Харчовий продукт

Реферат: Винахід належить до вафельного, без цукру або з низьким його вмістом, або здутого екструдованого зернового продукту, який містить монодисперсні мальтодекстрини або фруктоолігосахариди, причому молекулярний розподіл мальтодекстринів або фруктоолігосахаридів є таким: індекс полідисперсності (ІПД) становить 18 або вище, переважно 21 або вище, 0-30 мас. %, переважно більше 0-20 мас. % молекул мають ступінь полімеризації 5 або нижче, більше ніж 40 мас. %, переважно більше 50 мас. % молекул мають ступінь полімеризації від 6 до 300, та найбільший ступінь полімеризації вищий, ніж 1000, переважно вищий, ніж 1500. Винахід належить також до способу приготування вафельного, без цукру або з низьким його вмістом продукту, харчового продукту, який включає вафельний або здутий екструдований зерновий продукт, та застосування монодисперсних мальтодекстринів або фруктоолігосахаридів у виробництві вафельного, без цукру або з низьким його вмістом, або здутого екструдованого зернового продукту. UA 106874 C2 (12) UA 106874 C2 UA 106874 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь винаходу Даний винахід стосується вологостійкого або толерантного до вологи продукту, такого, як вафельний або здутий екструдований зерновий продукт, який містить мальтодекстрини або фруктоолігосахариди з монодисперсним типом молекулярної організації. Суть винаходу Здуті екструдовані зернові продукти готують з екструдованого тіста на основі крохмалю, яке можна приготувати у одно- або двошнековому екструдері при високій температурі, та яке потім екструдують через екструзійну головку. Одночасно з екструдуванням може здійснюватися роздування продукту, залежно від вмісту води в тісті та тиску у екструзійній головці. На цій стадії продукт можна розрізати та/або додатково обробити і охолодити. Такого роду продукти описані у посібнику "Extrusion Cooking, Technologies and Applications", edited by Robin Guy, Woodhead Publishing, (2001) а прикладом такого продукту є Nestlé Bocaditos, що реалізується у Мексиці. Вафлі – це печені продукти, які приготовані із збитого рідкого тіста для вафель та мають хрустку, крихку та ламку консистенцію. Вони є тонкими із загальною товщиною продукту зазвичай від < 1 до 4 мм і стандартним діапазоном значень густини продукту в межах від 0,1 до 3 0,3 г/см . Процес приготування вафель передбачає приготування збитого рідкого тіста, яке містить переважно борошно та воду, до якого в незначних кількостях можуть додавати інші інгредієнти. Збите рідке тісто, яке застосовується для виробництва наявних на ринку тонких вафель зазвичай містить 40-50 % борошна. Звичайні рецептури можуть також містити принаймні один з наступних інгредієнтів: жир та/або олію, лецитин та/або емульгатори, цукор, цільне яйце, соль, бікарбонат натрію, бікарбонат амонію, сухе збиране молоко, соєве борошно, дріжджі та/або ферменти, такі, як, наприклад, ксиланази або протеази. Від інших бісквітів/печива вафлі відрізняє те, що їх випікають із збитого рідкого тіста, в той час як бісквіти/печиво зазвичай випікають із тіста. Збите рідке тісто – це рідка суспензія, яка може текти по трубці, тоді як тісто для печива є досить крутим, тому його можна розкачувати та розрівнювати, та воно зазвичай має вміст води менше ніж 50 частин на 100 частин борошна. Два основних види вафель описані K.F. Tiefenbacher у праці "Encyclopaedia of Food Science, Food Technology and Nutrition p 417-420 – Academic Press Ltd London-1993": 1) Вафлі без цукру та з низьким його вмістом. Готовий виріб містить від нуля до низького процентного вмісту сахарози або інших цукрів. Стандартні продукти є пласкими та порожнистими вафельними листами, сформованими у вигляді конусних стаканчиків або виробів фігурної форми. 2) Вафлі з високим вмістом цукру. Більше ніж 10 % сахарози або інших цукрів надають пластичності свіжоспеченим листам. До того, як відбудеться повторна кристалізація цукру, листкам можна надати різноманітної форми. Прикладами продуктів є сформовані та скручені цукрові вафельні стаканчики, вафельні трубочки та фігурні вироби із заглибленнями. Вафлі без цукру або з низьким його вмістом мають іншу консистенцію та смак, ніж вафлі з високим вмістом цукру. Якщо вони є виробами з наповнювачем між декількома шарами, їх використовують як начинку загальновідомих шоколадних кондитерських виробів, наприклад, КІТ КАТ®. Відповідно до звичайного способу виробництва вафель без цукру або з низьким його вмістом, збите рідке тісто за допомогою насосу подають до розігрітих поверхонь для випікання з формами для випікання вафлі, які надають їй бажаної форми; кожна форма для випікання вафлі складається з двох розігрітих гравійованихметалевих пластин, також відомих як преси для випікання, які мають верхню та нижню частини, виконані таким чином, щоб вони могли відкриватися та закриватися, причому одну з частин можна рухати відносно іншої. Форми для випікання розміщені одна за одною та постійно проходять через вафельну піч, рухаючись з одного кінця в інший, і відкриваються та закриваються на вході до вафельної печі, що дозволяє налити збите тісто та дістати окремі вафлі. Форми для випікання вафель проходять через вафельну піч у визначені проміжки часу та при встановленій температурі, наприклад, кожні 1-3 хвилини при 140-180 °C, для приготування великих пласких вафельних листів з низьким вмістом вологи. Приготування вафель шляхом екструзії також відомо з WO 2008/031796 та WO 2008/031798. Поверхня вафель точно відтворює форму поверхні пластин, між якими вони випікалися. Часто на одну або обидві поверхні наносять візерунок. Після охолодження вафлі обробляють згідно вимог до готового продукту. У виробництві вафель також можуть застосовуватися ферменти. Наприклад, для гідролізу пептидних зв'язків в пшеничному глютені можна застосовувати ендопротеїнази (такі, як нейтральна бактеріальна протеїназа зі штаму Bacillus subtilis або папаїн зі штаму Carica 1 UA 106874 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 papaya), що дозволяє уникнути утворення глютенових грудок, а для гідролізу ксиланової основи у арабіноксилані (пентоназі) - ксиланазу (пентозаназу), яка зменшує водозв'язувальну здатність пентозанів пшениці, перерозподіляючи воду між іншими компонентами борошна та знижуючи в'язкість збитого рідкого тіста. Також можна застосовувати комбінацію цих ферментів, переважно, для зниження в'язкості збитого рідкого тіста, надання йому однорідності, підвищення оброблюваності, забезпечення можливості застосовувати стандартні сорти борошна та/або зниження вмісту борошна в збитому рідкому тісті. Ці препарати вже стали загальновживаними. (Food Marketing & Technology, April 1994, p. 14). Легкі та хрусткі вафлі або здуті екструдовані зернові продукти користуються великим попитом у споживача, особливо при комбінації із бажаними наповнювачами. Однією з основних особливостей вафель та здутих екструдованих зернових продуктів є така із властивість, як хрусткість навіть при при контакті з компонентами протилежної консистенції, такими як креми, джеми або шоколад. Однак, головним недоліком таких продуктів є зниження рівня хрусткості, коли вафлі або здуті екструдовані зернові продукти абсорбують вологу від деяких компонентів або із зовнішнього середовища. Загальновідомим є той факт, що якщо вміст води у зерновій вафлі або екструдованому зерновому продукті перевищить встановлений рівень, якість вафлі значно погіршиться, хрусткість буде втрачено, вони стануть "картонними" та не крихкими. В результаті цього вафля або здутий екструдований зерновий продукт будуть здаватися сирими, а готові харчові продукти будуть непривабливими для споживачів. У WO 02/39820 поставлена задача запропонувати печені харчові продукти із підвищеною хрусткістю при високому вмісті вологи, із застосуванням підсолоджувачів, такі, як виділені як кристалогідрати цукри (наприклад, мальтоза, ізомальтоза, трегалоза, лактоза та раффіноза) або високомолекулярні гідролізати крохмалю. Такий підхід є неприйнятним для вафель без цукру або з низьким його вмістом, які не містять потрібних високих рівнів підсолоджувачів. Більш того, збите рідке тісто, яке містить цукри (наприклад, сироп глюкози або сахарози) або мальтозу (наприклад, одержану від реакції мальтодекстринів з альфа- та бета-природною амілазою, наявною в борошні) має тенденцію прилипати до пластини під час випікання, і тому вафлю важко зняти. Для промислових автоматичних установок прилипання вафель становить головну проблему, так як їх важно зняти, і тому продовжуть піддаватися багаторазовому випіканню, що знижує процент продуктивності роботи печі, доки її не зупинять та не очистять пластини. ЕР-А-1415539 описує харчовий продукт на основі борошна, такий, як вафлі, виготовлений із застосуванням термостабільної альфа-амілази для регулювання текстурних характеристик вафель. Вологостійкість не вивчалася. У європейській заявці на винахід № 07106604.7, яка розглядалася одночасно, було запропоновано застосовувати альфа-амілази для підвищення вологостійкості. Альфа-амілаза є каталізатором гідролізу крохмалю до утворення менших молекул. Це веде до утворення мальтодекстрину in situ. Однак, в процесі застосування альфаамілази для обробки продуктів виникають значні проблеми. Під час випікання у традиційних вафельних печах під дією альфа-імілази одержують збите рідке тісто низької в'язкості, в результаті чого збите рідке тісто розтікається по пластинам, коли вони закриваються. Таким чином, велика кількість тіста витікає через відвідні смуги та утворюються великі вологі залишки. Через підвищення текучості готова вафля є легшою (порівняно з вафлею за тим же рецептом, але не обробленою альфа-амілазою) та, як результат, більш ламкою при вийманні. Налипання великих залишків на сторони пластини впливає на якість вафлі на виході та веде до її високої ламкості. Для здутих екструдованих зернових продуктів та вафель важливими є вологостійкість та, зокрема, збереження хрусткої крихкої текстури, навіть в умовах впливу середовища з підвищеним рівнем вологи. Відповідно, метою даного винаходу є одержання толерантних до вологи або вологостійких вафель та здутих еструдованих зернових продуктів. Ще однією метою винаходу є вирішення розглянутих вище проблем, зокрема, стосовно обробки вафель або здутих екструдованих зернових продуктів під час виробництва. Суть винаходу Метою даного винаходу є подолання вищезазначених недоліків шляхом забезпечення вологостійкості вафельного або здутого екструдованого зернового продукту. Автори даного винаходу несподівано виявили, що вологостійкий здутий екструдований зерновий продукт або вафлі без цукру, або з низьким його вмістом, які зберігають свою хрусткість у середовищах з високим рівнем вологи, можна виготовити шляхом введення у збите рідке тісто монодисперсних мальтодекстринів або фруктоолігосахаридів. Відповідно до першого аспекту згідно винаходу пропонують вафельний, без цукру або з низьким його вмістом, або здутий екструдований зерновий продукт який містить монодисперсні 2 UA 106874 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 мальтодекстрини або олігосахариди. В другому аспекті даного винаходу розкрито збите рідке тісто для вафель без цукру або з низьким його вмістом або тісто для здутого екструдованого зернового продукту, який містить монодисперсні мальтодекстрини або олігосахариди. Відповідно до ще одного аспекту згідно винаходу у даному описі розкрито способи приготування вафель або здутого екструдованого зернового продукту. Надалі в описі заявлено харчовий продукт згідно винаходу, який включає вафлі або здутий екструдований зерновий продукт. Відповідно до ще одного аспекту згідно винаходу описане застосування монодисперсних мальтодекстринів або фруктоолігосахаридів у виробництві вафель без цукру або з низьким його вмістом, або здутого екструдованого зернового продукту для підвищення вологостійкості вафель або продукту. Короткий опис креслень На фігурі 1 за допомогою логарифмічної шкали зображено молекулярну організацію мальтодекстрину 01910 С* Dry від Cargill. Чорна лінія показує ідеальне значення монодисперсії на логарифмічній шкалі. Точками є застосовуваний матеріал, який був найближче до цього значення. На фігурі 2 зображено діаграму, з якої видно переваги вологостійкості при введенні монодисперсних мальтодекстринів у вафлі, оцінені за допомогою Wc- методології. "Класичні" вафлі відмічені позначкою "А", "В" - вафлі з вмістом монодисперсних мальтодекстринів згідно винаходу. Детальний опис винаходу Основною ідеєю винаходу є застосування монодисперсних мальтодекстринів або олігосахаридів у виготовленні вафель без цукру або низьким його вмістом та здутих екструдованих зернових продуктів, які виявляють високі властивості вологостійкості та оброблюваності під час виробництва. Згідно даного винаходу вафлями без цукру або з низьким його вмістом є вафлі, до складу яких входить від 0 до 15 мас. % підсолоджувача, переважно від 0 до 10 мас. % підсолоджувача, переважніше від 0 до 8 мас. %, найпереважніше від 0 до 5 мас. % підсолоджувача. Підсолоджувачем може бути сахароза або інший цукор, або гідролізат крохмалю, декстрозний еквівалент (DE) якого більше ніж 20, або гідролізат інуліну, фруктозний еквівалент якого більше ніж 20 (під терміном "фруктозний еквівалент" розуміють термін, аналогічний терміну "декстрозний еквівалент", але який вживають для позначення гідролізу продуктів інуліну, а не крохмалю, припускаючи, що в даному випадку всіма мономірними ланками є фруктоза), або суміші двох або більше цих підсолоджувачів. Окрім сахарози, прикладами цукрів можуть бути, наприклад, глюкоза, лактоза, мальтоза або фруктоза та утворювачі кристалогідратів, такі, як ізомальтоза, трегалоза або рафіноза. До вафель також можуть додаватися ферменти, такі, як протеїнази та/або ксиланази. Вафля може бути пласкою, мати форму геометричних фігур або мультиплікаційних персонажів, а також літер алфавіту або чисел, наприклад. Також вафля може мати об'ємну форму, наприклад, форму ріжка, стаканчика або тарілки. Текстура вафлі залежить від утворення газових комірок у гелеподібній структурі, яка в основному складається з клейстеризованого крохмалю. Висока температура пластин для випікання спричинює швидку клейстеризацію гранул крохмалю у борошні та утворення й збільшення газових бульбашок в середині гелеподібної матриці. Як правило, ці газові комірки утворюються, в основному, за рахунок газовидільних агентів, таких як додані бікарбонати або двоокис вуглецю, одержані під дією газоутворюючих мікроорганізмів, таких як дріжджі, в результаті бродіння збитого рідкого тіста та з пари, яка утворюється під час нагрівання. Таким чином, вафлю можна розглядати як тверду піну клейстеризованого та висушеного крохмалю/борошна з дисперсними газовими комірками (які у певних випадках можуть утворювати практично безперервну фазу). Збите рідке тісто для вафель містить близько 40-50 % борошна, наприклад, пшеничного борошна, в якому міститься приблизно 70 % крохмалю, переважно у вигляді гранул. У деяких рецептурах збитого рідкого тіста крохмаль можна додавати додатково до борошна. Збите рідке тісто може також містити принаймні один з наступних інгредієнтів: жир та/або олію, лецитин та/або емульгатори, цукор, цільне яйце, сіль, бікарбонат натрію, бікарбонат амонію, сухе збиране молоко, соєве борошно, дріжджі та/або ферменти, такі, як ксиланази або протеази, наприклад. Будь-яке традиційне збите рідке тісто для вафель можна застосовувати згідно винаходу шляхом додавання монодисперсних мальтодекстринів або фруктоолігосахаридів. Вафлі згідно даного винаходу можна приготувати за будь-яким зі способів, відомих фахівцю з рівня техніки. Наприклад, процес приготування вологостійких вафель передбачає такі стадії, 3 UA 106874 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 як приготування збитого рідкого тіста шляхом змішування борошна, води та монодисперсних мальтодекстринів або фруктоолігосахаридів, та його випікання на принаймні одній гарячій поверхні. Додавання монодисперсних мальтодекстринів або фруктоолігосахаридів не ускладнює процес виробництва. Монодисперсні мальтодекстрини або фруктоолігосахариди наявні у вигляді порошків, які можна додавати до збитого рідкого тіста одночасно з іншими інгредієнтами. Альтернативно, монодисперсні мальтодекстрини або фруктоолігосахариди можна додавати до збитого рідкого тіста у вигляді розчину. Насправді, монодисперсні мальтодекстрини або фруктоолігосахариди можна додавати до збитого рідкого тіста для вафель на будь-якій стадії, але переважно одночасно з іншими інгредієнтами, які додаються у незначних кількостях (наприклад, цукор, жир, лецитин, бікарбонат натрію), або перед додаванням борошна. Збите рідке тісто для вафель переважно містить від 5 до 30 мас%, переважно від 10 до 20 мас. %, найпереважніше від 13 до 15 мас. % монодисперсних мальтодекстринів або фруктоолігосахаридів від ваги збитого рідкого тіста для вафель. Винахід також стосується здутих екструдованих зернових продуктів. До складу таких продуктів може входити здутий матеріал на основі крохмалю, наприклад, картопляний крохмаль, або здутий зерновий матеріал, наприклад, кукурудза, пшениця, рис, ячмінь або овес. Здутий екструдований зерновий продукт може мати високий або низький вміст цукру або не містити цукру взагалі. В процесі приготування здутого екструдованого продукту приготування тіста здійснюється шляхом гідратації полімерів крохмалю. Крім матеріалу на основі крохмалю (наприклад, борошна) та води, тісто також може містити один або більше з наступних інгредієнтів: цукор, соєвий ізолят, сухе молоко, сіль, карбонат кальцію, олії та жири, такі, як тверда пальмоядерна олія, та ароматизатори. Згідно винаходу можна застосовувати будь-яке традиційне тісто з додаванням монодисперсних мальтодекстринів або фруктоолігосахаридів. Густина здутих екструдованих зернових продуктів згідно винаходу становить переважно 40-500 г/л. Здутий екструдований зерновий продукт згідно даного винаходу можна приготувати за будьяким способом, відомим фахівцю з рівня техніки. Наприклад, процес приготування вологостійкого здутого екструдованого зернового продукту передбачає такі стадії: приготування тіста шляхом змішування принаймні борошна, води та монодисперсних мальтодекстринів або фруктоолігосахаридів. Тісто можна подати до екструдера, де його додатково перемішають та приготують. Випікання може здійснюватися при температурі, зазвичай, від 130 до 170 °C та тиску 8-15 МПа. За таких умов під час випікання тіста вода в тісті перегрівається. Приготовлену суміш подають до екструзійної головки, звідки її екструдують через отвори в екструзійній головці. Коли водовмісну суміш, вже при високій температурі та тиску, подають до екструзійної головки, вода випаровується, в результаті чого екструдат швидко роздувається, утворюючи піноподібну структуру. Зазвичай, екструдований продукт одразу роздувається за рахунок миттєвого переходу стисненої рідини у пару під час його проходження через екструзійну головку у зовнішнє середовище (процес випаровування вологи). Продукт потім висушують для зниження рівнів вологи та забезпечення твердої крихкої структури. Застосування монодисперсних мальтодекстринів або фруктоолігосахаридів не ускладнює процес виробництва. Монодисперсні мальтодекстрини або фруктоолігосахариди наявні у вигляді порошків, які можна додавати до тіста одночасно з іншими інгредієнтами. Альтернативно, монодисперсні мальтодекстрини або фруктоолігосахариди можна додавати до тіста у вигляді розчину. Фактично, монодисперсні мальтодекстрини або фруктоолігосахариди можна додавати до тіста на будь-якій стадії приготування, але бажано це робити одночасно з іншими інгредієнтами (наприклад, цукром, жиром, карбонатом кальцію), які додаються у невеликих кількостях, або перед додаванням борошна. Тісто переважно містить від 5 до 30 мас%, переважно від 10 до 20 мас. %, найпереважніше від 13 до 15 мас. % монодисперсних мальтодекстринів або фруктоолігосахаридів від ваги тіста. Стандартний рецепт здутого екструдованого зернового продукту згідно винаходу наведено нижче: Борошно 100 частин Мальтодекстрини 15 частин Сухе молоко 2 частини Сіль 1,5 частин Карбонат кальцію 1,5 частин Олія та жир 0,5 частин Вода 3 частини Монодисперсними мальтодекстринами або фруктоолігосахаридами є мальтодекстрини або 4 UA 106874 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 фруктоолігосахариди з монодисперсним типом розподілу молекулярної ваги. У даному описі під монодисперсним типом розподілу молекулярної ваги розуміють монодистрибуційний розподіл молекулярної ваги з високим коефіцієнтом полідисперсності. Під високим коефіцієнтом полідисперсності розуміють переважно показник 18 або більше, переважніше 21 або більше. Термін "монодистрибуційний розподіл молекулярної ваги" може означати розподіл ступенів полімеризації за конусоподібним типу, як це зображено на Фіг. 1. Однак, матеріали, за допомогою яких виявляється полідистрибуційний розподіл молекулярної ваги, здатні утворити більше, ніж один конусоподібний розподіл в діапазоні ступенів полімеризації. Типовий прийнятний монодисперсний мальтодекстрин або фруктоолігосахарид містить принаймні 50 мас. % молекул із ступенем полімеризації між 6 і 300. Згідно винаходу переважно, щоб монодисперсні мальтодекстрини або фруктоолігосахариди мали: - Розподіл молекул у широкому діапазоні ступенів полімеризації, іншими словами, індекс полідисперсності повинен мати значення 18 або більше, переважно, 21 або більше; - від 0 мас. % до 30 мас%, переважно більше, ніж 0 мас. % - 20 мас. %, переважніше від 1 мас. % до 6 мас. %, найпереважніше від 5 мас. % до 6 мас% молекул з низьким ступенем полімеризації(