultrasonic Bath, Shelton, CN) в течение 1 мин непосредственно перед приготовлением мазка.

После 10-секундного встряхивания рукой, 20 микролитров образца, полученного как указано выше, помещают в центр стеклянной пластинки, которую затем вставляют во вращатель пластинок типа Corning. Сразу после этого начинают вращать пластинку. Когда мазок высохнет, обычно это занимает около 30 сек, образец готов для микроскопических исследований.

Образец исследует с помощью микроскопа Zeiss Axiomat, оборудованного галогеновым источником света (Zeiss, Tornwood, NY), и с помощью видеокамеры Dage MTI (Michigan City, IN) с использованием 50-кратного объектива, с общим увеличением в пределах от 1000 до 1600X. На этой системе можно осуществлять анализ частиц размером свыше, приблизительно 0,25 мкм. По этой причине все статистические данных по размерам частиц даны по частицам размерам свыше 0,25 мкм. Тем не менее, на этой системе можно заметить и частицы размером от 0,10 до 0,25 мкм, и в общем случае их присутствие также может быть зафиксировано. Изучают несколько полей (от 15 до 25) для того, чтобы получить более точную оценку среднего размера, формы и однородности распределения частиц в пробе. После качественной оценки полей из них выбирают одно, наиболее представительное для данной пробы. Затем изображение этого поля проектируют на черно-белый монитор высокого разрешения (Lenco, Jackson, MO) для количественного анализа.

Картинку на телевизионном экране переводят в цифровую кодировку, а затем транслируют на монитор компьютера. При цифровом кодировании изображения, оно слегка уменьшается в размерах с тем побочным эффектом, что некоторые близко расположенные частицы кажутся слившимися на мониторе компьютера.

Кажущееся слияние определяли путем сравнения телевизионной картинки с картинкой на мониторе компьютера.

В одном поле обычно измеряли 250 50 частиц. Исследовали столько полей, чтобы включить в оценку 500 частиц. Сначала определяли общее количество частиц на картинке вместе с определением их длины и ширины. Исходя из полученных результатов, рассчитывали две дополнительные переменные, эквивалентные сферические (E.S.) диаметр и объем, по следующим формулам: E.S. диаметр(B²L)^1/3 E.S. объем = 4/3 B²L, где B- ширина; L длина частицы.

Когда E. S. диаметр и E.S. объем рассчитаны для всех частиц на изображении, рассчитывают средние E.S. диаметры на основе количественной (D_n) и объемной (D_v) оценок. Количественная (D_n) оценка является количественным выражением среднего диаметра частиц, определяемого путем деления суммы диаметров всех частиц на их общее количество. Объемная (D_v) оценка связана с объемом частицы и таким образом указывает на то, какая существует зависимость между средним диаметром и объемом частиц, и косвенным образом указывает на массу частиц. Максимальный диаметр D_max это просто диаметр самой крупной частицы в поле зрения микроскопа.

Полученные данные могут быть нанесены по точкам на гистрограмму, с E.S. диаметром по линии абсцисс в виде функции от количества частиц и их бъема. Исходя из этих данных, может быть непосредственно рассчитано процентное содержание частиц, имеющих размер свыше 2 мкм, так же как и максимальный диаметр частиц.

Согласно изобретению в предпочтительном варианте осуществления способа, макроколлоидные частицы получают из комбинации яичного белка, образующего оболочку, и источника казеиновых мицелл, которые являются ядрообразующим агентом. Казеиновые мицеллы представляют собой белковые частицы, имеющие в естественных условиях сферическую форму с диаметром от 0,1 до 0,4 мкма и содержащиеся в молоке животных. По изобретению пригоден любой источник казеиновых мицелл, но предпочтительным является коровье молоко, ввиду высокой концентрации в нем казеина. Особенно предпочтительны обезжиренное молоко, концентрированное обезжиренное молоко и ультрафильтрационное обезжиренное молоко, поскольку они имеют низкое содержание жира, что как раз желательно при приготовлении заменителя сливок.

Общее содержание белка в указанной белковой смеси, подвергаемой обработке по изобретению, составляет от приблизительно 15 до приблизительно 20 мас. однако общее содержание белка и соотношение яичного белка и казеиновых мицелл не является решающим фактором. В общем случае содержание яичного белка составляет от 25 до 99% предпочтительно от 60 до 99% от общего содержания белка, тогда как содержание казеиновых мицелл составляет, соответственно, от 1 до 75% предпочтительно от 1 до 40% В предпочтительном варианте используют концентрированный яичный белок и концентрированный источник казеиновых мицелл, например, высушенный замораживанием или ультрафильтрационный яичный белок и концентрированное или ультрафильтрационное обезжиренное молоко.

Исходные белковые материалы предпочтительно предварительно обработать с целью удаления холестерина, жира и других примесей, которые могут придавать неприятный вкус конечному продукту. Одна из таких обработок предусматривает экстрагирование исходного белкового материала с пищевым растворителем, предпочтительно, этанолом, в присутствии подходящей пищевой кислоты. Затем обработанный белковый материал подвергают промывке и фильтрации с получением чистого экстрагированного белкового источника, используемого для последующей тепловой денатурации. Кроме этанола, в качестве пищевого растворителя могут использоваться также другие низшие алканолы, например, гексан, а в качестве пищевой кислоты могут использоваться как минеральные кислоты, например, фосфорная, так и органические кислоты, например, уксусная, лимонная, молочная и яблочная, причем лимонная кислота является особенно предпочтительной.

Примерная процедура, обеспечивающая эффективное удаление холестерина и жира из сырьевого белкового материала, предусматривает следующие операции.

Предпочтительно частицы получают в присутствии соединения, содержащего несколько замещенных атомов водорода и агента, блокирующего образование агрегатов. В качестве соединений, содержащих несколько замещенных атомов водорода предпочтительно использовать комбинацию сахарозы и лактозы, а в качестве агента, блокирующего образование агрегатов, комбинацию лецитина и пектина. К пригодным для использования блокирующим агентам также относятся гидратированные анионные материалы, такие как ксантановая смола (от 0,1 до 1,0 мас. белкового концентрата), датем-эфиры (от 0,5 до 2,0 мас. белкового концентрата, хотя эти эфиры могут придавать конечному продукту специфический привкус), а также карраген, альгинаты и стероил-лактилат кальция.

В качестве блокирующего агента могут использоваться и мальтодекстрины, получаемые ферментативными или кислотным гидролизом крахмала. Концентрация мальтодекстринов может колебаться от 10 до 50 мас. белкового концентрата. Необходимо однако иметь ввиду, что все вышеперечисленные блокирующие агенты являются углеводами и следовательно, повышают калорийность конечного продукта, что нежелательно для продуктов низкокалорийного типа.

Также возможно использование пектина в качестве блокирующего агента. Это вещество является предпочтительным для получения продукта с фруктовым вкусом, тогда как для продуктов с желательным число молочным вкусом приходится использовать пектин из нецитрусовых источников, например, яблочный пектин. Кроме того, при использовании молочных сырьевых белков, содержащих много кальция, следует использовать такой пектин, который не образует геля в присутствии кальция.

Такие блокирующие агенты, как лецитин и гидратированная ксантановая смола вызывают ощущения маслянистости во рту при употреблении конечного продукта Лецитин, однако, является менее эффективным блокирующим агентом, и при использовании только лецитина получаются более крупные макроколлоидные частицы. Оба эти агента обладают эффектом отбеливания конечного продукта, связанного, вероятно с получением более равномерной дисперсии.

Когда для получения белковых макроколлоидных частиц используют ультрафильтрационный яичный белок и концентрированное обезжиренное молоко, общая реакционная смесь может быть такой: яичный белок 40-60 мас. (что обеспечивает белок в количестве 8-12 мас. от общей массы смеси); молоко 10-33 мас. (что обеспечивает белок в количестве 1-4 мас. от общей массы смеси); тростниковый или кукурузный сахар от 0 до 10 мас. растительный пектин 0-0,5 мас. лецитин 0-1,0 мас. пищевая кислота 0-0,3 мас. (для обеспечения pH в области от 6 до 7); и вода, которую добавляют до общего баланса в 100 мас.

На фиг. 1, 2 представлены схемы, иллюстрирующих предпочтительный вариант осуществления способа получения заменителя сливок по изобретению.

На схемах приведены время, температура, давление и pH для стадий способа, обозначенных соответствующими буквами. В таком варианте выполнения, сахар и смолу, блокирующую агрегатирование белков, такую, как гуаровая смола, или пектин, смешивают сухими в известном смесителе 1 для сухого смешения, с получением предварительной смеси А. Пастеризованный жидкий яичный белок подвергают ультрафильтрации с использованием известного ультрафильтрационного оборудования 2, предпочтительно, содержащего полисульфоновую мембрану с отсевом по молекулярному весу порядка 10000, обеспечивающую получение концентрированного яичного белка (предварительный препарат В) с концентрацией протеина 15-25 мас. Лецитин подвергают гидратации в очищенной воде с обратным осмосом при хорошем перемешивании в вакуумируемом смесителе 3 с получением предварительной смеси С. С использованием очищенной воды приготавливают разбавленный раствор пищевой кислоты такой, как молочная кислота или лимонная кислота (предварительная смесь D).

Предварительную смесь А гидратируют в очищенной воде с использованием периодического, или непрерывного действия, смесителя 4 с высоким усилием сдвига. Предварительный препарат В и концентрированное молоко добавляют к гидратированной смеси А в чистой емкости 5 периодического действия для доведения белковых концентраций до желаемого уровня, т. е. до 10-20 мас. общего белка. В эту же емкость 5 добавляют смесь D для доведения pH до уровня между 6,0 и 7,0, предпочтительно, 6,2-6,6. Затем в емкость 5 добавляют смесь С с получением белкового раствора, готового для тепловой обработки в условиях высокого усилия сдвига.

Полученный белковый раствор Р подвергают деаэрации в деаэраторе 6 для снижения до минимума содержания диспергированного и растворенного кислорода. Стадию тепловой денатурации с высоким сдвигом можно осуществлять в одном резервуаре, но в предпочтительном варианте ее проводят на двух устройствах - предварительном нагревателе 7 и смесителе 8 высокого усилия сдвига с нагревательной рубашкой. В предпочтительном нагревателе 7 температуру смеси поднимают до 48-77^oC, предпочтительно до 60-74^oC, для того, чтобы в смесителе 8 на выходе достигалась температура пастеризации, т. е. 80-85,5^oC, согласно принятыме в США требованиям к обработке пищевых продуктов. Материал, покидающий смеситель 8, охлаждают в известном теплообменнике 9 до температуры 1,5-4,5^oC в течение нескольких минут. Полученный белковый продукт пригоден для использования в качестве заменителя сливок.

Вышеописанные процедуры для получения белковых макроколлоидных частиц в предпочтительном варианте осуществляют на линии производства пищевых продуктов, использующих заменитель сливок по изобретению. Альтернативно, если полученный белковый продукт должен транспортироваться или храниться для его последующего использования, то в технологическую схему включают трубопровод 10 между смесителем 8 высокого сдвига и охлаждающим теплообменником 9. Продукт пропускают по трубопроводу 10 в течение времени, достаточного для эффективной пастеризации продукта. Затем продукт охлаждают и хранят при температуре 1,5-4,5^oC.

Если смеситель 8 является таким, как (заявка США. N 127710), то скорость вращения его лопастей будет составлять от 3 тыс. до 10 тыс. об/мин, предпочтительно, от 5 тыс.до 7,5 тыс. об/мин. Этой скорости достаточно для обеспечения ощущений, подобных жирным сливкам, при употреблении продукта по изобретению.

Анализ микрофотографий, сделанных на электронном микроскопе, показывает, что белковые частицы (яичный белок/казеиновые мицеллы) имеют структуру, содержащую ядро из казеиновых мицелл и внешнюю оболочку из денатурированного яичного белка. Небольшая часть белковых частей является денатурированными частицами яичного белка и агломерированными частицами казеиновых мицелл. В некоторых случаях более одной казеиновой мицеллы содержится внутри коагулированной белковой частицы.

На фиг. 3 показаны белковые частицы 11, имеющие ядро из одной или нескольких казеиновых мицелл 12 (темные тела внутри частицы) и оболочку из денатурированного яичного белка 13 (более светлая внешняя часть частицы). Эти белковые частицы получены с использованием процедуры, описанной ниже, в примере 3.

На фиг. 4 показаны белковые частицы 11, полученные по примеру 2. Примечательно, что оболочка 13 частиц (фиг. 4) в общем случае занимает меньшую долю общего объема частиц 11 по сравнению с частицами 11 (фиг. 3).

Согласно изобретению, один из его аспектов касается замороженного десерта пониженной жирности, включающего белковый компонент и сахар, который дополнительно содержит ультрафильтрационное обезжиренное молоко в количестве от 25 до 40 мас. причем в качестве белкового компонента используют заменитель сливок, представляющий собой, в основном неагрегированные сфероидальные макроколлоидные частицы, имеющие распределение по размеру диаметра частиц от 0,1 до 3,0 мкм, и оболочку, содержащую коагулируемый белок, денатурированный вокруг сердцевины из ядрообразующего, занимающей от 1 до 90% общего объема частицы. Заменитель сливок используют в замороженном десерте по изобретению в количестве от 20 до 40 мас. обеспечивающем, по меньшей мере, 1,10⁸ частиц в см³, а сахар в количестве от 8 до 20 мас.

Замороженный десерт может дополнительно содержать, по меньшей мере, 3% сухого обезжиренного молока, и/или до 2% яичного желтка, и/или до 1% стабилизатора, и/или до 10% сухого кукурузного сиропа, и/или до 1% крахмала, и/или ароматические вещества по вкусу потребителя.

Фиг. 5 представляет собой микрофотографию замороженного десерта, полученного с использованием заменителя сливок по изобретению, приготовленного по примеру 2. Ядро 12 из казеиновых мицелл хорошо видно у частиц (фиг. 5), а более светлая и менее плотная оболочка 13 состоит из денатурированного яичного белка. На фиг. 5 также можно видеть казеиновые мицеллы 14, не имеющие оболочки. Фиг. 3 5 следует сравнить с фиг. 6, на которой представлена микрофотография сливочного мороженого "Премиум" высшего сорта. Крупные белые круги 15 это жировые глобулы, а небольшие темные пятна 14 казеиновые мицеллы.

Кроме замороженных десертов, заменитель сливок по изобретению может использоваться в муссах, соусах, глазури, кремовых наполнителях торта и в аналогичных пищевых продуктах, использующих сливки. В общем случае заменитель сливок по изобретению заменяет натуральные (жирные) сливки в пропорции примерно 1:1 в пересчете на влажный продукт. Это означает, что примерно 1 г белка заменяет приблизительно 3 г сливок, поскольку заменитель сливок, кроме белка, еще содержит другие ингредиенты и воду.

Желательно иметь в конечном продукте содержание частиц заменителя сливок в количестве не менее 110⁸ частиц на см³ продукта, и предпочтительно, от 110⁸ до 110¹² частиц на см³ продукта.

Изобретение иллюстрируется примерами его осуществления.

Пример 1.Пример иллюстрирует получение заменителя сливок по изобретению из молочной сыворотки.

Предварительно осуществляют экстрагирование молочной сыворотки с целью удаления из нее жиров и холестерина. Для этого в реактор загружают 181 кг абсолютного этанола. Затем добавляют воду (8,58 кг) и 10%-ный раствор лимонной кислоты в количестве 954 граммов и раствор перемешивают в течение примерно двух минут. Затем измеряют pH раствора для того, чтобы убедиться, что pH находится в пределах от 4,5 до 5,5.

В реактор вводят 63,5 кг концентра