CZ279064B6 - Cream and/or fat substituting foodstuff ingredient, process for preparing thereof and a foodstuff product, particularly a frozen dessert containing such ingredient - Google Patents

Cream and/or fat substituting foodstuff ingredient, process for preparing thereof and a foodstuff product, particularly a frozen dessert containing such ingredient Download PDF

Info

Publication number
CZ279064B6
CZ279064B6 CS887904A CS790488A CZ279064B6 CZ 279064 B6 CZ279064 B6 CZ 279064B6 CS 887904 A CS887904 A CS 887904A CS 790488 A CS790488 A CS 790488A CZ 279064 B6 CZ279064 B6 CZ 279064B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
protein
fat
particles
cream
food
Prior art date
Application number
CS887904A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Norman S Singer
Reed Wilcox
Joseph S Podolski
Hsien-Hsin Chang
Suseelan Pookote
John Michael Dunn
Leora Hatchwell
Original Assignee
Nutrasweet Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US07/246,421 external-priority patent/US4985270A/en
Application filed by Nutrasweet Co filed Critical Nutrasweet Co
Publication of CZ790488A3 publication Critical patent/CZ790488A3/en
Publication of CZ279064B6 publication Critical patent/CZ279064B6/en

Links

Abstract

New frozen whipped dessert foodstuffs have fat and/or oil partially or totally replaced by a macrocolliod. The macrocolloid comprises non-aggregated particles of denatured protein of mean dia. in the dry state of 0.1-2.0 microns. Less than 2% of the particles exceed 3.0 microns dia. and the particles are mainly spheroidal (800x optical microscopy). Pref. the macrocolloid replaces dairy fat. It replaces over 50% (100% of the fat and/or oil). The foodstuff is an analog of ice cream contg. under 1% fat. The protein is denatured dairy whey protein, egg albumen, soy or bovine serum albumin. The foodstuff has at least 1x10 power 8 (9-12) particles per cc having dia. 0.5-2.5 microns. It contains less than 1% fat. The desserts are pred. from a premix of 5-20% protein, (25-100% of which is heat coagulable), by heat pasteurisation and high shear conditions. Cream substitute, sauces icing, cream pie fillings, spread and dips are new.

Description

Vynález se týká potravinové přísady, nahrazující smetanu a/nebo tuk, způsobu její výroby a potravinářského výrobku, zejména mraženého dezertu s obsahem této přísady. Za jeden z nejdůležitějších aspektů tohoto vynálezu jsou považovány mražené dezerty takového typu, jako je zmrzlina a podobně mražené výrobky, které mají snížený obsah tuku, nebo jsou beztukové, ale přesto mají organoleptické vlastnosti plnotučných výrobků.The invention relates to a food ingredient replacing cream and / or fat, to a process for its preparation and to a food product, in particular a frozen dessert containing such ingredient. One of the most important aspects of the present invention is considered to be frozen desserts of the type such as ice cream and the like frozen products which have a reduced fat content or are non-fat but nevertheless have the organoleptic properties of the whole fat products.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Mražený dezert je genetický termín, kterým se označuje široká škála produktů, jako je smetanová zmrzlina, mražené krémy, mléčná zmrzlina, šerbet, vodová zmrzlina, mražené mléčné cukrářské výrobky, mražené cukrářské výrobky, dietní mražené dezerty, Mellorin a nemléčné dezerty, jejichž totožnost je definována federálními normami vlády USA (U.S. Government Federal Standards of Identity). Z mražených dezertů, pro něž neexistují žádné federální normy, je možno uvést mražené pudinky, pěny a mražené koktejly. U mléčných mražených dezertů je normou stanoven minimální obsah mléčného tuku a/nebo mléčné sušiny. Tak například smetanová zmrzlina nesmí obsahovat méně než 10 % mléčného tuku a 20 % celkové mléčné sušiny, sestávající z mléčného tuku a mléčné sušiny bez tuku (Milk Solids Non-Fat- zkratka MSNF), mléčná zmrzlina musí obsahovat 2 až 7 % mléčného tuku a alespoň 11 % celkové mléčné sušiny; a šerbet musí obsahovat 1 až 2 % mléčného tuku a 2 až 5 % celkové mléčné sušiny (viz příručku Redfern R.S. a Arbuckle W.S., Ice Cream Technology Manual, 4. vydání 1985, Redfern ae Assoc. Ltd., Raleigh, North Carolina, USA, která je citována za účelem dokreslení stavu techniky).Frozen dessert is a genetic term referring to a wide range of products such as cream ice cream, frozen creams, milk ice cream, sherbet, water ice cream, frozen dairy confectionery, frozen confectionery products, dietary frozen desserts, Mellorin and non-dairy desserts whose identity is as defined by US Government Federal Standards of Identity. Frozen desserts for which no federal standards exist include frozen puddings, mousses and frozen cocktails. For milk frozen desserts, the standard specifies a minimum milk fat and / or milk solids content. For example, cream ice cream must not contain less than 10% milk fat and 20% total milk solids, consisting of milk fat and non-fat milk solids (MSNF), milk ice must contain 2 to 7% milk fat, and at least 11% of total milk solids; and the sherbet must contain 1 to 2% milk fat and 2 to 5% total milk solids (see Redfern RS and Arbuckle WS, Ice Cream Technology Manual, 4th edition 1985, Redfern and e Assoc. Ltd., Raleigh, North Carolina, USA) , which is cited to illustrate the prior art).

Smetanová zmrzlina a jiné šlehané mražené mléčné dezerty jsou ve skutečnosti poměrně komplikované pěny, které se skládají ze vzduchových bublinek, obklopených zmrzlou emulzí, v níž jsou krystalky ledu a kulovité částice (globule) ztuhlého tuku uloženy v nezmrzlé vodní fázi. Odhad velikosti hrubě dispergovaných strukturních složek smetanové zmrzliny se liší. Pro velikost ledových krystalů bývá uváděn průměr v rozmezí od 20 do 60 μιη, přičemž jednotlivé krystaly jsou od sebe vzdáleny přibližně 7 μιη; pro velikost vzduchových buněk se uvádí rozmezí od 10 do 175 μιη, přičemž jednotlivé buňky jsou od sebe vzdáleny asi 125 μιη; kulovité částice ztuhlého tuku mají údajně velikost v rozmezí od 0,2 do 2,0 μιη a jejich aglomeráty obalují uvězněné vzduchové buňky (viz příručku Fundametals of Dairy Chemistry, 2. vydání, 1983, autor: Webb B. H. a další, nakladatelství Avi Publishing Company, lne., Westport, Connectlcut, USA, str. 896 až 913, kterážto publikace je zde citována za účelem dokreslení stavu techniky).Creamy ice cream and other whipped frozen desserts are in fact quite complicated foams consisting of air bubbles surrounded by a frozen emulsion in which ice crystals and spherical globules of solidified fat are stored in the non-frozen water phase. The estimation of the size of the coarsely dispersed structural constituents of cream ice cream varies. For ice crystal size, a diameter in the range of 20 to 60 μιη is given, with individual crystals spaced approximately 7 μιη apart; for air cell sizes, the range is 10 to 175 μιη, with individual cells spaced about 125 μιη apart; the spherical solidified fat particles are said to have a size in the range of 0.2 to 2.0 μιη and their agglomerates envelop the trapped air cells (see Fundametals of Dairy Chemistry, 2nd edition, 1983, by Webb BH et al., Avi Publishing Company) , Westport, Connecticut, USA, pp. 896-913, the disclosure of which is incorporated herein by reference.

Je dobře známo, že obsah tuku v mražených mléčných dezertech hraje důležitou úlohu nejen v případě konsistence a struktury výrobku, ale též v případě chuťových vlastností. Jemnost struktury smetanové zmrzliny je v podstatě nepřímo úměrná střední velikostiIt is well known that the fat content of frozen milk desserts plays an important role not only in the consistency and structure of the product, but also in the case of taste properties. The fineness of the creamy ice cream structure is essentially inversely proportional to the mean size

-1CZ 279064 B6 částic krystalů ledu. Prakticky u všech mražených dezertů má zvýšený obsah mléčného tuku za následek pokles velikosti krystalů ledu a vzdálenosti mezi těmito krystaly. Přes nákladnost a vysoký energetický obsah, které jsou vlastní mléčnému tuku a přes citlivost mléčného tuku k oxidaci, která vede ke zhoršení chuti, a přes sklon ke zhoršení struktury při šlehání v důsledku tvorby másla, se obecně dává v širokém rozsahu přednost výrobkům typu plnotučné zmrzliny před mléčnou zmrzlinou, šerbety apod. Tzv. výběrové zmrzliny (prémium grade) jsou skutečně charakteristické hlavně tím, že vykazují vyšší obsah mléčného tuku, než je obsah standardní (15 až 18 %) a jsou uznávány jako výrobky s lepší chutí, jemností, zlepšenou konsistencí a strukturou ve srovnání se standardními zmrzlinami a mraženými mléčnými dezerty s nižším obsahem tuku.Ice crystal particles. In virtually all frozen desserts, an increased milk fat content results in a decrease in ice crystal size and distance between the crystals. Despite the expensive and high energy content inherent in milk fat and the susceptibility of milk fat to oxidation, which leads to a deterioration in taste, and despite the tendency to deteriorate in whipping due to butter formation, broad ice cream products are generally widely preferred. before milk ice cream, sherbets, etc. premium grade ice creams are indeed mainly characterized by having a higher milk fat content than the standard (15-18%) content and are recognized as having a better taste, mildness, improved consistency and texture compared to standard ice creams, and frozen desserts with lower fat content.

Ačkoliv již byly učiněny pokusy vyvinout mražené dezerty, u nichž by byla část nebo celý obsah mléčného tuku, který je v nich normálně přítomen, nahrazen látkou netukové povahy, žádný z výsledných výrobků nedosáhl podstatného úspěchu jako náhrada za plnotučnou zmrzlinu nebo mléčnou zmrzlinu. Viz například US patent č. 4 510 166, který se týká složení zmrzliny, u níž je navržena jako náhrada za tuk škrobový gel a US patenty č. 4 421 778 a 4 552 773, které se týkají šlehaných potravinářských výrobků s krystalickými tuky s tendencí k beta-fázi. Jako další příklady lze uvést též GB patent č. 915 389 a US patenty č. 3 510 316, 3 556 813, 4 400 405 a 4 631 196.Although attempts have already been made to develop frozen desserts in which part or all of the milk fat content normally present in them is replaced by a non-fatty substance, none of the resulting products has achieved substantial success as a substitute for whole cream or milk ice cream. See, for example, U.S. Patent No. 4,510,166, which relates to an ice cream composition which is proposed to replace starch gel as a fat substitute, and U.S. Patent Nos. 4,421,778 and 4,552,773, relating to whipped crystalline fat tending food products with a tendency to the beta phase. Other examples include GB Patent No. 915,389 and US Patent Nos. 3,510,316, 3,556,813, 4,400,405 and 4,631,196.

Stále proto existuje dlouho trvající potřeba vyvinout mražené dezertní výrobky, prosté tuku nebo se sníženým obsahem tuku, které by vykazovaly fyzikální a organoleptické vlastnosti plnotučných mražených mlékárenských dezertů. Ideální by bylo, kdyby se takové výrobky vyrovnaly standardním mraženým šlehaným dezertním produktům ve výživné hodnotě,-ale při sníženém energetickém obsahu, nebo kdyby tyto standardní produkty předčily. Kromě toho existuje potřeba vyvinout náhražku tuku nebo smetany, kterou by bylo možno vyrobit a skladovat a které by bylo možno používat při výrobě různých potravinářských výrobků s nízkým nebo s nulovým obsahem tuku, včetně mražených šlehaných dezertů.Therefore, there is a long-standing need to develop frozen, low-fat or low-fat dessert products that exhibit the physical and organoleptic properties of whole fat frozen dairy desserts. Ideally, such products would equate to or exceed the standard frozen whipped dessert products at nutritional value, but at a reduced energy content. In addition, there is a need to develop a fat or cream substitute that can be produced and stored and used in the manufacture of various low or zero fat food products, including frozen whipped desserts.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Předmětem vynálezu je potravinová přísada, nahrazující smetanu a/nebo tuk, která obsahuje neagregované sferoidní částice denaturovaného proteinu, které se skládají z kaseinového jádra a vnějšího obalu z denaturovaného proteinu vaječného bílku, jejichž distribuce velikosti v rozmezí od 0,1 do 2,0 μιη, přičemž méně než 2 % z počtu částic svou velikostí překračuje 3,0 μιη.The present invention provides a food additive replacing cream and / or fat comprising non-aggregated spheroid particles of denatured protein consisting of a casein core and an outer shell of denatured egg white protein having a size distribution in the range of 0.1 to 2.0 μιη wherein less than 2% of the number of particles exceeds 3.0 μιη by size.

Dalším předmětem vynálezu je způsob výroby této potravinové přísady, jehož podstata spočívá v tom, že se 25 až 99, s výhodou 60 až 99 dílů hmotnostních proteinu vaječného bílku a až 75 dílů hmotnostních zdroje neagregovaných kaseinových micel zahřívá alespoň na teplotu denaturace proteinu vaječného bílku, s výhodou na teplotu v rozmezí od 80 do 125 ‘C, při pH 6,0 až 7,0 za podmínek smykového namáhání alespoň 5 000 s”1, s výhodou 5 000 až 7 500 s-1 tak dlouho, dokud nevzniknou makrokoloidni částice o velikosti 0,1 až 3,0 μιη.Another object of the present invention is to provide a method of making the food additive comprising heating 25-99, preferably 60-99 parts by weight of egg white protein and up to 75 parts by weight of non-aggregated casein micelle source, to at least the egg white protein denaturation temperature. preferably to a temperature in the range of 80 to 125 ° C, at a pH of 6.0 to 7.0 under shear conditions of at least 5,000 s -1 , preferably 5,000 to 7,500 s -1 , until macrocolloid particles are formed with a size of 0.1 to 3.0 μιη.

-2CZ 279064 B6-2GB 279064 B6

Ještě dalším předmětem vynálezu je potravinářský výrobek, obsahující tuk a/nebo smetanu, jehož podstata spočívá v tom, že alespoň část tuku a/nebo smetany v něm obsažené, je nahrazena potravinovou přísadou, která byla definována výše.Yet another object of the invention is a food product comprising fat and / or cream, characterized in that at least a portion of the fat and / or cream contained therein is replaced by a food additive as defined above.

Konečně je předmětem vynálezu mražený dezert typu zmrzliny, obsahující sladidlo, alespoň jeden stabilizátor, ochucovací systém a netukové pevné složky mléka, přičemž obsahuje výše definovanou potravinovou přísadu v takovém množství, že 1 dílem hmotnostním proteinu této přísady je nahrazeno 3 až 5,4 dílu hmotnostního tuku.Finally, the invention relates to a frozen ice cream dessert comprising a sweetener, at least one stabilizer, a flavoring system and a non-fat solid milk component, comprising an amount of a food ingredient as defined above in an amount such that 3 to 5.4 parts by weight fat.

Výše uvedené předměty vynálezu, které jsou také obsaženy v připojených nárocích, představují výsledky optimalizace produktů a postupů. Pro dokreslení všech podrobností je další popis koncipován poněkud širším způsobem. Pro odborníka mohou být i tyto přídavné údaje cenné.The above objects of the invention, which are also included in the appended claims, represent the results of product and process optimization. To illustrate all the details, the following description is drawn in a somewhat broader way. These additional data may also be valuable to the skilled person.

Podle jednoho aspektu se vynález týká šlehaných mražených výrobků se sníženým obsahem tuku nebo bez tuku, u nichž je část nebo přednostně veškerý mléčný tuk, rostlinný tuk nebo olej, obvykle v takových výrobcích přítomný, nahrazen proteinovým makrokoloidem, obsahujícím částice denaturovaného proteinu. Výrobky podle vynálezu vykazují fyzikální a organoleptické vlastnosti plnotučných výrobků, přestože neobsahují, nebo obsahují jen snížené množství kapiček nebo globulárních částic tuku či oleje, o nichž je známo, že hrají klíčovou úlohu při tvorbě vzduchových buněk a při vývoji a udržování nízké střední velikosti krystalů ledu v mražených šlehaných dezertech. Možnost zčásti nebo úplně nahradit tuky nebo oleje bílkovinnými makrokoloidními látkami umožňuje získat vysoce žádoucí výrobky se sníženým energetickým obsahem, ale velmi vysokým obsahem výživných látek, díky přítomnosti přídavného proteinu. Výroba mražených dezertních produktů podle vynálezu nevyžaduje žádná jiná zařízení nebo pracovní operace než jsou ty, kterých se běžně používá při výrobě mražených mléčných dezertů, a ve všech případech je možno proteinový makrokoloid přidávat do směsí pro výrobu dezertů jakožto přímou náhradu za mléčný tuk nebo rostlinné tuky nebo oleje.According to one aspect, the invention relates to whipped or fat-free whipped frozen products in which part or preferably all of the milk fat, vegetable fat or oil, usually present in such products, is replaced by a protein macrocolloid containing denatured protein particles. The products of the invention exhibit the physical and organoleptic properties of whole fat products, although they do not contain, or contain only a reduced amount of droplets or globular particles of fat or oil, which are known to play a key role in air cell formation and development and maintenance of low mean ice crystals. in frozen whipped desserts. The possibility of partially or totally replacing fats or oils with protein macrocolloid substances makes it possible to obtain highly desirable products with a reduced energy content but a very high content of nutrients due to the presence of an additional protein. The production of frozen dessert products according to the invention requires no equipment or work operations other than those commonly used in the production of frozen desserts, and in all cases the protein macrocolloid can be added to the dessert mixes as a direct substitute for milk fat or vegetable fats. or oils.

Vynález se tedy týká zlepšených mražených šlehaných dezertních potravin, u nichž je dosaženo zlepšení tím, že se v premixech pro jejich výrobu tuk zčásti nebo úplně nahradí makrokoloidem, skládajícím se z v podstatě neagregovaných částic, obsahujících denaturovaný protein, které mají v suchém stavu distribuci středního průměru částic v rozmezí od asi 0,1 μιη do asi 2,0 μιη, přičemž méně než asi 2 % z celkového počtu částic má průměr, přesahující 3,0 μιη, a většina z těchto částic má obecně sféroidní tvar při pozorování standardním světelným mikroskopem při 800násobném zvětšení. Tyto částice v hydratovaném stavu vytvářejí shora uvedený makrokoloid, který má velmi jemný organoleptický charakter, podobný charakteru emulzí. Přednostní výrobky podle vynálezu zahrnují mražené šlehané dezerty analogické výrobkům, které normálně obsahují mléčný tuk, v nichž tento tuk je úplně nahrazen proteinovým makrokoloidem. Jedná se například o výrobky analogické smetanovým zmrzlinám, které mají fyzikální vlastnosti a organoleptický charakter výběrové smetanové zmrzliny, ale které obsahují méně než asi 1 % tuku.Accordingly, the invention relates to improved frozen whipped dessert foods which are improved by partially or totally replacing fat in their premixes with a macrocolloid consisting of substantially non-aggregated particles containing denatured protein having a mean diameter distribution in the dry state particles in the range of about 0.1 μιη to about 2.0 μιη, with less than about 2% of the total number of particles having a diameter in excess of 3.0 μιη, and most of these particles generally have a spheroid shape when viewed with a standard light microscope at 800x magnification. These particles in the hydrated state form the above-mentioned macrocolloid, which has a very fine organoleptic character, similar to that of emulsions. Preferred products of the invention include frozen whipped desserts analogous to products that normally contain milk fat in which the fat is completely replaced by a protein macrocolloid. These are, for example, cream ice cream products having the physical properties and organoleptic character of select cream ice cream but containing less than about 1% fat.

-3CZ 279064 B6-3GB 279064 B6

Z proteinových makrokoloidů, kterých lze používat podle vynálezu, se v současné době dává přednost makrokoloidům, získaným z nedenaturovaných, v podstatě rozpustných bílkovin, pocházejících z živočišných, rostlinných nebo mikrobiálních zdrojů, přičemž největší přednost ze zdrojů proteinů se v současné době dává mléčné syrovátce, vaječnému bílku a albuminu ze sóji a hovězího sera. Jako příklady požadovaných makrokoloidů je možno uvést látky, popsané v US patentu č. 4 734 287 (Singer a další), a v patentové přihlášce US č. 127 955, podané 2. prosince 1987, jakožto continuation-in-part přihláška k tomuto patentu. Makrokoloidní produkty, vhodné pro použití při provádění tohoto vynálezu, se účelně připravují za použití zařízení, popsaného v paralelní, dosud nevyřízené přihlášce US patentu č. 127 710, podané 2. prosince 1987 (Singer a další: Zařízení pro zpracovávání tekutin), ale obecně je pro jejich přípravu možno použít jakéhokoliv zařízení, schopného regulovaně dodávat teplo výchozímu roztoku proteinu a zpracovávat ho vysokými střižnými silami za vzniku výsledného makrokoloidů. Pokud se má jako výchozí látky pro výrobu proteinového makrokoloidů, určeného pro použití v mražených dezertech podle vynálezu, použít mléčné syrovátky a pokud je žádoucí snížit obsah cholesterolu a lipidů ve výchozím proteinovém materiálu, může se mléčná syrovátka podrobit předběžnému zpracování způsobem, popsaným v paralelní, dosud nevyřízené přihlášce US patentu č. 127 402, podané 2. prosince 1987 (Singer a další: Způsoby extrakce cholesterolu a lipidů).Of the proteinaceous macrocolloids that can be used according to the invention, presently preferred are macrocolloids derived from non-denatured, substantially soluble proteins derived from animal, plant or microbial sources, with milk whey being the most preferred protein source currently, egg white and soya and bovine serum albumin. Examples of desired macrocolloids include those disclosed in U.S. Patent No. 4,734,287 to Singer et al., And U.S. Patent Application No. 127,955, filed Dec. 2, 1987, as a continuation-in-part application to this patent. . Macrocolloid products suitable for use in the practice of the present invention are conveniently prepared using the apparatus described in parallel, pending U.S. Patent No. 127,710, filed December 2, 1987 (Singer et al., Fluid Processing Equipment), but generally any apparatus capable of regulating the heat of the starting protein solution and processing it with high shear to produce the resulting macrocolloid can be used for their preparation. If milk whey is to be used as the starting material for the production of the protein macrocolloid for use in the frozen desserts of the invention and if it is desired to reduce the cholesterol and lipid content of the starting protein material, the milk whey may be subjected to a pre-treatment as described in U.S. Patent No. 127,402, filed December 2, 1987 (Singer et al., Methods for Extracting Cholesterol and Lipids).

Jiným aspektem vynálezu jsou nové způsoby výroby šlehaných mražených dezertních výrobků se sníženým energetickým obsahem, zejména mléčných dezertních produktů, jako je smetanová zmrzlina, mléčná zmrzlina, šerbet apod., při nichž se tuk a/nebo olej, jehož se obvykle používá v těchto výrobcích, nahrazuje předem vyrobeným proteinovým makrokoloidem, popsaným shora. Přednostně je nahrazeno alespoň 50 % tuku a/nebo oleje a vůbec nejvýhodněji je nahrazen všechen tuk a/nebo olej, takže ve výrobku zbývá pouze tuk, který je složkou standardních chuťových přísad, jako je kakao, nebo jiné přísady, obsahující tuk, jako je žloutková sušina v mražených vaječných krémech.Another aspect of the invention is novel methods for producing whipped frozen desserts with reduced energy content, in particular dairy dessert products such as cream ice cream, milk ice cream, sherbet and the like, wherein the fat and / or oil typically used in such products is: it replaces the preformed protein macrocolloid described above. Preferably, at least 50% of the fat and / or oil is replaced and most preferably all of the fat and / or oil is replaced, leaving only the fat remaining in the product as a component of standard flavorings such as cocoa or other fat containing ingredients such as yolk solids in frozen egg creams.

Dalším aspektem předloženého vynálezu jsou způsoby přípravy šlehaných mražených dezertních produktů se sníženým energetickým obsahem, které zahrnují výrobu beztukových nebo v podstatě beztukových premixů, obsahujících zdroj teplem koagulovatelného proteinu, jako je vaječný bílek, protein ze syrovátky, sojový protein apod. Když se tyto premixy podrobí tepelnému zpracování (například pasteraci) a míšení za použití poměrně vysokých střižných sil před zmražováním, vytvoří se částice denaturovaného proteinu in sítu ve směsi a takto vzniklé částice funguji jako náhražka globulárních tukovitých a/nebo olejových částic ve výsledném mraženém dezertním výrobku. Premixy, vyrobené podle vynálezu, se vyznačují obsahem proteinu, ležícím v rozmezí od asi 5 do asi 20 % a přednostně od asi 7,5 do asi 12,5 %, přičemž asi 25 až 100, s výhodou asi 50 % celkového obsahu proteinu je tvořeno za tepla koagulovatelným proteinem. Nejkvalitnější konečné výrobky se získají při kontinuálním provádění pasterace při vysokých teplotách a odpovídajícím způsobem zkrácených dobách (například 20 až 25 sekund při teplotě 80 °C).Another aspect of the present invention are methods for preparing whipped, frozen, energy-reduced dessert products which comprise making non-fat or substantially non-fat premixes comprising a source of heat-coagulable protein such as egg white, whey protein, soy protein and the like. by heat treatment (e.g. pasteurization) and mixing using relatively high shear forces prior to freezing, the denatured protein particles are formed in situ in the mixture and the resulting particles function as a substitute for globular fatty and / or oily particles in the resulting frozen dessert product. The premixtures produced according to the invention are characterized by a protein content ranging from about 5 to about 20% and preferably from about 7.5 to about 12.5%, with about 25 to 100, preferably about 50% of the total protein content being formed by a thermally coagulable protein. The best quality end products are obtained by continuously pasteurizing at high temperatures and correspondingly shortened times (e.g., 20-25 seconds at 80 ° C).

-4CZ 279064 B6-4GB 279064 B6

Ať již se mražené šlehané dezertní výrobky podle vynálezu získají tak, že se k nim přímo přidá látka typu makrokoloidu nebo tak, že se částice proteinu vytvoří in sítu v premixu, obsahují tyto výrobky přednostně částice denaturovaného proteinu s velikostí v rozmezí od asi 0,01 do asi 3,0 a přednostně od asi 0,1 do asi 2,5 μη (průměr částic), přičemž částice o průměru v rozmezí od asi 0,5 do asi 2,5 μη mají být přítomny v množství o o x alespoň 1 x 10 částic, vztaženo na 1 cm finálního produktu. Obvykle se dává přednost tomu, aby byl obsah těchto částic v rozmezí od 1 x 108 do 1 x 1012 v 1 cm3, nebo ještě vyšší. Nejvýhodnější'· je obsah nad 1 x 109 těchto částic, který umožňuje, aby výsledné produkty věrně napodobovaly plnotučné výrobky, pokud se týče krémovitosti, jemnosti a celkové struktury.Whether the frozen whipped dessert products of the invention are obtained by directly adding a macrocolloid substance or by forming the protein particles in situ in a premix, these products preferably contain denatured protein particles having a size in the range of about 0.01 to about 3.0 and preferably from about 0.1 to about 2.5 μη (particle diameter), the particle diameter ranges from about 0.5 to about 2.5 μη be present in an amount of at least 1 x oo x 10 particles based on 1 cm of final product. It is generally preferred that the content of these particles be in the range of 1 x 10 8 to 1 x 10 12 in 1 cm 3 , or even higher. Most preferred is a content above 1 x 10 9 of these particles which allows the resulting products to faithfully mimic the full-fat products in terms of creaminess, fineness and overall texture.

Do rozsahu tohoto vynálezu proto spadá i způsob výroby tukuprostých, nebo v podstatě tukuprostých, premixů pro mražené šlehané dezerty, které obsahují 5 až 20 % proteinu, přičemž 25 až 100 % z celkového obsahu proteinu tvoří za tepla koagulovatelný protein, který zahrnuje pasteraci těchto premixů teplem a míšení vysokými střižnými silami za účelem vytvořeni populace alespoň 1 x 108 částic denaturovaného proteinu o průměru v rozmezí od 0,5 do 2,5 μιη v 1 cm3 tohoto premixu. Takto získané premixy poskytují po závěrečném zpracování v konvenčních automatech pro výrobu zmrzliny, pracujících na principu míchání a mrazení, produkty analogické smetanové zmrzlině, které mají strukturní vlastnosti plnotučné zmrzliny, mléčné zmrzliny apod.Accordingly, the present invention also relates to a process for producing fat-free or substantially fat-free premixes for frozen whipped desserts containing 5 to 20% protein, with 25 to 100% of the total protein content being a coagulable protein comprising pasteurization of these premixes heat and high shear mixing to form a population of at least 1 x 10 8 denatured protein particles with a diameter ranging from 0.5 to 2.5 µιη per cm 3 of this premix. The premixes thus obtained, after final processing in conventional ice cream machines operating on the principle of mixing and freezing, provide products similar to cream ice cream having the structural properties of whole cream ice cream, milk ice cream and the like.

Další aspekt tohoto vynálezu představuje způsob výroby potravinářské přísady, označované jako náhražka smetany, z koagulovatelného proteinu, jako vaječného bílku a nukleačního činidla, jako micel kaseinu tak, že se například vaječný bílek a micely kaseinu zahřívají za podmínek střihového namáhání za vzniku neagregovaného kompozitu makrokoloidních částic denaturovaného proteinu, kteréžto částice mají v podstatě sféroidní tvar a takovou distribuci střední velikosti částic, která je schopna při orálním požití poskytnout organoleptický charakter, podobný charakteru emulze, tj. které mají průměr v rozmezí od asi 0,1 μη do asi 3,0 μιη, přičemž méně než asi 2 % z celkového počtu částic má průměr větší než 3,0 μη. Tyto proteinové částice vytvářejí v hydratovaném stavu makrokoloid s velmi jemným organoleptickým charakterem, připomínajícím emulzi, tj. v ústech poskytují stejný počitek, jako tuk nebo smetana. Při pozorování těchto částic v řezu je patrné, že obsahují jádro, tvořené nukleačním činidlem a obal z koagulovatelného proteinu. Potravinářské přísady na bázi koagulovatelného proteinu a nukleačního činidla se používá jako náhražky tuku nebo smetany při přípravě šlehaných mražených dezertů, neobsahujících tuk, nebo se sníženým obsahem tuku. Kromě toho je jí možno použít jako náhrady za smetanu při přípravě jiných potravinářských produktů, neobsahujících tuk, nebo se sníženým obsahem tuku, jako jsou omáčky, smetanové náplně zákusků, krémy, pomazánky, pěny a polevy.Another aspect of the present invention provides a method of making a food ingredient, referred to as a cream substitute, from a coagulable protein such as egg white and a nucleating agent such as casein micelles by heating egg white and casein micelles under shear conditions to form a non-aggregated composite of macrocolloid particles. denatured protein, wherein the particles have a substantially spheroid shape and a mean particle size distribution that is capable of giving an organoleptic character similar to that of an emulsion when ingested, i.e. having a diameter in the range of about 0.1 μη to about 3.0 μιη wherein less than about 2% of the total particle number has a diameter greater than 3.0 μη. These protein particles form in the hydrated state a macrocolloid with a very fine organoleptic character resembling an emulsion, i.e. provide the same sensation in the mouth as fat or cream. When these particles are seen in cross-section, they show that they contain a nucleating agent core and a coagulable protein sheath. Food additives based on a coagulable protein and a nucleating agent are used as substitutes for fat or cream in the preparation of whipped, fat-free or reduced-fat frozen desserts. In addition, it can be used as a substitute for cream in the preparation of other fat-free or reduced-fat food products such as sauces, cream desserts, creams, spreads, foams and toppings.

Další aspekty a výhody vynálezu jsou zřejmé z následujícího podrobného popisu a příkladů provedení.Other aspects and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description and exemplary embodiments.

-5CZ 279064 B6-5GB 279064 B6

Následuje krátké vysvětlení výkresů.The following is a brief explanation of the drawings.

Na obr. 1 a 1A je znázorněno blokové schéma postupu podle vynálezu, použitelného pro výrobu náhražky smetany na bázi vaječného bílku a kaseinových micel.Figures 1 and 1A show a flow chart of the process of the invention applicable to the manufacture of egg white cream and casein micelle substitutes.

Na obr. 2 je uvedena elektronová mikrofotografie, ukazující částice makrokoloidu na bázi vaječného bílku a kaseinových micel, z nichž převážná část má jádro z kaseinové micely a vnější plášť z denaturovaného proteinu vaječného bílku.FIG. 2 is an electron micrograph showing egg white macro-colloid and casein micelle particles, most of which have a casein micelle core and an outer sheath of denatured egg white protein.

Na obr. 3 je uvedena elektronová mikrofotografie, ukazující částice makrokoloidu na bázi vaječného bílku a kaseinových micel, vytvořené postupem in sítu při výrobě dále popsaného mraženého šlehaného dezertu.Fig. 3 is an electron micrograph showing the egg white and casein micelle-based macrocolloid particles produced by the in-situ process to produce the frozen whipped dessert described below.

íand

Na obr. 4 je uvedena elektronová mikrofotografie produktu, analogického smetanové zmrzlině, který obsahuje makrokoloid na bázi proteinu z vaječného bílku a kaeinových micel náhradou za plnotučnou smetanu.Fig. 4 is an electron micrograph of a cream ice cream analogue product containing an egg white protein and kaine micelle macrocolloid in place of whole cream.

Na obr. 5 je uvedena elektronová mikrofotografie výběrové zmrzliny (super prémium).Figure 5 shows an electron micrograph of super-premium ice cream.

Všechny mikrofotografie byly pořízeny při 32500 násobném zvětšení a obsahují referenční standard 1 μιη.All photomicrographs were taken at 32500x magnification and contain a reference standard of 1 μιη.

V souvislosti s vynálezem se zjistilo, že proteinové ve vodě dispergovatelné makrokoloidy, které lze vyrábět z různých proteinových materiálů a které mají v hydratovaném stavu jemný organoleptický charakter, podobný charakteru emulzí, mohou sloužit jako náhrada za tuk a/nebo olej ve šlehaných mražených dezertních produktech, jako je smetanová zmrzlina. Proteinové ve vodě dispergovatelné makrokoloidy se skládají z v podstatě neagregovaných částic, obsahujících denaturovaný protein, které mají v suchém stavu distribuci středního průměru částic v rozmezí od asi 0,1 μιη do asi 2,0 μιη, přičemž méně než asi 2 % z celkového počtu částic má průměr, přesahující 3,0 μιη a většina z těchto částic má obecně sféroidní tvar při pozorování standardním světelným mikroskopem při 800násobném zvětšení.In the context of the invention, it has been found that protein water-dispersible macrocolloids which can be produced from various protein materials and which have a hydrated state of a mild organoleptic nature, similar to that of emulsions, can serve as a substitute for fat and / or oil in whipped frozen dessert products. like creamy ice cream. Protein water-dispersible macrocolloids consist of substantially non-aggregated denatured protein-containing particles having a dry particle size distribution in the range of about 0.1 μιη to about 2.0 μιη, with less than about 2% of the total number of particles it has a diameter exceeding 3.0 μιη and most of these particles have a generally spheroid shape when viewed with a standard light microscope at 800X magnification.

Makrokoloidní materiály se mohou připravovat řízenou denaturací velké řady proteinových výchozích látek, které jsou před zpracováním v podstatě rozpustné ve vodě a v podstatě nedenaturované.Macrocolloid materials can be prepared by the controlled denaturation of a wide variety of protein starting materials that are substantially water-soluble and substantially undenatured prior to processing.

Organoleptické vlastnosti, které jsou zvláště požadovány od makrokoloidních materiálů, použitých podle vynálezu, jsou závislé zejména na velikosti a tvaru makrokoloidních částic.The organoleptic properties which are particularly desirable from the macrocolloid materials used according to the invention depend in particular on the size and shape of the macrocolloid particles.

Konkrétně se zjistilo, že disperze větších denaturovaných proteinových koagulátů (tj. disperze, v nichž mají částice po vysušení větší průměr než asi 3 μιη) vyvolávají v ústech nežádoucí křídovitý pocit. Tento křídovitý charakter je možno identifikovat jako méně zřetelnou variantu křupavého pískovitého pocitu v ústech, který vyvolávají známé tepelně denaturované proteiny (o průměru částic 15 až 175 μιη) . Zdá se, že když vzrůstá počet částic proteinového koagulátu s větším průměrem (největším rozměIn particular, it has been found that dispersions of larger denatured protein coagulates (i.e., dispersions in which the particles have a diameter greater than about 3 microns after drying) produce an undesirable chalky feeling in the mouth. This cretaceous character can be identified as a less obvious variant of the crunchy sandy mouthfeel caused by the known thermally denatured proteins (particle diameter 15 to 175 μιη). It appears that as the number of protein coagulate particles with a larger diameter (the largest dimension) increases, the number of particles of protein coagulate seems to increase

-6CZ 279064 B6 rem částic) než asi 2 až 3 μιη, dojde k překročení ostře definovaného počitkového prahu.If the particle size is greater than about 2 to 3 μιη, the sharply defined sensing threshold is exceeded.

Rovněž tvar částic je důležitý. Vláknité částice o délce obvykle větší než asi 5 μιη a průměru obvykle pod asi 1 μιη poskytují pasty, které jsou jemné, ale roztažitelné; čím větší se použijí síly mezi jazykem a patrem, tím větší je pocit, že se jedná o pevnou látku. Výsledný dojem je odlišný od smetanového výrobku. Se zkracováním vláken a s přibližováním se ke kulovitému tvaru tento charakter mizí.The shape of the particles is also important. Fibrous particles typically greater than about 5 microns in length and typically less than about 1 microns in diameter provide pastes that are fine but expandable; the greater the force between the tongue and the palate, the greater the feeling of being a solid. The resulting impression is different from a cream product. As the fibers become shorter and closer to the spherical shape, this character disappears.

Dále platí, že částice, které jsou obecně sféroidní, mají sklon poskytovat organoleptický počitek jemnějšího výrobku, více se blížící počitku, který je vyvolán emulzemi. U výrobků, u nichž je vyšší podíl sféroidních makrokoloidních částic, nebo u nichž mají makrokoloidní částice dokonalejší sféroidní tvar, se může stát, že může být tolerován poněkud vyšší podíl částic s větším průměrem než asi 2 μιη, aniž to poškodí organoleptický charakter makrokoloidní směsi. Jak již bylo naznačeno, částice tyčinkovitého tvaru s průměrem větším než asi 1 μιη mají sklon vyvolávat v ústech křídovitý až práškovitý pocit.Further, particles that are generally spheroidal tend to provide an organoleptic sensation of a finer product, more closely related to that caused by emulsions. For products in which a higher proportion of spheroid macrocolloid particles is present or in which the macrocolloid particles have a more perfect spheroid shape, a slightly higher proportion of particles with a diameter greater than about 2 μιη may be tolerated without damaging the organoleptic nature of the macrocolloid mixture. As already indicated, rod-shaped particles with a diameter greater than about 1 μιη tend to give a chalk-like or powdery sensation in the mouth.

Částice o velikosti asi 0,1 μιη přispívají k mastnému pocitu v ústech, který může být na závadu, když je vnímán jako dominantní taktilní (dotyková) vlastnost. Poněvadž je v ústech vnímaný přechod mezi pocitem typu emulze a mastným pocitem mnohem povolnější než přechod mezi pocitem typu emulze a křídovitým pocitem, může být v makrokoloidech, používaných podle vynálezu, přítomen větší podíl částic o průměru řádově 0,1 μπι. Za předpokladu, že střední velikost částic není nižší než 0,1 μιη, je tedy charakter emulze dominantní, bez ohledu na to, že samotná distribuce zahrnuje podstatný podíl jednotlivých částic, které mají menší průměr než je 1 μιη.Particles of about 0.1 μιη contribute to the greasy sensation in the mouth, which may be detrimental when viewed as the dominant tactile (tactile) property. Since the perceived transition between the emulsion-type feeling and the greasy feeling is much more permissive in the mouth than the transition between the emulsion-type feeling and the chalky feeling, a larger proportion of particles of the order of 0.1 μπι may be present in the macrocolloids used according to the invention. Assuming that the mean particle size is not less than 0.1 μιη, the emulsion character is therefore dominant, despite the fact that the distribution itself comprises a substantial proportion of individual particles having a diameter smaller than 1 μιη.

Proteiny, užitečné při přípravě makrokoloidů, zahrnují látky z tak rozličných, a různorodých zdrojů, jako je rostlinná syrovátka z olejnatých semen, mléko savců, krevní sérum a ptačí vejce. Přednostně se při způsobech podle vynálezu používá proteinů, které jsou v nativním stavu globulární. Z hlediska tradičního rozdělení proteinů, zahrnují užitečné proteiny ty, které jsou rozpustné ve vodných rozpouštědlových systémech a spadají mezi jednoduché, konjugované proteiny a derivatizované proteiny. Vhodnými jednoduchými proteiny jsou albuminy, globuliny a gluteliny. Vhodnými konjugovanými proteiny jsou nukleoproteiny, glykoproteiny a mukoproteiny, (rovněž kolektivně označované jako glukoproteiny); fosfoproteiny (někdy zařazované mezi jednoduché proteiny) ; chromoproteiny, lecithoproteiny a lipoproteiny. Rovněž tepelně koagulovatelné derivatizované proteiny jsou vhodné.Proteins useful in the preparation of macrocolloids include substances from such diverse and diverse sources as plant oil whey, mammalian milk, blood serum and bird eggs. Preferably, proteins which are globular in their native state are used in the methods of the invention. In view of the traditional distribution of proteins, useful proteins include those that are soluble in aqueous solvent systems and are comprised of simple, conjugated proteins and derivatized proteins. Suitable single proteins are albumins, globulins and glutelins. Suitable conjugated proteins are nucleoproteins, glycoproteins and mucoproteins (also collectively referred to as glucoproteins); phosphoproteins (sometimes classified as single proteins); chromoproteins, lecithoproteins and lipoproteins. Thermally coagulable derivatized proteins are also suitable.

Z jednoduchých proteinů, které nejsou vhodné, je možno uvést albuminoidy (rovněž známé jako skleroproteiny), jako jsou elastiny, keratiny, kolageny a fibroiny, které všechny jsou ve svém přirozeném staVu nerozpustné. Protaminy a histony nejsou tepelně koagulovatelné, a proto se nehodí jako suroviny pro zpracování denaturací za tepla.Simple proteins that are not suitable include albuminoids (also known as scleroproteins), such as elastins, keratins, collagens, and fibroins, all of which are insoluble in their natural state. Protamines and histones are not thermally coagulable and are therefore not suitable as raw materials for hot denaturation processing.

Z konjugovaných proteinů jsou vhodné ty, které jsou jak rozpustné, tak tepelně koagulovatelné. Podobně i derivatizované proAmong the conjugated proteins, those that are both soluble and thermally coagulable are suitable. Similarly, derivatized for

-7CZ 279064 B6 teiny (tj. produkty různých proteoklastických nebo denaturačních procesů) libovolného původu, které jsou rozpustné a tepelně koagulovatelné, jsou rovněž užitečnými surovinami, pokud ovšem nejsou v důsledku své derivatizace od samého počátku nesnášenlivé s projevy požadovaných organoleptických vlastností ve výsledném produktu podle vynálezu. Mnohé proteiny, metaproteiny (rovněž známé jako infraproteiny), koagulované proteiny, proteosy, peptony a peptidy (rovněž známé jako polypeptidy) však obvykle postrádají jednu nebo obě z těchto bezpodmínečně nutných vlastností.Theories (i.e., products of various proteoclastic or denaturing processes) of any origin, which are soluble and thermally coagulable, are also useful raw materials, unless, by reason of their derivatization, they are, from the outset, intolerant of the desired organoleptic properties in the final product. invention. However, many proteins, metaproteins (also known as infraproteins), coagulated proteins, proteoses, peptones, and peptides (also known as polypeptides) lack one or both of these unconditionally necessary properties.

Přednostní protein pro použití podle tohoto vynálezu se může lišit v závislosti na takových ohledech jako je cena, příchuť spojená s proteinem, druh nečistot, které jej doprovázejí a další složky přítomné ve zdroji proteinu. Přednostní proteiny zahrnují globulární proteiny, jako je hovězí sérový albumin, protein z vaječného bílku a sojový protein, přičemž obzvláštní přednost se dává proteinům z mléčné syrovátky a vaječného bílku. Zdroje proteinů, které se mohou podrobovat zpracování, zahrnují často různé nečistoty. Když jsou proteiny, užitečné podle vynálezu, v přirozeném stavu asociovány s nerozpustnými složkami, měly by být částice těchto složek menší než 3,0 μη, nebo by mělo být možné je odstranit před zpracováním nebo rozmělnit na velikost menší, než je uvedená hranice v průběhu zpracování.The preferred protein for use in the present invention may vary depending on considerations such as cost, flavor associated with the protein, the type of impurities that accompany it, and other components present in the protein source. Preferred proteins include globular proteins such as bovine serum albumin, egg white protein and soy protein, with milk whey and egg white proteins being particularly preferred. Sources of proteins that can undergo processing often include various impurities. When the proteins useful in the invention are naturally associated with insoluble components, the particles of these components should be less than 3.0 μη, or it should be possible to remove them before processing or to reduce them to a size smaller than that limit during treatment.

Roztok zvoleného specifického proteinu se zpracovává poměrně krátkou dobu při poměrně specifických podmínkách střihového namáhání a hodnoty pH. Výtěžek požadovaných produktů je možno v závislosti na druhu zvoleného proteinu optimalizovat tím, že jsou ve zpracovávané surovině přítomna specifická množství polyhydroxysloučenin (například cukrů), činidel zabraňujících vzniku agregátů a jiných případných přísad. Makrokoloidy se vyrábějí řízeným způsobem tepelné denaturace, při němž se používá vysokých střižných sil, aby se zabránilo tvorbě větších množství rozměrných proteinových agregátů. Denaturační postup se přednostně provádí při pH nižším, než je střed isoelektrické křivky zvoleného proteinu, a přednostně při pH, které je o jednu jednotku nižší, než je střed této isoelektrické křivky. Postup se může prováděť při nižších hodnotách pH, přičemž je respektován požadavek, že hodnota pH při zpracování nesmí být tak nízká, aby to způsobovalo kyselou degradaci proteinu. Kromě toho by obvykle pH nemělo být nižší než asi 3. Jak je popsáno dále, může se pracovat i při hodnotě pH vyšší, než odpovídá středu isoelektrické křivky, pokud obsahuje zpracovávaná látka při denaturaci nukleační činidlo.The solution of the selected specific protein is processed for a relatively short time under relatively specific shear conditions and pH. Depending on the type of protein selected, the yield of the desired products can be optimized by the presence of specific amounts of polyhydroxy compounds (e.g. sugars), anti-aggregating agents and other optional ingredients in the feedstock. The macrocolloids are produced in a controlled thermal denaturation process using high shear forces to prevent the formation of larger amounts of large protein aggregates. The denaturing process is preferably carried out at a pH lower than the middle of the isoelectric curve of the selected protein, and preferably at a pH that is one unit lower than the middle of the isoelectric curve. The process can be carried out at lower pH values, while respecting the requirement that the pH value during processing must not be so low as to cause acid degradation of the protein. In addition, the pH should normally not be less than about 3. As described below, the pH can be operated above the center of the isoelectric curve if the substance to be treated contains a nucleating agent during denaturation.

Přesné podmínky teploty a smykového namáhání při přípravě makrokoloidů se volí podle běžné praxe a doba jejich působení se volí tak, aby postačovala pro vytvoření denaturovaných proteinových makrokoloidních částic, které mají průměr větší než asi 0,1 μιη, přičemž je snaha vyhnout se tvorbě jakýchkoliv vyšších množství agregátů spečených proteinových částic, větších než 2 μιη. Přednostní smykové podmínky při zpracování daného proteinového roztoku se nejlépe určují na základě stanovení obsahu nadměrně velkých částic.The precise temperature and shear stress conditions of the preparation of the macrocolloids are selected according to conventional practice and the duration of action is chosen to be sufficient to produce denatured protein macrocolloid particles having a diameter greater than about 0.1 µm, avoiding the formation of any higher Amounts of aggregates of sintered protein particles greater than 2 μιη. Preferred shear conditions for processing the protein solution are best determined by determining the excess particle size.

Stanovení velikosti částic poskytuje měřítko organoleptické kvality produktů podle vynálezu.Determination of the particle size provides a measure of the organoleptic quality of the products of the invention.

-8CZ 279064 B6-8EN 279064 B6

Jednou z nej jednodušších a nejrychlejších technik, které jsou odborníkům v tomto oboru k dispozici, je příprava mikroskopických preparátů, které se mohou získat analogickými způsoby jako klinické krevní preparáty. Při této metodě se nejprve připraví vhodně zředěný dispergovaný mekrokoloid, který se nastaví na pH přednostně v rozmezí od 6,5 do 7. Zapne se magnetické míchání na vysokou rychlost, ultrazvukové míchání, nebo se provede jiná homogenizace, aby se úplně dispergovaly případné slabě asociované částice, které jsou případně obsaženy mezi jednotlivými makrokoloidními částicemi. Pak se na podložní sklíčko mikroskopu takového typu, jakého se často používá při biologických studiích, nanese malé množství (například 8 μΐ) zředěné neutralizované disperze a preparát se nechá zaschnout. Vzorek se známým způsobem pozoruje při známém zvětšení za použití řízeného okuláru. Dispergované makrokoloidní částice vzorku se vizuálně porovnávají s vláknovou mřížkou okuláru za účelem získání dobrého odhadu statistického výskytu nadměrně velkých částic nebo agregátů v celkové populaci částic.One of the simplest and fastest techniques available to those skilled in the art is the preparation of microscopic preparations that can be obtained in analogous ways to clinical blood preparations. In this method, a suitably diluted dispersed mecrocolloid is first prepared, which is preferably adjusted to a pH of between 6.5 and 7. High-speed magnetic stirring, ultrasonic stirring, or other homogenization is performed to completely disperse possible weakly associated particles which are optionally contained between individual macrocolloid particles. Then, a small amount (eg 8 μΐ) of the diluted neutralized dispersion is applied to a microscope slide of the type often used in biological studies and the preparation is allowed to dry. The sample is observed in a known manner at a known magnification using a guided eyepiece. The dispersed macrocolloid particles of the sample are visually compared to the fiber mesh of the eyepiece to obtain a good estimate of the statistical presence of oversized particles or aggregates in the total population of particles.

Alternativním prostředkem pro analýzu distribuce velikosti částic je počítač pro analýzu obrazu, například Quantimet^R^ 720, který je dostupný od firmy Cambridge Institute, Velká Británie.An alternative means for analyzing the particle size distribution is an image analysis computer, for example Quantimet ® R ^ 720, available from Cambridge Institute, UK.

Jiným prostředkem pro tuto analýzu je analyzátor velikosti Microtrac(R). Obecné aspekty této techniky jsou popsány v článku, nazvaném Analýza velikosti částic a jejich charakterizace za použití rozptylu laserového světla (Particle Size Analysis and Characterization Using Laser Light Scattering Applications), J. W. Stitley a další, Food Produkt Development, prosinec 1976.Another means for this analysis is a Microtrac ( R ) size analyzer. General aspects of this technique are described in an article entitled Particle Size Analysis and Characterization Using Laser Light Scattering Applications, JW Stitley et al., Food Product Development, December 1976.

Jak bude odborníkovi v tomto oboru zřejmé na základě tohoto popisu, může se pro účely stanovení velikosti částic použít i sedimentační techniky. Je třeba si však uvědomit, že gravimetrické techniky musí brát v úvahu ochranně koloidní účinky například všech přísad, kterých snad bylo použito při provádění shora popsaného procesu tepelné denaturace. Jeden příklad gravimetrického stanovení percentuálního podílu proteinových agregátů nadměrné velikosti je souhrnnou formou popsán dále:As will be apparent to those skilled in the art from this disclosure, sedimentation techniques may also be used to determine particle size. It should be appreciated, however, that gravimetric techniques must take into account the protective colloidal effects of, for example, any additives that may have been used in the above-described thermal denaturation process. One example of gravimetric determination of the percentage of excess protein aggregates is summarized below:

1. Připraví se disperze makrokoloidu podle vynálezu o koncentraci 5 % hmotnostních a zneutralizuje se na pH v rozmezí od 6,5 do 7;1. Prepare a macrocolloid dispersion according to the invention at a concentration of 5% by weight and neutralize to a pH in the range of 6.5 to 7;

2. K neutralizované 5% disperzi makrokoloidu se přidá v hmotnostním poměru 1 : 4 sirup z kukuřičného škrobu s vysokým obsahem fruktózy o hustotě 1,351 g, cm-3, pH 3,3 a celkovém obsahu dusíku 0,006 % a obsahu sušiny asi 71 %;2. To a neutralized 5% macrocolloid dispersion, a 1: 4 weight ratio corn starch syrup having a high fructose content of 1.351 g, cm -3 , pH 3.3 and a total nitrogen content of 0.006% and a dry matter content of about 71% is added;

3. Směs se homogenizuje, aby došlo k dispergaci volných asociací mezi makrokoloidními částicemi;3. Homogenize the mixture to disperse the free associations between the macrocolloid particles;

4. Směs se odstřeďuje při 478 násobném tíhovém zrychlení po dobu 20 minut při asi 15 °C. Agregáty proteinu s nadměrnou velikostí, tj. částice, mající průměr podstatně větší než 2 μπι, je možno vyjádřit jako percentuální podíl hmotnosti proteinu, obsa-9CZ 279064 B6 zeného v odstředěné peletě a hmotnosti proteinu, obsaženého v makrokoloidní disperzi před odstředěním.4. Centrifuge the mixture at 478 times gravity for 20 minutes at about 15 ° C. Oversized protein aggregates, i.e. particles having a diameter substantially greater than 2 μπι, can be expressed as a percentage of the weight of protein contained in the centrifuged pellet and the weight of protein contained in the macrocolloid dispersion prior to centrifugation.

Tyto zkoušky jsou aplikovatelné jak na makrokoloidní disperze, tak na proteinové materiály, vhodné jako výchozí látky pro výrobu těchto makrokoloidů. Jak je odborníkům v tomto oboru zřejmé, zařízení pro analýzu velikosti částic, založená na měření kapacitního odporu, jako jsou například dobře známé analyzátory Coulter- Counter^), se nehodí pro účely tohoto vynálezu s ohledem na to, že makrokoloidní částice nesou náboj při určitých hodnotách pH, pokud se makrokoloid nezředí roztokem soli (chloridu sodného) o dostatečné koncentraci, aby ionty soli překonaly či utopily přirozený náboj částic makrokoloidů.These assays are applicable to both macrocolloid dispersions and protein materials suitable as starting materials for the production of these macrocolloids. As will be appreciated by those skilled in the art, particle size analysis devices based on capacitance measurement, such as the well-known Coulter-Counter ™ analyzers, are not suitable for the purposes of the present invention, since the macrocolloid particles carry charge at certain pH values, unless the macrocolloid is diluted with a salt (sodium chloride) solution of sufficient concentration to overcome or drown the natural charge of the macrocolloid particles.

Při přednostním způsobu výroby makrokoloidů se však vodný roztok proteinu podrobí vysoké teplotě po velmi krátkou dobu při rychlosti smyku 7500 až 1000 s-1 nebo vyšší. Dostatečného smykového namáhání se například dosáhne pomocí pohonu jednogallonového (3,8 1) mísiče Varing, vybaveného miniaturizovaným mixerem (například o objemu 1 litru) typu Henschel, při zpracování s frek> z — 1 věnci otáčeni 5000 min .However, in a preferred method for producing macrocolloids, the aqueous protein solution is subjected to high temperature for a very short time at a shear rate of 7500 to 1000 s -1 or higher. Sufficient shear stress is achieved, for example, by means of a Varall single-gallon (3.8 L) mixer equipped with a miniaturized Henschel mixer (e.g., 1 liter volume), at a speed of> z - 1 rims of 5000 min.

Přednostní teplota zpracování leží v rozmezí od asi 80 CC do asi 120 C při době zpracování v rozmezí od asi 3 sekund do asi 15 minut nebo delší, přičemž přednostní doba zpracování leží od asi 10 sekund do asi 2 minut. Při nižší teplotě jsou potřebné doby zpracování delší. Tak při 80 °C je potřebná doba zpracování až 15 minut, zatímco při 90 až 95 “C je tato doba jen asi 5 minut. Naproti tomu, když se zpracování provádí při 120 °C, postačuje doba zpracování jen asi 3 sekundy. Vysoké teploty zpracování jsou doprovázeny zvýšenými rychlostmi přenosu tepla. Tam, kde to povaha zpracovatelského zařízení dovoluje, dává se proto přednost zpracování při vysoké rychlosti přenosu tepla a vysoké teplotě denaturace po velmi krátkou dobu. Je však třeba uvést, že při teplotách vyšších než 120 °C s odpovídajícím způsobem zkrácenou dobou setrvání produktu je výsledný makrokoloid řidší a může být méně žádoucí.A preferred treatment temperature is in the range of about 80 ° C to about 120 ° C with a treatment time in the range of about 3 seconds to about 15 minutes or longer, with a preferred treatment time of about 10 seconds to about 2 minutes. At lower temperatures, the required processing times are longer. Thus, at 80 ° C, a processing time of up to 15 minutes is required, while at 90 to 95 ° C this is only about 5 minutes. In contrast, when the treatment is carried out at 120 ° C, a treatment time of only about 3 seconds is sufficient. High processing temperatures are accompanied by increased heat transfer rates. Where the nature of the processing equipment permits, it is therefore preferred to process at a high heat transfer rate and a high denaturation temperature for a very short period of time. It should be noted, however, that at temperatures above 120 ° C with a correspondingly reduced product residence time, the resulting macrocolloid is thinner and may be less desirable.

Při způsobu výroby makrokoloidů se používá vodných roztoků proteinů o koncentraci proteinu v rozmezí od asi 10 do asi 20 % hmotnostních, přičemž největší přednost se dává roztokům s koncentrací proteinu od asi 15 do 18 % hmotnostních. Při koncentraci proteinu pod asi 10 % hmotnostních mají tendenci vznikat táhnoucí se (táhlovité) hmoty. Táhlovité hmoty zůstávají stabilně dispergovány a mají nežádoucí organoleptické vlastnosti. Roztoky, obsahující protein v podstatně vyšší koncentraci než asi 20 % hmotnostních, bývají často extrémně viskozní a v tomto případě je uplatnění požadovaných smykových rychlostí na roztok proteinu neuskutečnitelné.In the process for producing macrocolloids, aqueous protein solutions having a protein concentration in the range of about 10 to about 20% by weight are used, with solutions having a protein concentration of about 15 to 18% by weight being most preferred. Protein concentrations below about 10% by weight tend to give rise to stretched masses. The stretchable masses remain stably dispersed and have undesirable organoleptic properties. Solutions containing protein at a substantially higher concentration than about 20% by weight are often extremely viscous and in this case applying the desired shear rates to the protein solution is not feasible.

Vhodné roztoky proteinu mohou dále obsahovat až do 100 dílů hmotnostních (vztaženo na protein) nebo větší množství polyhydroxysloučeniny, přednostně mono- nebo disacharidu. Tyto sloučeniny mohou být přirozenou složkou výchozích proteinových látek (například laktóza, přítomná v proteinových koncentrátech ze sladké mléčné syrovátky), nebo se mohou přidat k roztokům před prováděSuitable protein solutions may further comprise up to 100 parts by weight (based on the protein) or greater of a polyhydroxy compound, preferably a mono- or disaccharide. These compounds may be a natural component of the starting protein substances (for example, lactose, present in sweet milk whey protein concentrates), or may be added to the solutions before

-10CZ 279064 B6 ním denaturace. Přednostní polyhydroxysloučeniny zahrnují redukující cukry, jako je laktóza, glukóza, fruktóza a meltóza, přičemž obzvláštní přednost se dává laktóze. Jako vhodné neredukující cukry je možno uvést sacharózu a laktitol.BGB denaturation. Preferred polyhydroxy compounds include reducing sugars such as lactose, glucose, fructose and meltose, with lactose being particularly preferred. Suitable non-reducing sugars include sucrose and lactitol.

Předpokládá se, že vysoká úroveň smykového namáhání, která je užitečná při tomto zpracování, zabraňuje tvorbě rozměrných agregátů denaturovaného proteinu během procesu denaturace. Pro usnadnění výroby požadovaných produktů se k vodným roztokům popřípadě mohou přidávat činidla, zabraňující agregaci. Činidlo, zabraňující agregaci, se volí nebo jeho koncentrace se nastavuje tak, aby nezměnilo pH směsi na hodnotu mimo optimální rozmezí zpracování. Jako vhodná činidla zabraňující agregaci je možno uvést hydratované aniontové látky, jako je xanthanová pryskyřice (která se obvykle přidává v množství od 0,1 do 1,0 %, vztaženo na hmotnost proteinového koncentrátu), datem estery (0,5 až 2,0 % hmotnostní, vztaženo na proteinový koncentrát, přestože tyto látky mají sklon udělovat výslednému produktu pachuť) a lecitin (1 až 10 % hmotnostních, vztaženo na proteinový koncentrát). Jako další vhodná činidla, zabraňující agregaci, je možno uvést karagenan, alginát a steroyllaktylát vápenatý.It is believed that the high level of shear stress useful in this processing prevents the formation of large aggregates of denatured protein during the denaturing process. To facilitate the production of the desired products, aggregation-preventing agents may optionally be added to the aqueous solutions. The aggregation preventing agent is selected or adjusted so that it does not change the pH of the mixture to a value outside the optimal processing range. Suitable anti-aggregation agents include hydrated anionic substances such as xanthan gum (which is typically added in an amount of 0.1 to 1.0% based on the weight of the protein concentrate), date esters (0.5 to 2.0 % by weight based on protein concentrate, although these tend to give the final product a flavor) and lecithin (1-10% by weight based on protein concentrate). Other suitable aggregation inhibiting agents include calcium carrageenan, alginate and steroyl lactylate.

Dalším chemickým činidlem, zabraňujícím vzniku agregátů, kterého lze použít podle vynálezu, jsou maltodextriny, vyrobené enzymatickou nebo kyselou hydrolýzou škrobu. Přednostní koncentrace těchto látek leží v rozmezí od 10 do 50 % hmotnostních, vztaženo na proteinový koncentrát. O těchto látkách se předpokládá, že šetří proteiny, podobně jako sirup s vysokým obsahem fruktózy, přestože účinnost fruktózového sirupu není v tomto ohledu tak vysoká, jako účinnost maltodextrinů. Tato činidla, zabraňující vzniku agregátů, jsou uhlohydráty a jsou tedy zdrojem energie, což je faktor, který může působit proti jejich volbě při výrobě potravin se sníženým energetickým obsahem.Another aggregate-preventing chemical which can be used according to the invention are maltodextrins produced by enzymatic or acid hydrolysis of starch. Preferred concentrations of these compounds are in the range of from 10 to 50% by weight based on the protein concentrate. These substances are believed to conserve proteins, much like a high fructose syrup, although the efficacy of fructose syrup is not as high in this regard as that of maltodextrins. These aggregate-preventing agents are carbohydrates and are therefore a source of energy, a factor that may counteract their choice in the production of energy-reduced foods.

Dalším vhodným činidlem, zabraňujícím agregaci, použitelným, podle vynálezu, jsou rostlinné pryskyřice typu pektinů. Citrusovému pektinu se dává přednost v konečných produktech s ovocnou příchutí, zatímco v takových konečných produktech, jako jsou analogy vanilkové smetanové zmrzliny, se dává přednost pektinům z jiných zdrojů, než jsou citrusy, například jablečnému pektinu. Rovněž je třeba dát pozor na to, aby se v konečných produktech nebo přísadách, nahrazujících smetanu, které obsahují vápník (mléčné produkty), používalo jako antiagregačních přísad takových pektinů, které v přítomnosti vápníku nevytvářejí gel.Another suitable aggregation inhibiting agent useful in the present invention are plant resins of the pectin type. Citrus pectin is preferred in fruit flavored end products, while in end products such as vanilla cream ice cream analogues, pectins from sources other than citrus, such as apple pectin, are preferred. Care should also be taken that calcium-containing (dairy) end-products or cream substitute products are used as anti-aggregating agents such as pectins which do not gel in the presence of calcium.

Hydratovaný lecitin a hydratovanou xantanovou pryskyřici je možno uvést jako příklad, jak různá antiagregační činidla vykazují rozdílný účinek. Obě tyto látky způsobují pocit, který je v ústech u výsledných produktů vnímán jako mastný. S lecitinem, který je trochu méně účinným antiagregačním činidlem, se však dosahuje trochu větší průměrné velikosti částic. Makrokoloidní částice, vyrobené za použití xantanového antiagregačního činidla, poskytují menší a hladší částice. Obě shora uvedená činidla mají zbělující účinek na výsledný produkt tím, že napomáhají vytvářet rovnoměrněji dispergovaný systém, čímž se zvyšuje rozptylový účinek pro světlo, který je vnímán jako bělost. Užitečné vlastnosti byly nalezeny též u kombinací antiagregačních činidel. Při výrobě potravinářské přísady, nahrazují smetanu, na bázi vaječného bílkuHydrated lecithin and hydrated xanthan gum can be exemplified as different anti-aggregating agents exhibit different effects. Both of these substances cause a sensation which is perceived as oily in the mouth of the resulting products. However, a slightly larger average particle size is achieved with lecithin, which is a somewhat less potent anti-aggregating agent. The macrocolloid particles produced using the xanthan antiplatelet agent provide smaller and smoother particles. Both of the above agents have a whitening effect on the resulting product by helping to form a more uniformly dispersed system, thereby increasing the scattering effect for light, which is perceived as whiteness. Useful properties have also been found with combinations of antiplatelet agents. In the manufacture of food ingredients, they replace cream, based on egg white

-11CZ 279064 B6 a kaseinových micel, podle vynálezu, se dává přednost použití kombinace pektinu a lecitinu jako antiagregačních činidel.According to the invention, it is preferred to use a combination of pectin and lecithin as anti-aggregating agents.

V roztoku mohou být přítomny nebo se k němu mohou přidávat bez toho, že by to mělo nepříznivé následky, další případné přísady, jako jsou soli a složky výsledného produktu, jako jsou vhodné příchutě, barviva a stabilizátory. V mnohých případech (tj. když to povaha přísady a její vliv na proteinový roztok umožňuje) může být obzvláště žádoucí přidávat tyto složky konečného produktu do roztoku proteinu, aby bylo možno se vyhnout nutnosti přídavné pasterace, kterou by jinak bylo nutno provést po denaturačním zpracování.Other optional ingredients such as salts and components of the final product, such as suitable flavors, colorants and stabilizers, may be present in or added to the solution without adverse consequences. In many cases (i.e., when the nature of the additive and its effect on the protein solution allows it), it may be particularly desirable to add these end product components to the protein solution in order to avoid the need for additional pasteurization that would otherwise be required after denaturing treatment.

Výchozí proteinové materiály je popřípadě možno podrobit předběžnému zpracování za účelem odstranění cholesterolu, tuku a jiných nečistot, které mohou do makrokoloidního produktu zanášet pachutě. Jeden takový postup zahrnuje extrakční stupeň, při němž se proteinový materiál uvádí do styku s potravinářsky čistým rozpouštědlem, kterým je přednostně ethanol v přítomnosti vhodné potravinářsky čisté kyseliny. Proteinová látka se pak podrobí několika stupňům promývání a filtrace a tak se získá extrahovaný proteinový produkt.Optionally, the starting proteinaceous materials may be subjected to a pretreatment to remove cholesterol, fat, and other impurities that may impart flavors to the macrocolloid product. One such procedure involves an extraction step wherein the proteinaceous material is contacted with a food grade solvent, preferably ethanol, in the presence of a suitable food grade acid. The proteinaceous material is then subjected to several washing and filtration steps to obtain the extracted protein product.

Jako příklady vhodných rozpouštědel je možno uvést nižší alkanoly, hexan apod., přičemž obzvláštní přednost se dává ethanolu. Jako příklady vhodných potravinářsky čistých kyselin je možno uvést minerální kyseliny, jako je kyselina fosforečná a potravinářsky čisté organické kyseliny, jako je kyselina octová, citrónová, mléčná a jablečná, přičemž obzvláštní přednost se dává kyselině citrónové.Examples of suitable solvents include lower alkanols, hexane and the like, with ethanol being particularly preferred. Examples of suitable food grade pure acids include mineral acids such as phosphoric acid and food grade organic acids such as acetic, citric, lactic and malic, with citric acid being particularly preferred.

Extrakční postup se zvláště hodí pro odstraňování cholesterolu a tuku ze zdrojů proteinu, jako je proteinový koncentrát ze syrovátky. Při přednostním postupu extrakce, se kterým se dosahuje optimálního odstranění tuku a cholesterolu, se proteinový koncentrát ze syrovátky extrahuje při 52 °C po dobu šesti hodin směsí 90 až 97 % alkoholu (přednostně asi 90 % ethanolu), 3 až 10 % (přednostně asi 9 %) a asi 0,01 až 0,20 % kyseliny (přednostně asi 0,084 % kyseliny citrónové). Při alternativním zpracování, které poskytuje produkt s vynikajícími vlastnostmi, pokud se týče chuti a zpracovatelných parametrů, se proteinový koncentrát ze syrovátky extrahuje při 40 'C po dobu čtyř hodin směsí ethanolu, vody a kyseliny citrónové. Koncentrace ethanolu je 94,95 %, vody 5,0 % a kyseliny citrónové 0,05 %. Při takových postupech extrakce je možno výchozí proteinový koncentrát ze syrovátky, obsahující například 4,0 % tuku a 0,15 % cholesterolu, zpracovat na produkt, obsahující méně než 2 % tuku a méně než 0,0 2 % cholesterolu.The extraction process is particularly useful for removing cholesterol and fat from protein sources such as protein whey concentrate. In a preferred extraction process for optimal fat and cholesterol removal, the whey protein concentrate is extracted at 52 ° C for six hours with a mixture of 90 to 97% alcohol (preferably about 90% ethanol), 3 to 10% (preferably about 9%) and about 0.01 to 0.20% acid (preferably about 0.084% citric acid). In an alternative treatment that provides a product with excellent taste and processability characteristics, the whey protein concentrate is extracted at 40 ° C for four hours with a mixture of ethanol, water and citric acid. The concentration of ethanol is 94.95%, water 5.0% and citric acid 0.05%. In such extraction procedures, the starting whey protein concentrate containing, for example, 4.0% fat and 0.15% cholesterol can be processed to a product containing less than 2% fat and less than 0.0 2% cholesterol.

Po dokončení procesu tepelné denaturace se může produkt popřípadě podrobit homogenizaci. Homogenizační zpracování je vhodné zvláště tehdy, když jsou produkty zředěné (tj. je-li koncentrace proteinu nízká) a/nebo neutralizované, jako je tomu například u přísad do kávy pro dosažení jejího zbělení. Toto zpracování je užitečné pro rozlomení poměrně volných spojení mezi částicemi, k nimž někdy dochází v průběhu zpracování. Makrokoloidy, které jsou vzájemně asociované (tj. obvykle do dvojic nebo trojic), nejsou sice agregované (tj. spečené do částic s podstatně většímAfter the thermal denaturation process is completed, the product may optionally be subjected to homogenization. Homogenization treatment is particularly useful when the products are diluted (i.e., when the protein concentration is low) and / or neutralized, as is the case, for example, with coffee additives to make it whiten. This treatment is useful for breaking relatively loose connections between particles that sometimes occur during processing. Macrocolloids that are associated with each other (ie usually in pairs or triplets) are not aggregated (ie, sintered into particles with significantly larger

-12CZ 279064 B6 průměrem než 2 μιη) , nicméně jsou však v ústech pociťovány, jako kdyby se jednalo o celistvé kompozitní částice, které nelze, pokud se týče organoleptických vlastností, odlišit od agregátů. Homogenizačním zpracováním se asociáty částic rozdělí na jednotlivé makrokoloidní částice, které mají požadované organoleptické vlastnosti, pokud se týče pocitu v ústech. Homogenizačni zpracování zředěných produktů s nízkou koncetrací makrokoloidu (například přísad pro zběleni kávy) se přednostně provádí při pH asi 6 až 7. Při takových hodnotách pH napomáhá distribuce elektrických nábojů na povrchu makrokoloidu udržet rovnoměrnou disperzi makrokoloidů ve vodném prostředí. Pro dosažení tohoto cíle se může použít jakýchkoliv zavedených homogenizačních postupů, známých v tomto oboru, ale musí se dát pozor na to, aby se makrokoloidní částice nevystavovaly tak vysoké teplotě, při níž by mohlo dojít k jejich agregaci do větších částic.However, they are perceived in the mouth as if they were solid composite particles which cannot be distinguished from the aggregates in terms of organoleptic properties. By homogenization treatment, the particle associates are separated into individual macrocolloid particles having the desired organoleptic properties in terms of mouthfeel. The homogenization treatment of the low concentration macrocolloid dilute products (e.g. coffee bleaching additives) is preferably carried out at a pH of about 6 to 7. At such pH values, the distribution of electric charges on the surface of the macrocolloid helps to maintain a uniform dispersion of macrocolloids in the aqueous environment. To this end, any of the established homogenization techniques known in the art may be used, but care must be taken not to expose the macrocolloid particles to such a high temperature that they could aggregate into larger particles.

Měření velikosti částic poskytuje měřítko organoleptické kvality produktů podle vynálezu. Jednou z nejjednodušších a nejrychlejších metod je příprava optického preparátu způsobem, který je analogický přípravě klinických krevních preparátů. Při této metodě se 10 g vzorku pastovité potraviny naváží do mísiče Waring a přidá se 190 g destilované vody, čímž vznikne 5% roztok. Roztok se pak mísí po dobu 2 minut při vysoké rychlosti a poté se jeho pH nastaví na 6,75 až 7,0. Vzorek se pak vysokou rychlostí míchá pomocí magnetického míchadla a zároveň se na něj působí ultrazvukem po dobu 1 minuty za použití sonikátoru typu Braunsonic Model 2000 Sonicator, Burlingame, California, USA. V průběhu tohoto postupu se rozbijí všechny slabé asociace, k nimž mohlo dojít mezi jednotlivými částicemi makrokoloidu. Pak se roztok zředí další deionizovanou vodou na koncentraci od 0,25 do 0,50 %, v závislosti na koncentraci částic. Tento roztok se pak umístí do ultrazvukové lázně (Branson 2200 Ultrasonic Bath, Shelton, CN), kde se zpracovává po dobu 1 minuty bezprostředně před přípravou preparátu.The particle size measurement provides a measure of the organoleptic quality of the products of the invention. One of the simplest and fastest methods is to prepare an optical preparation in a manner analogous to the preparation of clinical blood preparations. In this method, a 10 g sample of the pasty food is weighed into a Waring blender and 190 g of distilled water is added to form a 5% solution. The solution was then mixed for 2 minutes at high speed and then adjusted to pH 6.75 to 7.0. The sample is then blended at high speed with a magnetic stirrer and sonicated for 1 minute using a Braunsonic Model 2000 Sonicator, Burlingame, California, USA. During this procedure, all weak associations that may have occurred between the individual particles of the macrocolloid will break. Then the solution is diluted with additional deionized water to a concentration of from 0.25 to 0.50%, depending on the particle concentration. This solution is then placed in an ultrasonic bath (Branson 2200 Ultrasonic Bath, Shelton, CN) for 1 minute immediately prior to preparation.

Roztok se 10 sekund třepe rukou a pak se 20 μΐ takto zpracovaného vzorku umístí do středu mikroskopického podložního sklíčka, které se pak vloží do odstředivky pro preparáty Corning. Sklíčko se nechá rotovat ihned poté, co byl na ně vzorek umístěn. Jakmile je preparát suchý, obvykle do asi 30 sekund, je připraven pro mikroskopické vyhodnocení.Shake the solution by hand for 10 seconds and then place 20 μΐ of the sample so treated in the center of a microscope slide, which is then placed in a Corning centrifuge. The slide is rotated as soon as the sample has been placed on it. Once the preparation is dry, usually within about 30 seconds, it is ready for microscopic evaluation.

Vzorek se pozoruje mikroskopem Zeiss Axiómat Microscope, vybaveným zdrojem halogenového světla (Zeiss Thornwood, NY), videokamerou Dage MTI (Michigan City, IN) a řízením kamery, přičemž se používá objektivu 50 X a celkového zvětšení v rozmezí od 1000 do 1600 násobného zvětšení. Systém je schopen provádět kvantitativní analýzu jen v případě částic s větším průměrem než asi 0,25 μπι. Z toho důvodu se všechna statistická měření velikosti částic, uvedená v tomto popisu, vztahují, pokud není uvedeno jinak, k částicím, jejichž hlavní rozměr je větší než 0,25 μπι. Nicméně pozorovatel může sledovat částice o velikosti od asi 0,10 do asi 0,25 μη a jejich přítomnost se pravidelně sleduje. Zkoumání se podrobuje velký počet políček (15 až 25) za účelem subjektivního vyhodnoceni celkové homogenity či heterogenity vzorku, pokud se týče velikosti a tvaru částic. Po kvalitativním vyhodnocení vzorku se zvolí pole, které se zdá být reprezentativním pro celý vzorek. Jeho obraz se pak promítne na černobílý televizní monitorThe sample is viewed with a Zeiss Axiom Microscope equipped with a halogen light source (Zeiss Thornwood, NY), a Dage MTI video camera (Michigan City, IN) and camera control using a 50X objective and a total magnification ranging from 1000 to 1600 times magnification. The system is only capable of performing quantitative analysis for particles with a diameter greater than about 0.25 μπι. Therefore, unless otherwise stated, all particle size statistical measurements in this description refer to particles with a major dimension greater than 0.25 μπι. However, the observer may observe particles of about 0.10 to about 0.25 μη and their presence is monitored regularly. A large number of patches (15 to 25) are subjected to examination for subjective evaluation of the overall homogeneity or heterogeneity of the sample in terms of particle size and shape. After qualitative evaluation of the sample, a field that appears representative of the whole sample is selected. His image is then projected onto a black and white TV monitor

-13CZ 279064 B6 s vysokou rozlišovací schopností (Lenco, Jackson, MO) za účelem kvantitativní analýzy.-13GB 279064 B6 with high resolution (Lenco, Jackson, MO) for quantitative analysis.

Obraz na televizním monitoru se nejprve digitalizuje a pak se přenese z televizního monitoru na počítačový monitor. Během tohoto stupně digitalizace/přenos se kvalita obrazu trochu zhorší, což má vedlejší účinek, projevující se tím, že některé z částic, které byly na původním obrazu oddělené, jsou slité dohromady a nejsou tedy reprezentativním obrazem skutečných částic. Tyto zdánlivě slité částice se pak pečlivě edikují na základě porovnání původního obrazu (na televizním monitoru) a nového obrazu (na počítačovém monitoru).The image on the TV monitor is first digitized and then transferred from the TV monitor to the computer monitor. During this degree of digitization / transmission, the image quality deteriorates somewhat, with the side effect that some of the particles that have been separated on the original image are fused together and are therefore not a representative image of the actual particles. These seemingly fused particles are then carefully edited by comparing the original image (on the television monitor) and the new image (on the computer monitor).

V jednom políčku se obvykle měří přibližně 250 ± 50 částic. Pro měření se použije takový počet políček, aby hodnocení zahrnovalo 500 částic. Nejprve se na obrazu určí počet částic a jejich odpovídající délky a šířky. Z těchto dat se vypočtou dvě přídavné proměnné, ekvivalentní sférický průměr (E.S. průměr) a objem (E.S. objem) podle následujících vztahů:Approximately 250 ± 50 particles are usually measured in a single cell. The number of plots shall be used for the measurement to include 500 particles. First, the number of particles and their corresponding length and width are determined in the image. From these data, two additional variables, the equivalent spherical mean (E.S. mean) and volume (E.S. volume), are calculated according to the following formulas:

E.S. průměr = (B2 x L)1/3 ES Diameter = (B x L 2) 1/3

E.S. objem = 4/3 π B2L kde B znamená šířku aES volume = 4/3 π B 2 L where B stands for width a

L délku částice.L particle length.

Po stanovení E.S. průměru a objemu pro celou distribuci částic na obrazu se vypočítá číselný střední E.S. průměr (Dn) a objemový střední E.S. průměr (Dv). Dn je číselný střední průměr částic, který se vypočítá tak, že se sečtou průměry všech částic v distribuci a tento součet se dělí celkovým počtem částic. Dv (objemový střední průměr částic) váží všechny částice ve vztahu k jejich objemu a poskytuje tedy informaci, kde leží střední průměr na základě uvažování jejich objemu či implicitně jejich hmotnosti. Maximální průměr (Dmax) je jednoduše průměr největší částice, přítomné na mikroskopickém políčku.Tato data je možno graficky znázornit ve formě histogramu, přičemž E.S. průměr se vynáší na osu x, jakožto funkce počtu částic a rovněž objemu částic. Z těchto dat je rovněž možno přímo určit percentuální podíl částic o průměru nad 2 μιη a maximální průměr částice.After determining the ES diameter and volume for the total particle distribution in the image, the numerical mean ES diameter (D n ) and the volume mean ES diameter (D v ) are calculated. D n is the number average particle diameter, which is calculated by summing the diameters of all particles in the distribution divided by the total number of particles. D v (volumetric mean particle diameter) weighs all particles in relation to their volume and thus provides information on where the mean diameter lies based on considering their volume or implicitly their mass. The maximum diameter (D max ) is simply the diameter of the largest particle present in the microscope field. These data can be plotted graphically in the form of a histogram, with the ES diameter plotted on the x-axis as a function of particle number and particle volume. From these data, it is also possible to directly determine the percentage of particles with a diameter above 2 μιη and the maximum particle diameter.

Dalším aspektem tohoto vynálezu je způsob výroby shora uvedených sféroidních částic koagulací a denaturaci snadno koagulovatelného proteinu (přednostně proteinu, který koaguluje při teplotě 85 °C nebo nižší), jako proteinu z vaječného bílku (EWP), albuminu ze sera hovězí krve (BSA), nebo proteinu ze syrovátky, zbaveného tuku, v přítomnosti nukleačního činidla. Přitom koagulovatelný protein denaturuje okolo nukleačního činidla a obklopuje jej, což má za následek vznik sféroidních částic, které mají konfiguraci jádro-obal, u níž je jádro tvořeno nukleačním činidlem a obal je vytvořen z denaturovaného koagulovatelného proteinu. Jádro (nukleační činidlo) může zaujímat méně než asi 90 % objemu výsledné sféroidni částice a obvykle zaujímá méně než asiAnother aspect of the invention is a process for producing the above spheroidal particles by coagulation and denaturation of an easily coagulable protein (preferably a protein that coagulates at 85 ° C or below), such as egg white protein (EWP), bovine serum albumin (BSA), or a fat-free whey protein in the presence of a nucleating agent. In doing so, the coagulable protein denatures around and surrounds the nucleating agent, resulting in spheroid particles having a core-shell configuration in which the nucleus is a nucleating agent and the shell is formed of a denatured coagulable protein. The core (nucleating agent) may occupy less than about 90% of the volume of the resulting spheroid particle and usually occupies less than about

-14CZ 279064 B6 % objemu této částice. Zbytek částice je tvořen denaturovaným proteinem, například denaturovaným proteinem z vaječného bílku.B6% of the volume of this particle. The remainder of the particle is a denatured protein, for example, a denatured egg white protein.

Zjistilo se, že když se protein denaturuje v přítomnosti nukleačního činidla, mohou se částice vytvářet téměř při neutrální hodnotě pH, tj. nad středním bodem isoelektrické křivky proteinu. Jako koagulovatelné proteiny, které se mohou denaturovat na makrokoloidní částice, je možno uvést snadno koagulovatelné proteiny, například protein z vaječného bílku, nebo protein ze sera hovězí krve. Koncentrát proteinu ze sladké syrovátky netvoří s nukleačním činidlem (micellami kaseinu) konfiguraci jádro-obal, poněvadž protein ze syrovátky má vyšší teplotu koagulace .It has been found that when a protein is denatured in the presence of a nucleating agent, particles can be formed at near neutral pH, i.e., above the middle point of the isoelectric curve of the protein. Coagulable proteins that can be denatured to macrocolloid particles include easily coagulable proteins, such as egg white protein or bovine sera protein. The sweet whey protein concentrate does not form a core-shell configuration with the nucleating agent (casein micella), since the whey protein has a higher coagulation temperature.

Jako nukleační činidlo (NA) přichází v úvahu jakákoliv organická nebo anorganická látka ve formě mikročástic, jejichž velikost je menší než požadovaná velikost výsledných částic proteinového makrokoloidu, kterých se má používat jako náhražky tuku nebo smetany. Obvykle mají částice nukleačního činidla také sféroidní tvar, i když tento tvar nemá rozhodující význam, zejména tehdy, když má nukleační činidlo tvořit méně než asi 25 % objemu výsledných částic makrokoloidního produktu, tvořícího náhražku tuku či smetany. Nukleační činidlo slouží jako jádro, vyvolávající okolo sebe tvorbu obalu částice, například z proteinu vaječného bílku.As the nucleating agent (NA), any organic or inorganic substance in the form of microparticles whose size is smaller than the desired size of the resulting protein macrocolloid particles to be used as fat or cream substitutes is suitable. Usually, the nucleating agent particles also have a spheroidal shape, although this shape is not critical, especially when the nucleating agent is to constitute less than about 25% of the final particle size of the macrocolloid fat replacer. The nucleating agent serves as a nucleus, inducing the formation of a coating around the particle, for example from egg white protein.

Vhodná nukleační činidla zahrnují kaseinové micely, mikrokrystalickou celulózu, oxid křemičitý, vyredukované železo, zein a proteiny nerozpustné ve vodě. Nukleační činidlo je v koloidní formě a jedná se například o koloidní železo, koloidní zein, koloidní proteiny a koloidní sublimovaný oxid křemičitý. Rovněž se může používat směsi různých nukleačních činidel. Přednostním nukleačním činidlem je micelární kasein.Suitable nucleating agents include casein micelles, microcrystalline cellulose, silica, reduced iron, zein, and water insoluble proteins. The nucleating agent is in a colloidal form and includes, for example, colloidal iron, colloidal zein, colloidal proteins, and colloidal sublimed silica. Mixtures of different nucleating agents may also be used. A preferred nucleating agent is micellar casein.

Protein vaječného bílku je přednostním koagulovatelným proteinem pro přípravu částic s konfigurací jádro-obal. Částice z proteinu vaječného bílku a nukleačního činidla (EWP/NA) podle vynálezu se připravují zpracováním proteinu vaječného bílku v přítomnosti nukleačního činidla při zvýšené teplotě a za podmínek smykového namáhání, popsaných shora, za vzniku makrokoloidních proteinových částic, kterých je možno použít jako náhrady za tuk nebo smetanu. Střední bod isoelektrické křivky proteinu vaječného bílku leží při pH 4,5 až 5,5, ale nicméně je možno pH denaturačního prostředí zvýšit nad hodnotu pH, odpovídající tomuto bodu a to až na asi 6 až 7, přednostně na asi 6,2 až 6,6. Celkový obsah proteinu ve směsi, která se podrobuje zpracování, leží obvykle mezi asi 5 až asi 20 % hmotnostními. Popřípadě se používá též polyhydroxysloučenin (laktózy) a činidel, zabraňujících vzniku agregátů.The egg white protein is a preferred coagulable protein for the preparation of core-shell particles. The egg white protein and nucleating agent (EWP / NA) particles of the invention are prepared by treating the egg white protein in the presence of the nucleating agent at the elevated temperature and shear stress conditions described above to form macrocolloid protein particles that can be used as a substitute for fat or cream. The midpoint of the isoelectric curve of the egg white protein lies at a pH of 4.5 to 5.5, but the pH of the denaturing medium can be increased above the pH corresponding to that point up to about 6 to 7, preferably about 6.2 to 6. , 6. The total protein content of the composition to be treated is generally between about 5 to about 20% by weight. If desired, polyhydroxy compounds (lactose) and anti-aggregating agents are also used.

Při jednom přednostním provedení vynálezu se sféroidní proteinové částice vyrábějí z kombinace proteinu vaječného bílku a zdroje v podstatě neagregovaných nebo nativních kaseinových micel jako nukleačního činidla. Tyto částice na bázi proteinu z vaječného bílku a kaseinových micel (EWP/CM) se vyrábějí zahříváním směsi proteinu z vaječného bílku a zdroje kaseinových micel za podmínek smykového namáhání, popsaných shora. Na rozdíl od případu, kdy makrokoloidní částice vznikají z proteinu vaječného bílku v nepřítomnosti nukleačního činidla (viz příklad 3, uvedenýIn one preferred embodiment of the invention, the spheroid protein particles are produced from a combination of egg white protein and a source of substantially non-aggregated or native casein micelles as nucleating agent. These egg white protein and casein micelle particles (EWP / CM) are produced by heating a mixture of egg white protein and a casein micelle source under the shear stress conditions described above. In contrast to the case where the macrocolloid particles are formed from an egg white protein in the absence of a nucleating agent (see Example 3,

-15CZ 279064 B6 dále) proteinové částice typu EWP/CM se mohou vyrábět při pH ležícím nad středem isoelektrické křivky proteinu vaječného bílku (viz příklady 6 a 7, uvedené dále).Furthermore, EWP / CM protein particles may be produced at a pH above the center of the isoelectric curve of the egg white protein (see Examples 6 and 7 below).

Kaseinové micely, což je v současné době nukleační činidlo, kterému se dává přednost, jsou přirozeně se vyskytující proteinové částice sféroidního tvaru, obsažené v mléce savců. Tyto částice mají obvykle průměr od 0,1 do 0,4 μιη. Při provádění tohoto vynálezu se může použít jakéhokoliv zdroje kaseinových micel, ale kravskému mléku se dává přednost, poněvadž jsou v něm kaseinové micely přítomny ve vysoké koncentraci. Obzvláštní přednost se dává odstředěnému mléku, kondenzovanému odstředěnému mléku a ultrafiltrovanému odstředěnému mléku, poněvadž tyto druhy obsahují snížené množství tuku, což je žádoucí při výrobě náhražek tuku nebo smetany.Casein micelles, which is currently the preferred nucleating agent, are naturally occurring spheroid-shaped protein particles contained in mammalian milk. These particles usually have a diameter of 0.1 to 0.4 μιη. Any source of casein micelles may be used in the practice of the present invention, but cow's milk is preferred because the casein micelles are present in a high concentration therein. Particular preference is given to skimmed milk, condensed skimmed milk and ultrafiltered skimmed milk, since these species contain a reduced amount of fat, which is desirable in the production of fat substitutes or cream.

Celkový obsah proteinu v reakční směsi, podrobené tepelnému a smykovému zpracování při výrobě EWP/CM částic, bývá obvykle v rozmezí od asi 5 do asi 20 % hmotnostních. Celkový obsah proteinu, ani poměr proteinu vaječného bílku k proteinu kaseinových micel však nejsou parametry, které by měly rozhodující význam. Vaječný bílek obvykle přispívá asi 25 až 99 % k celkovému obsahu proteinu a kaseinové micely mohou přispívat k celkovému obsahu proteinu zbývajícím 1 až asi 75 %, s výhodou asi 1 až asi 40 %. Účelně se používá koncentrovaného vaječného bílku a koncentrovaného zdroje kaseinových micel. Z toho důvodu jsou přednostními zdroji vaječného bílku lyofilizovaný vaječný bílek a ultrafiltrovaný vaječný bílek a přednostními zdroji kaseinových micel jsou kondenzované odstředěné mléko a ultrafiltrované odstředěné mléko.The total protein content of the reaction mixture subjected to heat and shear treatment to produce EWP / CM particles is usually in the range of about 5 to about 20% by weight. However, neither the total protein content nor the ratio of egg white protein to casein micelle protein are of critical importance. The egg white typically contributes about 25 to 99% of the total protein content, and casein micelles may contribute to the total protein content of the remaining 1 to about 75%, preferably about 1 to about 40%. Concentrated egg white and a concentrated source of casein micelles are expediently used. Therefore, preferred sources of egg white are lyophilized egg white and ultrafiltered egg white, and preferred sources of casein micelles are condensed skim milk and ultrafiltered skim milk.

Částice proteinu typu EWP/CM se přednostně připravují v přítomnosti polyhydroxysloučeniny a činidla, zabraňujícího vzniku agregátů, které byly obě popsány shora. Přednostně tvoří složku polyhydroxysloučenin kombinace sacharózy a laktózy (z kondenzovaného odstředěného mléka, jakožto zdroje) a složku činidla, zabraňujícího agregaci částic, tvoří kombinace lecitinu a pektinu. Pro nastaveni pH se může používat kyselin potravinářské čistoty a pro nastavení koncentrace složek se může používat vody. Když se používá pro tvorbu proteinových částic typu-EWP/CM ultrafiltrovaného vaječného bílku a kondenzovaného odstředěného mléka, obsahuje typická reakční směs tyto složky:The EWP / CM type protein particles are preferably prepared in the presence of a polyhydroxy compound and an aggregate-preventing agent, both of which have been described above. Preferably, the polyhydroxy compound component is a combination of sucrose and lactose (from condensed skim milk as a source) and the particle aggregation preventing agent component is a combination of lecithin and pectin. Food grade acids can be used to adjust the pH and water can be used to adjust the concentration of the components. When used to form-EWP / CM protein particles of ultrafiltered egg white and condensed skim milk, a typical reaction mixture comprises the following components:

ultrafiltrovaný protein z vaječných bílků 40 až 60 % hmotnostních (což činí 8 až 12 % hmotnostních proteinu, vztaženo na celou směs); kondenzované odstředěné' mléko 10 až 33 % hmotnostních, (které poskytuje protein v množství 1 až 4 % hmotnostních, vztaženo na celou směs); třtinový cukr nebo cukr z kukuřičného škrobu 0 až 10 % hmotnostních; pektin rostlinného původu 0 až 0,5 % hmotnostního; lecithin 0 až 1,0 % hmotnostní; kyselinu potravinářské čistoty 0 až 0,3 % hmotnostního (pro nastavení pH na hodnotu 6 až 7); a vodu do 100 % hmotnostních.an ultrafiltered egg white protein of 40 to 60% by weight (which is 8 to 12% by weight of the protein, based on the total mixture); condensed skim milk 10 to 33% by weight (which provides protein in an amount of 1 to 4% by weight based on the whole composition); cane sugar or corn starch sugar 0 to 10% by weight; pectin of vegetable origin 0 to 0.5% by weight; lecithin 0 to 1.0% by weight; food grade acid 0 to 0.3% by weight (to adjust the pH to 6 to 7); and water up to 100% by weight.

Přednostní provedení způsobu přípravy proteinových částic typu EWP/CM, které představují náhražku tuku podle vynálezu, je ilustrováno blokovými schématy na obr. 1 a IA. Podmínky doby, teploty, tlaku a pH v každém ze stupňů A, B, C, D, E, F, G, H a U (viz označení stupňů těmito písmeny v kroužku na obr. 1 a IA) jsou uvedeny v následujících tabulkách. Ve stupních A a D se provádí senzorické hodnocení.A preferred embodiment of the process for preparing the EWP / CM type protein particles, which are a fat substitute according to the invention, is illustrated by the flow diagrams of Figures 1 and IA. The conditions of time, temperature, pressure and pH in each of the stages A, B, C, D, E, F, G, H, and U (see the degrees indicated by these letters in the circle in Fig. 1 and IA) are shown in the following tables. In grades A and D a sensory evaluation is performed.

-16CZ 279064 B6-16GB 279064 B6

Stupeň Degree A AND B (B) C C doba (min) time (min) 70 70 to 90 90 10 10 to 30 30 2 2 to 10 10 teplota (°C) temperature (° C) 37,8 37.8 to 60,0 60.0 21,1 21.1 to 32,2 32.2 21,1 21.1 to 32,2 32.2 tlak (MPa) pressure (MPa) 0,1 0.1 0,1 0.1 0,1 0.1 PH PH 6 6 to 7,0 7.0 6,5 6.5 to 7,5 7.5 6,0 6.0 to 7,0 7.0

stupeň degree D D E E F F teplota (°C) temperature (° C) 21,1 21.1 až 32,2 to 32.2 21,1 až 42,2 21.1 to 42.2 48,9 48.9 až 82,3 to 82.3 tlak (MPa) pressure (MPa) 0,1 0.1 0,41 až 0,55 0.41 to 0.55 - - pH pH 6 6 až 7 to 7 6 až 7 6 to 7 6 6 až 7 to 7 průtok (kg/h) flow rate (kg / h) 40,9 40.9 54,5 54.5 54,5 54.5

stupeň degree G G H H I AND teplota (“C) temperature (“C) 80 až 88 80 to 88 80 až 88 80 to 88 1,7 1.7 to 4,4 4.4 tlak (MPa) pressure (MPa) - - - - 0,27 0.27 to 0,41 0.41 pH pH 6 až 7 6 to 7 6 až 7 6 to 7 6 6 to 7 7 průtok (kg/h) flow rate (kg / h) 54,5 54.5 54,5 54.5 54,5 54.5

Při tomto provedení se cukr a pryskyřice, které se používá jako činidla pro zamezení vzniku agregátů, jako je pektin nebo guarová pryskyřice, za sucha smísí v konvenčním mísícím zařízeníIn this embodiment, the sugar and resin, which are used as anti-aggregating agents such as pectin or guar, are dry blended in a conventional mixer.

I za vzniku premixu A. Pasterovaný kapalný vaječný bílek se podrobí ultrafiltraci v konvenčním zařízení 3 pro ultrafiltraci, které je přednostně vybaveno polysulfonovou membránou s nominální mezí propustnosti, danou molekulovou hmotností asi 10 000. Tím se získá koncentrovaný vaječný bílek (předběžný produkt B) s koncentrací proteinu 15 až 25 % hmotnostních. Lecithin se hydra tuje v přečištěné vodě (reversní osmosou) v dobře míchané nádrži za vakua ve vakuovém mísiči 5 za vzniku premixu C. Rovněž se připraví zředěný roztok kyseliny potravinářské čistoty, jako kyseliny mléčné nebo kyseliny citrónové v přečištěné vodě (premix D).Even to form premix A. The pasteurized liquid egg white is subjected to ultrafiltration in a conventional ultrafiltration device 3, which is preferably equipped with a polysulfone membrane having a nominal permeability limit, given a molecular weight of about 10,000. This gives a concentrated egg white (pre-product B) with protein concentrations of 15 to 25% by weight. The lecithin is hydrated in purified water (reverse osmosis) in a well stirred tank under vacuum in a vacuum mixer 5 to form premix C. A dilute solution of a food grade acid such as lactic acid or citric acid in purified water (premix D) is also prepared.

Premix A se hydratuje v přečištěné vodě za použití mixeru 2, který je buď průtočný nebo diskontinuální a umožňuje dosažení vysokého smykového namáhání. Předběžný produkt B a kondenzované odstředěné mléko se přidají k hydratovanému premixu A v hygienicky upravené vsázkové nádrži 4, přičemž se koncentrace proteinu upraví na požadovanou úroveň, tj. 10 až 20 % veškerého proteinu. Pak se do vsázkové nádrže přidá premix D pro nastavení pH na hodnotu v rozmezí od 6,0 do 7,0, přednostně od 6,2 do 6,6. Pak se do vsázkové nádrže ještě přidá premix C, za vzniku hotového roztokuPremix A is hydrated in purified water using a mixer 2 that is either flow-through or discontinuous and allows high shear stress. The pre-product B and the condensed skim milk are added to the hydrated premix A in the hygienically conditioned batch tank 4, adjusting the protein concentration to the desired level, i.e. 10 to 20% of the total protein. Then premix D is added to the batch tank to adjust the pH to a value in the range of 6.0 to 7.0, preferably 6.2 to 6.6. Then premix C is added to the batch tank to form a finished solution

II proteinu, který je připraven pro tepelné zpracování za podmínek smykového namáhání, kterým se připravují proteinové částice typu EWP/CM, které jsou užitečné jako potravinářská náhražka tuku nebo smetany.II protein, which is prepared for heat treatment under shear conditions to prepare EWP / CM protein particles useful as a food substitute for fat or cream.

Hotový roztok 11 proteinu se odvzdušní v hygienicky upraveném odvzdušňovači 6, aby se snížilo množství dispergovaného a rozpuštěného kyslíku na minimum. Proces tepelného a smykového zpracování se může provádět v jediném zařízení pro tepelné a smykové zpracování, ale přednostně se provádí ve dvou jednotkách za použití předehřívače 2 a zařízení 8. pro tepelné zpracováníThe final protein solution 11 is vented in a hygienically vented vent 6 to minimize the amount of dispersed and dissolved oxygen. The heat and shear treatment process may be carried out in a single heat and shear treatment device, but is preferably performed in two units using a preheater 2 and a heat treatment device 8.

-17CZ 279064 B6 a zpracování vysokým smykovým namáháním. Předehřívače 7 se používá pro zvýšení teploty hotového proteinového roztoku na 48 až 77 CC a přednostně 60 až 74 “C tak, aby se vzrůstem teploty v zařízeni 8. pro tepelné zpracování a zpracování vysokým smykovým namáháním dosáhlo teploty vhodné pro pasteraci, tj. teploty 80 až 86 °C podle předpisu Amerického úřadu pro potraviny a léčiva [U.S. Food and Drug Administration (FDA)J. Látka vycházející ze zařízení 8., které je vlastně výměníkem tepla a zároveň zařízením pro zpracování vysokým smykovým namáháním, se ochladí v konvenčním tepelném výměníku 10 během několika minut na teplotu 1,5 až 4,5 °C. Výsledný makrokoloidní produkt, složený z částic EWP/CM, je vhodný jako potravinářská náhražka za tuk nebo smetanu. Shora popsaný způsob výroby proteinových částic typu EWP/CM se přednostně provádí v sousedství jednotky pro výrobu potravinářských výrobků, přičemž vyráběná proteinová náhražka smetany se může přímo uvádět do výrobní linky, sloužící k výrobě potravinářských výrobků. Alternativně, pokud se má výsledná látka někam dopravovat nebo skladovat pro budoucí použití, vkládá se do výrobní jednotky udržovací potrubí 9 mezi zařízení 8 pro zpracování smykovým namáháním a chladič 10 tak, aby produkt mohl procházet udržovací trubkou 9. po dobu, postačující k pasteraci náhražky smetany na bázi částic EWP/CM. Po pasteraci se produkt ochladí a udržuje se při teplotě 1,5 až 4,5 ’C.-17GB 279064 B6 and high shear processing. The preheater 7 is used to raise the temperature of the finished protein solution to 48-77 ° C and preferably 60-74 ° C so that the temperature increase in the heat treatment and high shear treatment apparatus 8 reaches a temperature suitable for pasteurization, i.e. 80 to 86 ° C as prescribed by the US Food and Drug Administration (FDA) J. The substance coming out of the heat exchanger device 8 and at the same time the high shear treatment device is cooled in a conventional heat exchanger 10 to a temperature of 1.5 to 4.5 ° C within a few minutes. The resulting macrocolloid product, composed of EWP / CM particles, is suitable as a food substitute for fat or cream. The above-described process for producing EWP / CM type protein particles is preferably carried out in the vicinity of the food product manufacturing unit, wherein the produced protein cream substitute can be fed directly to the food product manufacturing line. Alternatively, if the resultant material is to be shipped or stored for future use, a holding line 9 is inserted into the production unit between the shear stress treatment apparatus 8 and the cooler 10 so that the product can pass through the holding tube 9 for a time sufficient to pasteurize the substitute. cream based on EWP / CM particles. After pasteurization, the product is cooled and kept at a temperature of 1.5 to 4.5 ° C.

Když se jako tepelného výměníku 8, umožňujícího zpracování vysokým smykem, použije zařízení popsaného ve shora zmíněné přihlášce amerického patentu č. 127 710, postačují otáčky lopatky v rozmezí od asi 3000 do 10 000 a přednostně asi od 5000 do 7500 pro získání produktu, který má konsistenci a chuť husté smetany (tuku) a poskytuje v ústech její pocit.When using the apparatus described in the above-mentioned U.S. Patent No. 127,710 as the high shear heat exchanger 8, the blade speed in the range of about 3000 to 10,000 and preferably about 5000 to 7500 is sufficient to obtain a product having consistency and taste of thick cream (fat) and gives it a mouthfeel.

Na základě vyhodnocení elektronových mikrofotografií je možno konstatovat, že proteinové částice typu EWP/CM jsou tvořeny převážně částicemi, které mají vnitřní jádro z kaseinové micely a vnější plášť z denaturovaného proteinu z vaječného bílku. Menší část proteinových částic tvoří částice z denaturovaného proteinu z vaječného bílku a částice z aglomerovaných kaseinových micel. V některých případech může být v částici z koagulovaného proteinu přítomno více než jéďňa micela kaseinu.Based on the evaluation of electron micrographs it can be stated that protein particles of the EWP / CM type are predominantly composed of particles having an inner core of casein micelle and an outer sheath of denatured egg white protein. A minor portion of the protein particles are denatured egg white protein particles and agglomerated casein micelle particles. In some cases, more than one casein micelle may be present in the coagulated protein particle.

Proteinové částice typu EWP/CM, znázorněné na obr. 2, obsahují jádro z jedné nebo více kaseinových micelárních částic 23. (jsou patrné jako tmavá tělesa uvnitř částic) a obal 25 z denaturovaného proteinu vaječného bílku (je patrný jako světlejší vnější část částic). Proteinové částice typu EWP/CM, znázorněné na obr. 2, byly připraveny za použití v podstatě stejného postupu, jako je postup, popsaný v dále uvedeném příkladu 7.The EWP / CM protein particles shown in Figure 2 comprise a core of one or more casein micellar particles 23 (visible as dark bodies within the particles) and a denatured egg white protein envelope 25 (visible as the lighter outer part of the particles) . The EWP / CM protein particles shown in Figure 2 were prepared using essentially the same procedure described in Example 7 below.

Na obr. 3 jsou znázorněny proteinové částice 31 typu EWP/CM, které byly připraveny postupem in sítu podle postupů, popsaných v příkladu 6. Stojí za zmínku, že na obr. 3 zaujímá obal 35 z denaturovaného proteinu vaječného bílku (EWP) obvykle menší část celkového objemu částic, vzhledem ke kaseinovým micelám 33 , než je tomu u obalů z EWP částic na obr. 2.Figure 3 shows EWP / CM protein particles 31 prepared in-situ according to the procedures described in Example 6. Note that in Figure 3 the denatured egg white protein (EWP) envelope 35 usually occupies a smaller a portion of the total particle volume, relative to casein micelles 33, than that of the EWP particle shells in Figure 2.

Konfigurace typu jádro/obal, charakteristické pro proteinové částice, je lépe zřejmá z obr. 4, který představuje mikrofotografii mraženého dezertu, vyrobeného za použití náhražky smetanyThe core / shell configuration characteristic of protein particles is better evident from Figure 4, which is a photomicrograph of frozen dessert made using a cream substitute.

-18CZ 279064 B6 podle příkladu 7. U různých částic je dobře vidět jádro 41 z kaseinové micely, zatímco světlejší část o nižší hustotě představuje obal 43 těchto částic, který je z denaturovaného EWP. Na obr. 4 jsou rovněž vidět kaseinové micely 45, které nemají žádný obal z proteinu vaječného bílku (EWP).According to Example 7, the core 41 of the casein micelle is well visible in the various particles, while the lighter, lower density portion is the shell 43 of these particles, which is of denatured EWP. Also shown in Fig. 4 are casein micelles 45 having no egg white protein (EWP) envelope.

Obr. 2 až 4 mohou být porovnávány s obr. 5, na němž je zachycena elektronová mikrofotografie výběrové smetanové zmrzliny (s obsahem 16 % máslového tuku). Na obr. 5 představují poměrně velké bílé kroužky globulární částice tuku a malá tmavá tělíska 53 jsou kaseinové micely.Giant. 2 to 4 can be compared to FIG. 5, which shows an electron micrograph of a selection of cream ice cream (containing 16% butter fat). In Figure 5, the relatively large white circles represent globular fat particles and the small dark bodies 53 are casein micelles.

Proteinové částice typu EWP/CM tvoří makrokoloid, který je užitný jako náhražka tuku nebo smetany, vhodná jako potravinářská přísada pro mražené dezerty, a dále pro šlehané pěny, omáčky, máčecí hmoty, náplně zákusků, polevy a podobné potravinářské výrobky, které normálně obsahují smetanu. Smetana se v těchto potravinářských výrobcích nahrazuje makrokoloidem typu EWP/CM tak, že se při používaných receptech jednoduše přímo při výrobním postupu smetana nahradí tímto makrokoloidem. Obvykle se smetanovou náhražkou na bázi EWP/CM nahrazuje plnotučná smetana v hmotnostním poměru (ve vlhkém stavu) asi 1 : 1. To znamená, že se asi 1 gramem proteinu nahradí asi 3 gramy tuku nebo smetany, poněvadž smetanová náhražka na bázi EWP/CM obsahuje v sobě vodu, polyhydroxysloučeniny, činidla zabraňující agregaci a jiné přísady. Optimální množství náhražky smetany na bázi EWP/CM, kterého se má použít při dané konkrétní potravinářské aplikaci, může odborník v tomto oboru snadno určit na základě obvyklých senzorických hodnocení .EWP / CM protein particles form a macrocolloid, which is useful as a fat or cream substitute, suitable as a food ingredient for frozen desserts, as well as for whipped mousses, sauces, soaks, cake fillings, toppings and similar food products normally containing cream . The cream in these food products is replaced by an EWP / CM type macrocolloid such that the recipe used is simply replaced by the macrocolloid directly in the cream production process. Usually, a cream substitute based on EWP / CM replaces whole cream in a weight ratio (in the wet state) of about 1: 1. This means that about 1 gram of protein replaces about 3 grams of fat or cream, since a cream substitute based on EWP / CM it contains water, polyhydroxy compounds, anti-aggregation agents and other additives. The optimum amount of EWP / CM based cream substitute to be used in a particular food application can be readily determined by one of ordinary skill in the art based on conventional sensory evaluations.

Aby se dosáhlo v ústech pocitu, který vyvolává tuk nebo smetanu, měly by mít proteinové částice na bázi EWP/CM obvykle průměr od asi 0,1 do asi 3 μιη a jejich střední průměr by měl přednostně ležet přibližně v rozmezí od 0,5 do 2,5 μη. V mražených potravinářských výrobcích by měly být částice na bázi EWP/CM přítomny v množství alespoň 1 x 108 částic na 1 cm3 výsledného potravinářského produktu. Přednostní obsah částic by měl být v rozmezí od 1 x 108 do 1 x 1012 částic v 1 cm3, nebo by měl být ještě vyšší.In order to achieve a fat or cream-like sensation in the mouth, the EWP / CM-based protein particles should typically have a diameter of from about 0.1 to about 3 µmη and preferably have a mean diameter of about 0.5 to about 0.5 µm. 2,5 μη. In frozen food products, the EWP / CM-based particles should be present in an amount of at least 1 x 10 8 particles per cm 3 of the resulting food product. The preferred particle content should be in the range of 1 x 10 8 to 1 x 10 12 particles per cm 3 , or even higher.

Příklady provedeníExamples

Následující příklady se týkají přednostních metod a postupů při přípravě makrokoloidů pro účely tohoto vynálezu. Příklad 1 se týká přednostního způsobu výroby makrokoloidní látky na bázi látek ze syrovátky. Příklad 2 se týká výroby makrokoloidní látky ze sérového albuminu z hovězí krve. Příklad 3 uvádí výrobu makrokoloidu z albuminu z vaječného bílku, zatímco příklad 4 se týká použití sojového proteinu pro výrobu makrokoloidních látek. Příklad 5 se týká přípravy mražených dezertů, podobných smetanové zmrzlině, při níž se do premixů pro výrobu zmrzliny místo běžně používané složky mléčného tuku přidávají makrokoloidní produkty, jako jsou produkty, popsané v příkladech 1 až 4. Příklad 6 se týká výrobků, podobajících se smetanové zmrzlině, vyráběných z premixů, přičemž v tomto případě se do premixu přidává teplem koagulovatelný protein, a denaturované částice proteinu vznikají ve vhodném počtu a s vhodným rozmezím velikosti in sítu v premixuThe following examples relate to preferred methods and procedures for preparing macrocolloids for the purposes of this invention. Example 1 relates to a preferred method for producing a whey-based macrocolloid substance. Example 2 relates to the production of a macrocolloid from serum albumin from bovine blood. Example 3 discloses the production of a macrocolloid from egg white albumin, while Example 4 relates to the use of soy protein for the production of macrocolloid substances. Example 5 relates to the preparation of ice cream-like frozen desserts, in which macrocolloid products such as those described in Examples 1-4 are added to the ice-cream premixes instead of the commonly used milk fat component. Example 6 relates to cream-like products ice cream made from premixes, in which case the heat-coagulable protein is added to the premix, and the denatured protein particles are formed in a suitable number and with a suitable in-sieve size range in the premix

-19CZ 279064 B6 během jeho pasterace a míšení. Příklad 7 se týká přednostního způsobu přípravy náhražky smetany podle vynálezu na bázi vaječného bílku a kaseinových micel. Příklad 8 se týká mraženého dezertu, obsahujícího náhražku smetany podle příkladu 7 místo plnotučné smetany. Příklad 9 uvádí studii optimalizace použití výrobku z příkladu 7 při výrobě produktů typu smetanové zmrzliny.-19GB 279064 B6 during pasteurization and mixing. Example 7 relates to a preferred process for the preparation of the egg white and casein micelle cream substitute of the invention. Example 8 relates to a frozen dessert containing a cream substitute according to Example 7 instead of whole cream. Example 9 shows a study to optimize the use of the product of Example 7 in the production of cream-type products.

Příklady mají výhradně ilustrativní charakter a rozsah vynálezu v žádném směru neomezují.The examples are illustrative only and do not limit the scope of the invention in any way.

Příklad 1Example 1

Jako zdroje proteinu se použije koncentrátu proteinu ze syrovátky, který se před prováděním denaturace podrobí extrakci za účelem odstranění tuku a cholesterolu. Přitom se postupuje tak, že se do reaktoru vloží 181 kg absolutního ethanolu (partie č. 16468x, 16995x, Aaper Alcohol s Chemical Co., Shelbyville, KY). Pak se přidá voda (8,58 kg) a 10% roztok kyseliny citrónové (954 g, Miles, Elkhart, IN) a roztok se míchá po dobu dvou minut. Změří se pH vzniklého roztoku pro potvrzení, že jeho hodnota je 5,0 ± 0,5.Whey protein concentrate is used as the protein source and is subjected to extraction to remove fat and cholesterol prior to denaturation. To do this, 181 kg of absolute ethanol (lot # 16468x, 16995x, Aaper Alcohol with Chemical Co., Shelbyville, KY) were charged to the reactor. Then water (8.58 kg) and 10% citric acid solution (954 g, Miles, Elkhart, IN) were added and the solution was stirred for two minutes. The pH of the resulting solution is measured to confirm that it is 5.0 ± 0.5.

Pak se do reaktoru přidá 63,5 kg proteinového koncentrátu za syrovátky WPC-50 (šarže 6302-2, Fildgate, Litchfield, MI) a reaktor se uzavře. Pak se do duplikátorového pláště reaktoru vpustí vodní pára a teplota v reaktoru se udržuje po dobu 4 hodin na 40 až 42 °C. Suspenze proteinu se vyjme z reaktoru a přefiltruje na filtru s nekonečným pásem, přičemž tloušťka filtračního koláče se nechá dostoupit 2,5 cm. Hmotnost získaného filtračního koláče je 116 kg. Do reaktoru se vloží 127 kg 95% ethanolu a koláč se přidá do reaktoru, načež se vzniklá suspenze míchá po dobu 20 minut. Pak se suspenze z reaktoru vypustí a přefiltruje stejným způsobem, jaký byl popsán shora a oddělený koláč se znovu přenese do reaktoru, kam se k němu přidá 127 kg 95% ethanolu. Suspenze se míchá pó dobu 20; minut a pak se přefiltruje, přičemž je snaha odstranit z filtračního koláče co nejvíce kapaliny. Velký filtrační koláč má hmotnost 104,5 kg.63.5 kg of WPC-50 whey protein concentrate (batch 6302-2, Fildgate, Litchfield, MI) are then added to the reactor and the reactor is sealed. Water vapor is then introduced into the reactor duplicator jacket and the temperature in the reactor is maintained at 40-42 ° C for 4 hours. The protein suspension is removed from the reactor and filtered on an endless belt filter, allowing the thickness of the filter cake to reach 2.5 cm. The weight of the obtained filter cake is 116 kg. 127 kg of 95% ethanol are charged to the reactor and the cake is added to the reactor and the resulting slurry is stirred for 20 minutes. The slurry was discharged from the reactor and filtered in the same manner as described above, and the separated cake was transferred back to the reactor to which 127 kg of 95% ethanol was added. The suspension is stirred for 20 ; minutes and then filtered to remove as much liquid as possible from the filter cake. The large filter cake weighs 104.5 kg.

Vlhký filtrační koláč se umístí na lísky v rovnoměrné tloušťce asi 2,5 cm nebo méně. Látka se vysuší za sníženého tlaku v průběhu 12 hodin při teplotě 45 ‘C ± 1 °C a získá se tak 51,5 kg proteinového koncentrátu ze syrovátky (WPC), což odpovídá výtěžku 80,9 %. Předpokládá-li se, že se přibližně 3,5 kg látky ztratilo v sušárně, činí výpočtem stanovený percentuální podíl těkavých látek v počátečním vlhkém koláči 47,4 %.The wet filter cake is placed on a tray at a uniform thickness of about 2.5 cm or less. The material is dried under reduced pressure for 12 hours at 45 ° C ± 1 ° C to give 51.5 kg of whey protein concentrate (WPC), which corresponds to a yield of 80.9%. If it is assumed that approximately 3.5 kg of substance has been lost in the oven, the calculated percentage of volatiles in the initial wet cake is 47.4%.

Výsledná látka obsahuje protein v koncentraci 56,91 % a její rozpustnost je 93 % (měření rozpustnosti bylo prováděno metodou popsanou shora). Proteinu se pak použije pro výrobu směsi, která kromě proteinu obsahuje lecitin (Lecigran F, Riceland, Little Rock, AR, USA), 37 % kyselinu chlorovodíkovou potravinářské čistoty (J.T. Baker, Phillipsburg, NJ), xanthan (Keltrol T, Kelco, San Diego, CA) a vodu.The resulting substance contains 56.91% protein and has a solubility of 93% (solubility measurement was performed by the method described above). The protein is then used to produce a blend that contains, in addition to the protein, lecithin (Lecigran F, Riceland, Little Rock, AR), 37% food grade hydrochloric acid (JT Baker, Phillipsburg, NJ), xanthan (Keltrol T, Kelco, San Diego, CA) and water.

-20CZ 279064 B6-20GB 279064 B6

Tabulka 1Table 1

Směs na bázi proteinu ze syrovátky složka obsah (% hmotnostní) navážka (g)Whey protein blend ingredient content (% by weight) weight (g)

WPC-50 lecitin kyselina chlorovodíková xanthan voda-.....WPC-50 lecithin hydrochloric acid xanthan water -.....

34,50034,500

690,00690,00

0,9320,932

1,5901,590

0,1860.186

18,6418.64

31,8031.80

62,79262,792

3,723.72

1255,001255,00

100,00100.00

2000,002000,00

Složky směsi, uvedené shora v tabulce 1, se předloží do mixeru s vysokým smykovým působením, který též působí jako deaerátor (Kady Míli, Scarborough, ME) v následujícím pořadí: voda, kyselina chlorovodíková, lecitin, xanthan a proteinový koncentrát ze syrovátky. Směs se zbaví vzduchu, přičemž se dává pozor na to, aby se minimalizovala konverze mechanické energie na teplo před tím, než se směs zavede do zpracovatelského zařízení, popsaného v již zmíněné přihlášce US patentu č. 127 710. Premix o pH 4,15 se umístí do zpracovatelské nádoby, nádoba se uzavře a spustí se zapisovač teploty. Zapne se motor a frekvence otáčení lopatky se nastaví na 5080 min-1. Po několika sekundách začne duplikátorovým pláštěm nádoby cirkulovat kapalina o teplotě 100 °C. Produkt dosáhne teploty 122 °C během 4,3 minuty a v tomto okamžiku se topná kapalina vytlačí proudem chladné vody, kterým se produkt během 2 minut ochladí na 40 ’C.The ingredients of the blend listed in Table 1 above are loaded into a high shear mixer which also acts as a deaerator (Kady Milli, Scarborough, ME) in the following order: water, hydrochloric acid, lecithin, xanthan and whey protein concentrate. The mixture is dehumidified, taking care to minimize the conversion of mechanical energy to heat before the mixture is introduced into the processing apparatus described in the aforementioned U.S. Patent No. 127,710. placed in a processing vessel, the vessel is closed and the temperature recorder is started. Turn on the motor and the blade speed was set at 5080 min -1. After a few seconds, a liquid of 100 ° C begins to circulate through the duplicator jacket of the vessel. The product reaches a temperature of 122 ° C in 4.3 minutes, at which point the heating liquid is forced out with a stream of cold water to cool the product to 40 ° C in 2 minutes.

Produkt, získaný shora uvedeným způsobem, se zkouší za účelem vyhodnocení organoleptických a fyzikálních vlastností. Produkt má jemnou a krémovitou konsistenci. 64 % proteinu je převedeno na makrokoloidní částice a 0 % částic má rozměry, převyšující 3 μιη. Kulovité částice mají objemový střední průměr (Dv) 0,99 μιη, číselný střední průměr (Dn) 0,78 μιη a maximální průměr (^inax) 1,50 μιη.The product obtained as described above was tested to evaluate organoleptic and physical properties. The product has a soft and creamy consistency. 64% of the protein is converted to macrocolloid particles and 0% of the particles have dimensions exceeding 3 μιη. The spherical particles have a volume median diameter (D v ) of 0.99 μιη, a number median diameter (D n ) of 0.78 μιη and a maximum diameter (in inax) of 1.50 μιη.

Příklad 2Example 2

V tomto příkladu se pro výrobu proteinového makrokoloidního produktu používá hovězího sérového albuminu (BSA). Hovězí sérový albumin se pod označením Bovine Albumin, Fraction V získává od firmy U.S. Biochemical Corp. (Cleveland, Ohio, USA). Látka je tvořena lyofilizovaným práškem s obsahem proteinu 97 % a rozpustnosti 99 %, stanovenou zkoušením rozpustnosti metodou popsanou shora. Výchozí směs obsahuje kromě tohoto proteinu lecitin (Lecigran F, Riceland, Little Rock, Arkansas, USA), 37% kyselinu chlorovodíkovou potravinářské čistoty (J.T.Baker, Phillipsburg, New Jersey, USA), Xanthan (Keltrol T, Kelco, San Diego, California, USA), laktózu (alfa-laktóza monohydrát, Sigma St. Louis, Missouri, USA) a vodu.In this example, bovine serum albumin (BSA) is used to produce the protein macrocolloid product. Bovine Albumin, Fraction V, is obtained from U.S. Pat. Biochemical Corp. (Cleveland, Ohio). The substance consists of a lyophilized powder with a protein content of 97% and a solubility of 99%, as determined by solubility testing by the method described above. The starting mixture contains, in addition to this protein, lecithin (Lecigran F, Riceland, Little Rock, Arkansas, USA), 37% food grade hydrochloric acid (JTBaker, Phillipsburg, New Jersey, USA), Xanthan (Keltrol T, Kelco, San Diego, California) , USA), lactose (alpha-lactose monohydrate, Sigma St. Louis, Missouri, USA) and water.

-21CZ 279064 B6-21EN 279064 B6

Tabulka 2Table 2

Směs na bázi hovězího sérového albuminuMixture based on bovine serum albumin

složka component obsah (% hmotnostní) content (% by weight) navážka (g) navážka (G) BSA BSA 13,080 13,080 121,64 121.64 lecitin lecithin 2,100 2,100 19,53 19.53 kyselina chlorovodíková Hydrochloric acid 0,770 0.770 7,16 7.16 xanthan xanthan 0,200 0.200 1,86 1.86 laktóza lactose 7,560 7,560 70,31 70.31 voda water 76,290 76,290 709,50 709.50

100,00 930,00100.00 930.00

Směs, definovaná v tabulce 3, se připraví v mixeru s vysokým smykovým působením, který též působí jako deaerátor (Kady Milí, Scarborough, Maine, USA). Xanthanová pryskyřice je předem hydratovaná. Do mixeru se jednotlivé složky uvedou v tomto pořadí: voda, kyselina chlorovodíková, lecitin, xanthan, laktóza a BSA a směs se odvzdušní před zavedením do zpracovatelského zařízení, stejného, jako v příkladu 1. Premix o pH 4,19 se umístí do zpracovatelské nádoby, nádoba se uzavře a spustí se zapisovač teploty, Zapne se motor a frekvence otáčení lopatky se nastaví na 5080 min-1. Po několika sekundách začne duplikátorovým pláštěm nádoby cirkulovat kapalina o teplotě 80 °C. Produkt dosáhne teploty 126 “C během 4,8 minuty a v tomto okamžiku se topná kapalina vytlačí proudem chladné vody, kterým se produkt během 2 minut ochladí na 40 ‘C.The mixture, as defined in Table 3, is prepared in a high shear mixer which also acts as a deaerator (Kady Milí, Scarborough, Maine, USA). The xanthan resin is pre-hydrated. The ingredients were placed in the mixer in the following order: water, hydrochloric acid, lecithin, xanthan, lactose and BSA and the mixture was vented prior to introduction into the treatment apparatus as in Example 1. The premix of pH 4.19 was placed in the treatment vessel the vessel is sealed and the temperature recorder is started, the motor turns on and the blade speed was set at 5080 min -1. After a few seconds, a liquid of 80 ° C begins to circulate through the duplicator jacket of the vessel. The product reaches a temperature of 126 ° C in 4.8 minutes, at which point the heating liquid is forced out with a stream of cold water to cool the product to 40 ° C in 2 minutes.

Rychlost smyku použitého zpracovatelského zařízení se projevuje v rozdílu 46 C mezi teplotou produktu a teplotou topné kapaliny. Přídavné teplo pochází z konverze mechanické energie na teplo, k níž dochází rychlostí 380 J/s.The shear rate of the processing equipment used is reflected in a difference of 46 ° C between the product temperature and the temperature of the heating liquid. The additional heat comes from the conversion of mechanical energy to heat at a rate of 380 J / s.

Produkt, získaný shora uvedeným způsobem, se zkouší za účelem vyhodnocení organoleptických a fyzikálních vlastností. Produkt má hustou konsistenci, podobnou jako má makrokoloidní látka, vyrobená z proteinového koncentrátu ze syrovátky a strukturu smetany s vysokou mazivostí. 71 % proteinu bylo převedeno na makrokoloidní částice. Částice mají převážně sféroidní tvar, i když v produktu přetrvává určité množství tyčinkovitých a vláknitých částic. Tyčinky a vlákna o rozměrech, přesahujících 3 μιη, tvoří 2,25 % částic (podle počtu). Když se tyčinky a vlákna vyloučí z analýzy mikroskopického obrazu, lze vypočítat průměry sféroidních částic, které mají tyto hodnoty: objemový střední průměr (Dv) 1,03 μιη, číselný střední průměr (Dn) 0,66 μιη a maximální průměr (Dmax) 1,7 5 μιη.The product obtained as described above was tested to evaluate organoleptic and physical properties. The product has a thick consistency, similar to that of a macrocolloid, made from whey protein concentrate, and a high lubricity cream structure. 71% of the protein was converted to macrocolloid particles. The particles are predominantly spheroidal in shape, although a certain amount of rod-like and fibrous particles remain in the product. Rods and fibers of dimensions exceeding 3 μιη constitute 2,25% of the particles (by number). When the sticks and fibers are excluded from the microscopic image analysis, the spheroidal particle diameters can be calculated as follows: volume mean diameter (D v ) 1.03 μιη, numerical mean diameter (D n ) 0.66 μιη and maximum diameter (D max ) 1.7 5 μ.

Příklad 3Example 3

V tomto příkladu se pro výrobu proteinového makrokoloidního produktu použije vaječného bílku. Zjistilo se, že lze požadovaný produkt získat kombinací čerstvého vaječného bílku a vaječného bílku, vysušovaného rozprašováním. Čerstvý vaječný bílek se norIn this example, egg white is used to produce the protein macrocolloid product. It has been found that the desired product can be obtained by combining fresh egg white and spray dried egg white. Fresh egg white with nor

-22CZ 279064 B6 málně oddělí v den přípravy premixu z vajec od místního dodavatele. Tento bílek podle stanovení obsahuje 98 % rozpustného proteinu, ale koncentrace proteinu v něm je nižší než 10 %. Díky počáteční koncentraci proteinu vznikají při zpracování samotného bílku z čerstvých vajec táhlovíté hmoty denaturovaného proteinového produktu. Bílek sušený rozprašováním byl získán od firmy Henningsen Foods (White Pains, New York, USA) (typ P-110 sušeného vaječného bílku) a obsahuje minimálně 80 % proteinu. Rozpustnost proteinu v práškovítěm sušeném vaječném bílku je pouze 83 % a při zpracování této látky samotné může vzniknout nepřijatelně vysoký počet částic nadměrné velikosti. Aby bylo možno se vyhnout omezením', -vyplývajícím z použití těchto látek samotných, čerstvý bílek a sprejově sušený bílek se mísí a tím se získá vhodný zdroj proteinu- na bázi vaječného bílku.Separately, on the day of preparation of the premix from eggs, it is separated from the local supplier. This protein was determined to contain 98% soluble protein, but the protein concentration was less than 10%. Due to the initial protein concentration, the processing of egg white alone results in a dense mass of denatured protein product. The spray dried egg was obtained from Henningsen Foods (White Pains, New York, USA) (type P-110 dried egg white) and contains at least 80% protein. The solubility of the protein in powdered egg white powder is only 83%, and processing of the protein itself may produce an unacceptably high number of oversized particles. In order to avoid the limitations resulting from the use of these substances alone, the fresh egg white and the spray dried egg white are mixed to give a suitable egg white protein source.

Lecitin, xanthan, kyselina chlorovodíková a laktóza, jichž se používá pro výrobu výchozí směsi, charakterizované v tabulceLecithin, xanthan, hydrochloric acid and lactose, which are used in the preparation of the starting mixture,

3, byly 3, were získány od dodavatelů, jmenovaných v příkladu obtained from the vendors mentioned in the example Tabulka Table 3 3 Směs na Mixture on bázi vaječného egg based bílku egg white složka component obsah content navážka navážka (% hmotnostní) (% by weight) (g) (G) čerstvé freshly vaječné bílky egg whites 70,21 70.21 1168,92 1168.92 vaječné egg bílky sušené rozpra- Dried egg whites sováním seying 13,44 13.44 223,72 223.72 lecitin lecithin 2,97 2.97 49,54 49.54 xanthan xanthan 0,30 0.30 4,95 4.95 kyselina chlorovodíková Hydrochloric acid 2,37 2.37 39,43 39.43 laktóza lactose 10,71 10.71 178,35 178.35 100,00 100.00 1664,91 1664.91

Do mixeru s vysokým smykovým působením se uvedou jednotlivé složky v množstvích, uvedených v tabulce.3, v následujícím pořadí: čerstvé bílky, lecitin, xanthan, laktóza, vaječné bílky sušené rozprašovacím sušením a kyselina chlorovodíková a směs se promíchá a zbaví vzduchu. Výsledný premix o pH 3,6 se uvede do zpracovacího zařízení podle příkladu 1. Zpracování se provádí při teplotě lázně 80 °C a trvá 4,33 minuty při frekvenci otáčení lopatky 5080 min-1. Maximální teplota produktu je 125 °C.In a high shear mixer, the ingredients are introduced in the amounts listed in Table 3, in the following order: fresh whites, lecithin, xanthan, lactose, spray dried egg whites and hydrochloric acid, and the mixture is mixed and dehumidified. The resulting premix with a pH of 3.6 is introduced into the processing device according to example 1. The processing was carried out at a bath temperature of 80 ° C and lasts for 4.33 minutes at a paddle speed of 5080 min -1. The maximum product temperature is 125 ° C.

Produkt, získaný shora uvedeným postupem, je hustý a krémovitý. 88,9 % proteinu bylo převedeno na makrokoloidní částice, které mají výraznou tendenci k tvorbě volných agregátů. Analýza velikosti částic ukazuje, že rozměr částic leží v požadovaném rozmezí, přičemž Dv je 1,22 μπι a 4 % částic je větších než 2 μπι. V podstatě všechny částice jsou sféroidní.The product obtained above is thick and creamy. 88.9% of the protein was converted to macrocolloid particles that have a strong tendency to form free aggregates. The particle size analysis shows that the particle size lies within the desired range, with D v being 1.22 μπι and 4% of the particles larger than 2 μπι. Essentially all particles are spheroidal.

-23CZ 279064 B6-23GB 279064 B6

Příklad 4Example 4

V tomto příkladu se pro výrobu proteinového makrokoloidního produktu použije sojového proteinu. Sojový protein, získaný od firmy Ralston Purina (SN 1631-32-1, St. Louis, Missouri, USA), obsahuje 61,4 % proteinu a jeho rozpustnost, stanovená shora popsaným způsobem, činí 81 %. Lecitin, xanthan, kyselina chlorovodíková a laktóza pocházejí od dodavatelů, uvedených v příkladu 1, a používá se jich v množstvích, uvedených v následující tabulce 4 .In this example, a soy protein is used to produce the protein macrocolloid product. The soy protein obtained from Ralston Purina (SN 1631-32-1, St. Louis, Missouri, USA) contains 61.4% protein and its solubility, as determined above, is 81%. Lecithin, xanthan, hydrochloric acid and lactose come from the suppliers listed in Example 1 and are used in the amounts shown in Table 4 below.

Tabulka 4Table 4

Směs na bázi sojového proteinuSoy protein mixture

složka component obsah (% hmotnostní) content (% by weight) navážka (g) navážka (G) sojový protein soy protein 22,036 22,036 99,16 99.16 lecitin lecithin 3,000 3,000 13,50 13.50 xanthan xanthan 0,100 0.100 0,45 0.45 kyselina chlorovodíková Hydrochloric acid 2,196 2,196 9,88 9.88 laktóza lactose 10,800 10,800 48,60 48.60 voda water 61,868 61,868 278,41 278.41

100,00 450,00100.00 450.00

Do mixéru s vysokým smykovým působením se postupně přidá voda, kyselina chlorovodíková, lecitin, xanthan, laktóza a sojový protein a směs se promísí a odvzdušní. Výsledný premix, který má pH 3,74, se zavede do zpracovatelského zařízení podle obr. 1. Teplota lázně se udržuje na 110 °C. Doba vyhřívání je 4,30 minuty — Ί při frekvenci otáčení, nastavené na 5080 min . Maximální teplota, které produkt dosáhne, je 119 °C.Water, hydrochloric acid, lecithin, xanthan, lactose and soy protein are added sequentially to the high shear mixer and mixed and vented. The resulting premix, having a pH of 3.74, was fed into the processing apparatus of FIG. 1. The bath temperature was maintained at 110 ° C. The heating time is 4.30 minutes - Ί at the rotation speed set to 5080 min. The maximum temperature reached by the product is 119 ° C.

Během vaření se u produktu vyvine světle hnědé zbarvení. Produkt je jemný, krémovitý a hustý, přičemž má typickou příchuť sojových bobů, kterou se vyznačují výrobky ze sóji. 71 % proteinu se převede na makrokoloidní částice. Analýza velikosti částic ukazuje, že částice mají velikost v požadovaném rozmezí, přičemž Dv je 1,46 μη a je 2,5 μπι. V podstatě všechny částice jsou sféroidní.During cooking, the product develops a light brown color. The product is soft, creamy and dense, with the typical soybean flavor of soy products. 71% of the protein is converted to macrocolloid particles. The particle size analysis shows that the particles have a size within the desired range, with D v being 1.46 μη and 2.5 μπι. Essentially all particles are spheroidal.

Příklad 5Example 5

Vyrobí se mražený dezert typu smetanové zmrzliny za použití makrokoloidního produktu ze syrovátky. Při výrobě se postupuje takto: 63,56 kg proteinového koncentrátu ze syrovátky WPC-50 (Fieldgate brand, First District Assoc., Litchfield, MN 55355, várka 6302-2) se podrobí extrakci způsobem, popsaným v příkladu 1. Získá se 53,12 kg extrahovaného proteinu. Extrahovaný koncentrát ze syrovátky je rozpustný z 97,6 % (při stanovení rozpustnosti způsobem, popsaným shora). Jeho obsah proteinu je 56,7 %, obsah tuku 1,9 % a obsah cholesterolu 53,1 mg/100 g.A frozen cream ice cream dessert is made using a whey macrocolloid product. The manufacturing process is as follows: 63.56 kg of WPC-50 whey protein concentrate (Fieldgate brand, First District Assoc., Litchfield, MN 55355, batch 6302-2) is subjected to extraction as described in Example 1. 53, 12 kg of extracted protein. The extracted whey concentrate is soluble to 97.6% (as determined by the solubility method described above). It has a protein content of 56.7%, a fat content of 1.9% and a cholesterol content of 53.1 mg / 100 g.

-24CZ 279064 B6-24GB 279064 B6

Proteinový koncentrát ze syrovátky, zpracovaný extrakcí, se důkladně smísí v mixeru s lecitinem (Lecigran F, Riceland, Little Rock, Arkansas, USA), 37 % potravinářskou kyselinou chlorovodíkovou (J.T. Baker, Phillipsburg, New Jersey, USA), xanthanem (Keltrol T, Kelco, San Diego, California, USA) a vodou v množstvích, uvedených v tabulce 5, za vzniku proteinového premixu o pH 4,28.The whey protein concentrate processed by extraction is thoroughly mixed in a lecithin mixer (Lecigran F, Riceland, Little Rock, Arkansas, USA), 37% food hydrochloric acid (JT Baker, Phillipsburg, New Jersey, USA), xanthan (Keltrol T (Kelco, San Diego, California, USA) and water in the amounts shown in Table 5 to give a protein premix of pH 4.28.

Tabulka 5Table 5

Směs na bázi proteinu ze syrovátkyWhey protein mixture

složka component obsah (% hmotnostní) content (% by weight) navážka (g) navážka (G) WPC-50 WPC-50 34,500 34,500 21,928 21,928 lecitin lecithin 0,932 0,932 0,592 0.592 kyselina chlorovodíková Hydrochloric acid 1,595 1,595 1,014 1,014 xanthan xanthan 0,186 0.186 0,118 0,118 voda water 62,787 62,787 39,908 39,908 100,00 100.00 63,560 63,560

Proteinový premix se odvzdušní a uvádí se rychlostí asi 25 kg za hodinu do dvojice tepelných výměníků s votátorem a stíraným povrchem (7,62 x 30,5 cm) (Chemetron Corp., Louisville, Kentucky, USA), které pracují při frekvenci otáčení 980 min-1. Produkt se uvádí do prvního tepelného výměníku při teplotě asi 16 °C a teplota se postupně zvyšuje na asi 88 “C, načež se produkt přepustí potrubím do druhého výměníku tepla, kde se ochladí na asi 21 ’C. Zařízení pracuje po dobu asi 3 hodin a 20 minut, přičemž v různých intervalech se odebírají vzorky na analýzu. Vzorky makrokoloidu se podrobují analýze velikosti částic a jiným druhům analýzy. Výsledky zkoušení jsou uvedeny v následující tabulce 6. Viskozita se stanovuje viskozimetrem s kuželem a destičkou (Haake, Saddlebrook, New Jersey, USA).The protein premix is vented and fed at a rate of about 25 kg per hour to a pair of votator-wiped surface heat exchangers (7.62 x 30.5 cm) (Chemetron Corp., Louisville, Kentucky, USA) operating at 980 rpm. min -1 . The product is introduced into the first heat exchanger at a temperature of about 16 ° C and the temperature is gradually raised to about 88 ° C, after which the product is passed through a line to the second heat exchanger where it is cooled to about 21 ° C. The apparatus is operated for about 3 hours and 20 minutes, taking samples at various intervals for analysis. Macrocolloid samples are subjected to particle size analysis and other types of analysis. The test results are shown in Table 6 below. Viscosity is determined with a cone and plate viscometer (Haake, Saddlebrook, New Jersey, USA).

Tabulka 6Table 6

vzorek číslo pattern number doba (h:min) time (h: min) teplota produktu (° C) product temperature (° C) průtok (kg/h) flow rate (kg / h) viskosita (mPa.s) Viscosity (mPa.s) Οη(μΐη) Ο η (μΐη) ϋν(μιη)ϋ ν (μιη) Djnax ( ) Djnax () poznámky comment 1 1 0:00 0:00 83,4 83.4 25 25 227 227 0,70 0.70 1,06 1.06 1,75 1.75 2 2 0:03 0:03 3 3 0:11 0:11 4 4 0:30 0:30 5 5 0:33 0:33 84 84 25 25 6 6 1:00 1:00 84,5 84.5 25 25 246 246 0,74 0.74 1,05 1.05 2,00 2.00 7 7 1:02 1:02 8 8 1:10 1:10 9 9 1:39 1:39 86,2 86.2 25 25 407 407 0,76 0.76 1,22 1,22 2,00 2.00

1:411:41

1:491:49

-25CZ 279064 B6-25GB 279064 B6

Tabulka 6 - pokračováníTable 6 - continued

vzorek číslo pattern number doba (h:min) time (h: min) teplota produktu (°C) product temperature (° C) průtok (kg/h) flow rate (kg / h) viskosita (mPa.s) Viscosity (mPa.s) ϋη(μιη) ϋ η (μιη) ϋν(μιη)ϋ ν (μιη) Dmax D max (μτη) poznámky (μτη) notes 12 12 2:18 2:18 87,8 87.8 25 25 283 283 0,78 0.78 1,14 1.14 2,00 2.00 13 13 2:44 2:44 87,8 87.8 39 39 266 266 0,85 0.85 1,30 1.30 2,50 2.50 14 14 2:47 2:47 15 15 Dec 3:01 3:01 92,8 92.8 39 39 278 278 0,73 0.73 1,16 1.16 2,00 2.00 nízká kvalita low quality 16 16 3:15 3:15 17 17 3:20 3:20 86,2 86.2 25 25 258 258 0,79 0.79 1,30 1.30 2,00 2.00

Makrokoloidního proteinového produktu, vyrobeného ze syrovátky, jakožto vzorek č. 7, se pak použije pro výrobu mraženého dezertu typu smetanové zmrzliny. Receptura pro smetanovou zmrzlinu zahrnuje 2200 g makrokoloidního produktu ze syrovátky jako náhrady za plnotučnou smetanu. Jinak tato receptura zahrnuje kondenzované odstředěné mléko (30 % sušiny), sacharózu (Bakers Speciál), stabilizátor (Fanči Freeze 1065, Celanese Corp. Louisville, Kentucky, USA), roztok hydroxidu sodného a vodu.The macrocolloid protein product made from whey as Sample No. 7 is then used to make a frozen cream ice cream dessert. The cream ice cream recipe includes 2200 g of whey macrocolloid product as a substitute for whole cream. Otherwise, this recipe includes condensed skimmed milk (30% dry matter), sucrose (Bakers Special), stabilizer (Fans Freeze 1065, Celanese Corp. Louisville, Kentucky, USA), sodium hydroxide solution and water.

Jednotlivé složky, uvedené v tabulce 7, se smíchají v tomto pořadí. Sacharóza se za sucha smísí se stabilizátorem a přidá se ke směsi vody (1976,7 g) a kondenzovaného odstředěného mléka a směs se mísí za použití vysokých smykových sil za vzniku složky, obsahující sacharózu, stabilizátor a mléčnou sušinu. Makrokoloid ze syrovátky se zředí vodou (550 g) a pak se za podmínek míšení s vysokými smykovými silami smíchá se zředěnou směsí hydroxidu sodného a vody (110 g), za vzniku neutralizované makrokoloidní smetany. Výsledná směs se získá tak, že se makrokoloidní smetana přidá ke složce, tvořené kombinací sacharózy, stabilizátoru a mléčné sušiny.The individual components listed in Table 7 are mixed in this order. The sucrose is dry blended with the stabilizer and added to a mixture of water (1976.7 g) and condensed skimmed milk and mixed using high shear forces to form a sucrose containing stabilizer and milk solids. The whey macrocolloid is diluted with water (550 g) and then mixed with a dilute mixture of sodium hydroxide and water (110 g) under high shear mixing conditions to form neutralized macrocolloid cream. The resulting mixture is obtained by adding the macrocolloid cream to a component consisting of a combination of sucrose, stabilizer and milk solids.

Tabulka 7Table 7

Receptura pro výrobu smetanové zmrzlinyRecipe for production of creamy ice cream

složka component obsah (% hmotnostní) content (% by weight) navážka (g) navážka (G) sacharóza sucrose 19,60 19.60 2 156 2 156 stabilizátor stabilizer 0,40 0.40 44 44 kondenzované odstředěné condensed centrifuged mléko milk 25,86 25.86 2 844,6 2 844.6 voda water 17,97 17.97 1 876,7 1,876.7 makrokoloid ze syrovátky whey macrocolloid 20,00 20,00 2 200 2 200 voda water 5,00 5.00 550 550 roztok hydroxidu hydroxide solution sodného (10%) sodium (10%) 1,17 1.17 128,7 128.7 voda water 10,00 10.00 1 100 1 100

Směs se předehřeje na 57,3 °C v pastéru (APV deskový výměník tepla, APV, Tonawanda, New York, USA) a pak se homogenizuje a 30The mixture is preheated to 57.3 ° C in a shepherd (APV plate heat exchanger, APV, Tonawanda, New York, USA) and then homogenized and heated.

-26CZ 279064 B6 minut pasteruje při 68,4 ’C, načež se ochladí na 11 °C a před zmražováním nechá přes noc stárnout. Směs pro výrobu smetanové zmrzliny se pak ochutí lyofilizovanými plátky jahod a jahodovou a vanilkovou příchutí za vzniku výsledné směsi pro jahodovou zmrzlinu. Složky se promísí ručně v množstvích, uvedených v tabulce 8.Pasteurized at 68.4 ° C for 6 minutes, then cooled to 11 ° C and aged overnight before freezing. The creamy ice cream mixture is then flavored with lyophilized strawberry slices and a strawberry and vanilla flavor to form the resulting strawberry ice cream mixture. The ingredients are mixed by hand in the amounts indicated in Table 8.

Tabulka 8Table 8

Receptura pro jahodovou smetanovou zmrzlinuRecipe for strawberry cream ice cream

složka component obsah (% hmotnostní) content (% by weight) navážka (g) navážka (G) směs pro výrobu zmrzliny mixture for making ice cream 98,23 98.23 4 400 4 400 jahodová příchuť strawberry flavor 0,20 0.20 8,8 8.8 vanilková příchuť vanilla flavor 0,10 0.10 4,4 4.4 plátky lyofilizovaných lyophilized slices jahod of strawberries 1,47 1.47 66,0 66.0 100,00 100.00 4 479,2 4 479.2

Vychlazená směs se uvede do automatického výrobníku zmrzliny (Coldelite, New Jersey, USA) a chladí se po dobu asi 20 minut, načež se produkt o teplotě asi -8 °C vypustí.The cooled mixture is placed in an automatic ice cream maker (Coldelite, New Jersey, USA) and cooled for about 20 minutes, after which the product at about -8 ° C is drained.

Získají se dvě šarže jahodové zmrzliny smetanového typu, celkem o objemu 11 litrů. Zmrzlina má krémovou, nikoliv ledovou strukturu. Produkt se porovnává se dvěma obchodně dostupnými smetanovými zmrzlinami. Neidentifikované vzorky porovnává panel 60-ti netrénovaných osob. Jako srovnávacích produktů se použije dvou značek výběrové jahodové smetanové zmrzliny, které obsahují přibližně ...14 až 16 % mléčného tuku. Pokud se týče struktury, byl celkový dojem z těchto produktů zhruba srovnatelný, zatímco při porovnávání krémovitosti, jemnosti a konsistence nebyl zjištěn žádný podstatný rozdíl na úrovni významnosti a = 0,05 (jak je zřejmé z výsledků, uvedených v následující tabulce 9).Two lots of cream-type strawberry ice cream are obtained, totaling 11 liters. Ice cream has a creamy, not icy texture. The product is compared to two commercially available cream ice creams. Unidentified samples are compared by a panel of 60 untrained persons. Two brands of select strawberry cream ice cream containing about 14% to 16% milk fat are used as comparative products. In terms of structure, the overall impression of these products was roughly comparable, while there was no significant difference in significance level of a = 0.05 (as can be seen from the results in Table 9) when comparing creaminess, fineness and consistency.

Tabulka 9Table 9

Porovnávání struktury jahodové smetanové zmrzliny produkt z příkladu (n=26) první značka výběrové zmrzliny produkt z příkladu (n=27) druhá značka výběrové zmrzliny (n=26) celkový dojem 6,7 7,7 6,7 (9 = špičkový) krémovitost (5 = až příliš krémovitý) 3,3 3,0 2,9Comparing the structure of strawberry creamy ice cream product of example (n = 26) first brand of ice cream product of example (n = 27) second brand of ice cream (n = 26) overall impression 6,7 7,7 6,7 (9 = peak) creaminess (5 = too creamy) 3.3 3.0 2.9

7,17.1

3,03.0

-27CZ 279064 B6-27GB 279064 B6

Tabulka 9 - pokračování produkt z příkladu (n=26) první značka výběrové zmrzliny produkt z příkladu (n=27) druhá značka výběrové zmrzliny (n=26) jemnostTable 9 - Continued product of example (n = 26) first brand of ice cream product of example (n = 27) second brand of ice cream (n = 26) fineness

(5 = vrcholně jemný) (5 = ultra fine) 3,9 3.9 3,9 3.9 3,6 3.6 3,9 3.9 konsistence consistency (5 = až příliš hustý) (5 = too thick) 3,2 3.2 3,0 3.0 2,8 2.8 2,8 2.8

Tři vanilkové smetanové zmrzliny výběrové kvality a jedna vanilková zmrzlina standardní kvality (značka, prodávaná v samoobsluhách) se podrobí srovnávací analýze s vanilkovou smetanovou zmrzlinou, připravenou v podstatě podle příkladu 5 za použití makrokoloidu z mléčné syrovátky jako úplné náhrady za mléčný tuk. Výsledky srovnávací analýzy jsou uvedeny v následující tabulce 10.Three top quality vanilla cream ice cream and one standard quality vanilla ice cream (brand, sold in convenience stores) are subjected to comparative analysis with vanilla cream ice cream prepared essentially according to Example 5 using a whey macrocolloid as a complete replacement for milk fat. The results of the comparative analysis are shown in Table 10 below.

Tabulka 10Table 10

Přibližná analýza mražených dezertů (obsah na- Approximate analysis of frozen desserts (content on

100 gramů produktu)100 grams of product)

vzorek sample protein (9) protein Italy (9) vlhkost (9) humidity Italy (9) tuk (9) fat Italy (9) popel (9) ash Italy (9) vláknina (9) fiber Italy (9) uhlohydráty (9) carbohydrates Italy (9) energetický obsah (kJ) energy content (kJ) 1. výběrová smetanová zmrzlina č. 1 1. selective cream ice cream No. 1 4,1 4.1 57,5 57.5 17,0 17.0 0,8 0.8 < 0,1 <0.1 20,6 20.6 1,055 1,055 2. výběrová smetanová zmrzlina č. 2 2. selective cream ice-cream No. 2 4,6 4.6 55,1 55.1 15,9 15.9 1,0 1.0 < 0,1 <0.1 23,4 23.4 1,068 1,068 3. výběrová smetanová zmrzlina č. 3 3. selective cream ice cream No. 3 2,8 2.8 59,3 59.3 15,4 15.4 0,7 0.7 < 0,1 <0.1 21,8 21.8 0,992 0.992 4. smetanová zmrzlina standardní kvality 4. cream of standard quality 3,0 3.0 62,4 62.4 9,8 9.8 0,8 0.8 < 0,1 <0.1 24,0 24.0 0,821 0,821 5. produkt z příkladu 5 5. the product of Example 5 7,1 7.1 66,5 66.5 0,5 0.5 1,2 1,2 < 0,1 <0.1 24,7 24.7 0,553 0.553

Příklad 6Example 6

Způsobem podle vynálezu se vyrobí mražený dezert typu čokoládové smetanové zmrzliny postupem, při němž se vyrábějí částice denaturovaného proteinu in šitu v premixu, připraveném podle receptury, uvedené v následující tabulce 11.The process of the invention produces a frozen chocolate cream ice cream dessert by the process of producing denatured protein particles in situ in a premix prepared according to the recipe shown in Table 11 below.

-28CZ 279064 B6-28GB 279064 B6

Tabulka 11Table 11

složka component obsah (% hmotnostní) content (% by weight) protein (% hmotnostní) protein (% by weight) A kapalný vaječný bílek And liquid egg white 40,000 40,000 4,056 4,056 B kondensované odstředěné mléko (30,15% roztok) B condensed skimmed milk (30.15% solution) 26,250 26,250 2,862 2,862 C cukr C sugar 16,000 16,000 - - D voda D water 7,940 7,940 - - E netučné sušené mléko E nonfat dry milk 3,700 3,700 1,338 1,338 F kapalný vaječný žloutek F liquid egg yolk 0,900 0,900 - - G kyselina citrónová (10% roztok) G citric acid (10% solution) 1,800 1,800 - - H Frodex 36 (sušina kukuřičného škrobového sirupu) H Frodex 36 (corn starch syrup solids) 1,230 1,230 - - I Keltose /alginát/ I Keltose / alginate / 0,250 0.250 - - J pryskyřice z rohovníku obecného Carob resin 0,080 0,080 - - K kakao (Gerkin's Sienna) K cocoa (Gerkin's Sienna) 0,875 0.875 - - L kakao (Bensdorp Royal Durch) L Cocoa (Bensdorp Royal Durch) 0,875 0.875 - - M vanilka M vanilla 0,080 0,080 - - N smetanová příchuť (Naarden) N creamy flavor (Naarden) 0,020 0.020 - -

100,000100,000

8,2568,256

Vyrobí se suchá směs složek E, H a- I a cukru (složky C). Kondenzované odstředěné mléko B a voda D se předloží do mísícího zařízení Liquivertor a za míchání se přidá suchá směs a jiné suché složky E, J, K a L, aby se všechny složky rozpustily a dispergovaly. Pak se za kontinuálního míchání přidá vaječný žloutek F. Když jsou všechny složky dobře rozpuštěny, přidá se kapalný bílek A a po krátkém promíchání roztok kyseliny citrónové G v množství, postačujícím pro dosažení pH výsledné směsi od 6,2 do 6,5. Po kontrole a případném přizpůsobení pH podle potřeby se míchání vypne.A dry blend of components E, H and I and sugar (component C) is produced. The condensed skimmed milk B and water D are placed in a Liquivertor mixer and the dry blend and other dry components E, J, K and L are added with stirring to dissolve and disperse all components. Egg yolk F is then added with continuous stirring. When all components are well dissolved, liquid white A is added and, after stirring briefly, a solution of citric acid G is added in an amount sufficient to achieve a pH of the resulting mixture of 6.2 to 6.5. After checking and, if necessary, adjusting the pH as necessary, stirring is stopped.

Takto vyrobený premix se pak podrobí pasteraci při vysoké teplotě a v průběhu krátké doby (HTST). Toto zpracování se provádí za míchání a za použití vysokých smykových sil dvěma alternativními postupy. Asi jedna třetina směsi se nejprve zahřeje ve výměníku tepla s excentrickým votátorem a stíráním stěn (7,62 x 30,48 cm), který pracuje při otáčkách 450 min-1. Po dosažení teploty přibližně 60 °C se směs převede do kontinuálně pracujícího zařízení, znázorněného na obr. 2 paralelní patentové přihláškyThe premix thus produced is then subjected to high temperature pasteurization (HTST). This treatment is carried out under stirring and using high shear forces by two alternative processes. About one third of the mixture was first heated in a heat exchanger with an eccentric Votator and scraping walls (7.62 x 30.48 cm) which operates at the speed of 450 min -1. Upon reaching a temperature of approximately 60 ° C, the mixture is transferred to the continuously operating apparatus shown in Fig. 2 of the parallel patent application.

-29CZ 279064 B6-29GB 279064 B6

USA č. 127 710, v němž je frekvence otáčení lopatky nastavena přibližně na 5000 min-1. Po dosažení teploty asi 82,3 °C se směs vede isolovanou kovovou udržovací trubkou o vnějším průměru 12,7 mm (1/2) a vnitřním průměru 9,5 mm (3/8), v níž se směs udržuje při teplotě asi 80 °C, přičemž střední doba setrvání směsi v trubce je nastavena na asi 20 sekund. Ochlazení směsi po pasteraci se provádí během průchodu prvním výměníkem tepla (7,62 x 30,48 cm) s excentrickým votátorem a stíráním povrchu, který pracuje s otáčkami asi 1000 min”1. Zde se teplota sníží z 80 °C na 27 °C. Poté se směs vede do výměníku (7,62 x 30,48 cm) s koncentrickým votátorem a stíráním stěn, který pracuje při otáčkách přibližně 300 min“1. Zde dojde k poklesu teploty přibližně naPat. No. 127,710, in which the paddle speed set at approximately 5000 min -1. After reaching a temperature of about 82.3 ° C, the mixture is passed through an insulated metal holding tube with an external diameter of 12.7 mm (1/2) and an internal diameter of 9.5 mm (3/8), in which the mixture is maintained at a temperature of about 80 ° C. ° C, the mean residence time of the mixture in the tube being set to about 20 seconds. Cooling the mixture after pasteurization is carried out during passage through the first heat exchanger (7.62 x 30.48 cm) and having an eccentric Votator wiping surface which runs at around 1000 rpm '1. Here the temperature is lowered from 80 ° C to 27 ° C. Then the mixture is led to the heat exchanger (7.62 x 30.48 cm) with concentric Votator and scraping walls operating at a speed of approximately 300 rpm '1. Here the temperature drops to approximately

3.3 °C. Pak se přidají příchutě M a N a po případném stárnutí se ochucená směs nechá zmrazit v konvenčním mrazicím zařízení pro výrobu zmrzliny. Přednostně se používá mrazicí jednotky s vysokou schopností míšení a vysokou kapacitou mrazení.13 ° C. Flavors M and N are then added and after aging, the flavored mixture is frozen in a conventional ice cream freezer. Preferably, a freezer unit with a high mixing capacity and a high freezing capacity is used.

Asi dvě třetiny premixu se podrobí zpracování za vysokého smykového namáhání, za použití samotných tepelných výměníků s votárotem a stíráním stěn. Konkrétně se směs zpracovává v 7,62 x 30,48 cm zařízení s excentrickým votátorem (eccentric votator) při otáčkách 100 až 1100 min”1, aby se teplota zvedla přibližně na 82,3 C. Pak se směs vede udržovací trubkou, popsanou shora, umožňující dobu setrvání při teplotě 80 °C v průměru 20 až 22 sekund. Během průchodu druhým zařízením s excentrickým votátorem, které pracuje při otáčkách 1000 až 1100 min-1, se teplota směsi sníží na asi 60 C. Konečné snížení teploty produktu na asiAbout two-thirds of the premix is subjected to high shear stress treatment, using heat exchangers with votarot alone and wiping the walls. Specifically, the mixture is processed in a 7.62 cm by 30.48 cm Votator apparatus with an eccentric (eccentric Votator) at speeds from 100 to 1100 min "1, so that the temperature rose to about 82.3 DEG C. Then the mixture is led retaining tube described above allowing a residence time at 80 ° C on average of 20 to 22 seconds. During the passage of the second device with eccentric Votator which operates at speeds from 1000 to 1100 min -1, the temperature of the mixture is lowered to about 60 DEG C. Final product temperature decrease to ca.

4.4 °C se provádí v zařízení s koncentrickým votátorem, pracujícím při otáčkách 300 min“1. Další zpracování směsi se provádí stejným způsobem, jako je to popsáno shora.4.4 ° C is carried out with a concentric Votator apparatus operating at a speed of 300 rpm '1. Further processing of the mixture is carried out in the same manner as described above.

Produkty, vyrobené pomocí dvou shora popsaných pateračních postupů s uplatněním vysokého smykového namáhání, se podrobí sensorickému vyhodnocení. Produktu z prvního sensorického hodnocení a produktu, získanému prvním alternativním postupem, se dává přednost s ohledem na jeho jemnost, krémovitost a konsistenci.The products produced by the two shear processes described above using high shear stress are subjected to a sensory evaluation. The product of the first sensory evaluation and the product obtained by the first alternative process are preferred with respect to its softness, creaminess and consistency.

Při výrobě mražených dezertních výrobků podle vynálezu se vyrábějí tukuprosté, nebo v podstatě tukuprosté premixy, bohaté na koagulovaný protein. Tyto premixy obsahují až do 20 % hmotnostních proteinu, z něhož je 25 až 100 % ve formě teplem koagulovatelného proteinu. Receptura podle tabulky 11 poskytuje například premix, obsahující 8,256 % hmotnostních proteinu. Z tohoto proteinu je 4,20 %, vztaženo na premix, tvořeno proteinem, který není koagulovatelný teplem (protein ze zahuštěného odstředěného mléka a netučného sušeného mléka) a 4,056 %, vztaženo na premix, je tvořeno teplem koagulovatelným proteinem (z kapalných vaječných bílků).In the manufacture of the frozen dessert products according to the invention, fat-free or substantially fat-free premixtures are produced which are rich in coagulated protein. These premixes contain up to 20% by weight of protein, of which 25 to 100% are in the form of a heat-coagulable protein. The formulation of Table 11 provides, for example, a premix containing 8.256% protein by weight. Of this protein, 4.20%, based on premix, is a non-heat-coagulable protein (thickened skim milk protein and nonfat milk powder), and 4.056%, based on premix, is a heat-coagulable protein (liquid egg whites) .

Analýza produktu, analogického smetanové zmrzlině, na přítomnost částic denaturovaného proteinu se provede tak, že se stanoví počet částic, které mají průměr v rozmezí od 0,1 do 3,0 μπι, a které by zaujaly objem 1 cm3. Analýza vzorků produktu se provádí za použití analyzátoru distribuce velikosti částic Horiba (MoAnalysis of a cream-analogue product for the presence of denatured protein particles shall be carried out by determining the number of particles having a diameter in the range 0,1 to 3,0 μπι which would occupy a volume of 1 cm 3 . Product sample analysis is performed using a Horiba particle size analyzer (Mo

-30CZ 279064 B6 del ČAPA 700, Horiba, Ltd., Miyanohigashi Kisshoin Minami-Ku, Kyoto, Japonsko), aby se zjistilo relativní zastoupení všech částic (o velikosti v rozmezí od 0,1 do 3 μιη) pro různá rozmezí velikosti po 0,1 μιη. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 12.-30EN 279064 B6 del CHAPTER 700, Horiba, Ltd., Miyanohigashi Kisshoin Minami-Ku, Kyoto, Japan) to determine the relative abundance of all particles (in the range of 0.1 to 3 μιη) for different size ranges of 0 , 1 μιη. The results are shown in Table 12.

Tabulka 12 < X X oTable 12 <X X o

Vypočtený počet částic, zaujimajících objem 1 cm podle ruzne velikosti částic oCalculated number of particles occupying a volume of 1 cm according to different particle size o

rozmezí velikosti (μιη) počet částic na 1 cmsize range (μιη) number of particles per 1 cm

0,0 0.0 - - o,i o, i 1,53 1.53 X X 1016 10 16 0,1 0.1 - - 0,2 0.2 5,66 5.66 X X 1014 10 14 0,2 0.2 - - 0,3 0.3 1,22 1,22 X X 1014 10 14 0,3 0.3 - - 0,4 0.4 4,45 4.45 X X 1013 10 13 0,4 0.4 - - 0,5 0.5 2,09 2.09 X X 1013 10 13 0,5 0.5 - - 0,6 0.6 1,15 1.15 X X 1013 10 13 0,6 0.6 - - 0,7 0.7 6,95 6.95 X X 1012 10 12 0,7 0.7 - - 0,8 0.8 4,53 4.53 X X 1012 10 12 0,8 0.8 - - 0,9 0.9 3,11 3.11 X X 1012 10 12 0,9 0.9 - - 1,0 1.0 2,23 2.23 X X 1012 10 12 1,0 1.0 - - 1,1 1.1 1,65 1.65 X X 1012 10 12 1,1 1.1 - - 1,2 1,2 1,25 1,25 X X 1012 10 12 1,2 1,2 - - 1,3 1.3 9,80 9.80 X X 1011 10 11 1,3 1.3 - - 1,4 1.4 7,76 7.76 X X 1011 10 11 1,4 1.4 - - 1,5 1.5 6,26 6.26 X X 1011 10 11 1,5 1.5 - - 1,6 1.6 5,13 5.13 X X 1011 10 11 1,6 1.6 - - 1,7 1.7 4,25 4.25 X X 1011 10 11 1,7 1.7 - - 1,8 1,8 3,56 3.56 X X 1011 10 11 1,8 1,8 - - 1,9 1.9 3,02 3.02 X X 1011 10 11 1,9 1.9 - - 2,0 2,0 2,57 2.57 X X 1011 10 11 2,0 2,0 - - 2,1 2.1 2,22 2.22 X X 1011 10 11 2,1 2.1 - - 2,2 2.2 1,92 1.92 X X 1011 10 11 2,2 2.2 - - 2,3 2.3 1,67 1.67 X X 1011 10 11 2,3 2.3 - - 2,4 2.4 1,47 1.47 X X 1011 10 11 2,4 2.4 - - 2,5 2.5 1,30 1.30 X X 1011 10 11 2,.5 2, .5 - - 2,6 2.6 1,15 1.15 X X 1011 10 11 2,6 2.6 - - 2,7 2.7 1,03 1.03 X X 1011 10 11 2,7 2.7 - - 2,8 2.8 9,18 9.18 X X 1010 10 10 2,8 2.8 - - 2,9 2.9 8,25 8.25 X X 1010 10 10 2,9 2.9 - - 3,0 3.0 7,44 7.44 X X 1010 10 10

-31CZ 279064 B6-31GB 279064 B6

Vzorky produktu se rovněž podrobí analýze ultracentrifugováním (Model č. L8-70M, Beckman Instruments, lne., Palo Alto, California, USA). Vzorky se zředí vodou na 20 % disperze. Disperze se protřepou rukou a pak se zpracovávají ultrazvukem 30 sekund při příkonu sonikátoru 100 W, aby došlo k rovnoměrné dispergaci zředěných vzorků. Pak se zředěné vzorky odstředují při frekvenci otáčeni 25 000 min-·1· po dobu 25 minut při 22 °C za použití rotoru SW 28. Poté se změří objem supernatantu. Objem, který zaujímají částice, se zjistí odečtením objemu supernatantu od původního objemu. Z této hodnoty se určí percentuální podíl původního nezředěného vzorku, který zaujímají částice. Pro každý daný vzorek se může určit počet částic v jakémkoliv konkrétním rozmezí velikosti tak, že se hodnoty, uvedené v tabulce 12, vynásobí procentem distribuce velikosti částic a percentuálním podílem vzorku, zaujatým všemi částicemi, který se zjistí ultracentrifugováním.Product samples were also subjected to ultracentrifugation analysis (Model No. L8-70M, Beckman Instruments, Inc., Palo Alto, California, USA). The samples are diluted with water to a 20% dispersion. The dispersions were shaken by hand and then sonicated for 30 seconds at a 100 W sonicator power to uniformly disperse the diluted samples. The diluted samples were centrifuged at a speed of 25,000 min - 1 · · for 25 minutes at 22 ° C using an SW 28 rotor then measured volume of supernatant. The volume occupied by the particles is determined by subtracting the supernatant volume from the original volume. From this value, the percentage of the original undiluted sample occupied by the particles is determined. For each given sample, the number of particles in any particular size range can be determined by multiplying the values given in Table 12 by the percentage of particle size distribution and the percentage of sample taken by all particles as determined by ultracentrifugation.

Jak již bylo uvedeno, charakteristickým znakem mražených dezertních produktů podle vynálezu je, že obsahují v 1 cm3 více než o x 10 částic denaturovaného proteinu, které mají průměr v rozmezi od 0,5 do 2,5 μη. Přednostní obsah těchto částic v 1 cm produktu je v rozmezí od 1 x 109 do 1 x 1012.As already mentioned, a characteristic feature of the frozen dessert products according to the invention is that they contain, in 1 cm 3, more than ox 10 of denatured protein particles having a diameter in the range of 0.5 to 2.5 μη. A preferred content of these particles in 1 cm of product is in the range of 1 x 10 9 to 1 x 10 12 .

Analýza částic, vytvořených v tomto příkladu, elektronovou mikroskopií (viz obr. 3) ukazuje, že četné částice mají konformaci jádro/obal, přičemž proteinový obal z vaječného bílku tvoří v tomto případě tenší vrstvu, než je tomu v případě částic, vyrobených podle příkladu 7.Electron microscopy analysis of the particles produced in this example (see Fig. 3) shows that many particles have a core / shell conformation, wherein the egg white protein shell forms a thinner layer in this case than the particles produced according to the example 7.

Příklad 7Example 7

Při přípravě potravinářské přísady, nahrazující smetanu, na bázi vaječného bílku a kaseinových micel se použije následujících složek:The following ingredients are used in the preparation of the egg white and casein micelle based cream substitute for cream:

Tabulka 13Table 13

složka component množství (% hmotnostní) amount (% by weight) poznámka note Ultrafiltrované vaječné Ultrafiltered egg přispívá 9,35 % contributes 9,35% bílky (17% proteinu) egg whites (17% protein) 55,00 55.00 celkové hmotnosti směsi the total weight of the mixture zahuštěné odstředěné concentrated centrifuged přispívá 2,50 % contributes 2,50% mléko (11% proteinu) milk (11% protein) 22,65 22.65 celkové hmotnosti směsi the total weight of the mixture lecitin lecithin 0,30 0.30 cukr sugar 5,00 5.00 pektin pectin 0,35 0.35 pro nastavení pH na 6,6 to adjust the pH to 6.6 kyselina citrónová citric acid 0,17 0.17 voda water 16,53 16.53

100,00100.00

-32CZ 279064 B6-32GB 279064 B6

Stupeň A: Předběžné přípravyStage A: Preliminary Preparations

Za sucha se smíchá cukr a pektin (premix A). Pasterované kapalné vaječné bílky se podrobí ultrafiltraci v ultrafiltračním systému Dorr-Oliver Series S s polysulfonovou membránou. Získané ultrafiltrované vaječné bílky mají obsah proteinu 17 % (předběžný produkt B). Lecitin se hydrátuje vodou, přečištěnou reversní osmózou ve vertikálním mixeru s řezacím účinkem Stephan^R^ VCM 12 R as D Model (premix C). Dále se připraví zředěný roztok kyseliny citrónové ve vodě, přečištěné reversní osmózou (premix D).The sugar and pectin (premix A) are mixed dry. The pasteurized liquid egg whites are subjected to ultrafiltration in a Dorr-Oliver Series S ultrafiltration system with a polysulfone membrane. The obtained ultrafiltered egg whites have a protein content of 17% (pre-product B). The lecithin is hydrated with water, purified by reverse osmosis in a vertical mixer with a Stephan® R & apos ; VCM 12 R &apos; A dilute solution of citric acid in water, purified by reverse osmosis (premix D), is then prepared.

Stupeň B: Výroba vsázkyStep B: Production of the charge

Postupuje se podle obr. 1 a 1A. Směs cukru a pektinu (premix A) se hydratuje vodou, přečištěnou reversní osmózou v mixeru s vysokým smykovým účinkem TRI-BLENDEr(R). K hydratované směsi cukru a pektinu se ve vyčištěné vsázkové nádrži přidá dostatečné množství ultrafiltrovaných vaječných bílků (předběžný produkt B) a zahuštěného odstředěného mléka, aby se dosáhlo požadované výsledné koncentrace proteinu, uvedené výše. Ke směsi se přidá dostatečné množství zředěné kyseliny citrónové (premix D) pro nastavení pH směsi na 6,6. Pro doplnění vsázky se ke směsi přidá hydratovaný lecitin (premix C). Vsázka se zbaví vzduchu v odvzdušňovacím zařízení D-16 VERSAT0r(r), aby se odstranil dispergovaný a rozpuštěný kyslík.1 and 1A. The mixture of sugar and pectin (premix A) is hydrated with water, purified by reverse osmosis in a high shear mixer TRI-BLENDER ( R ). Sufficient ultrafiltered egg whites (pre-product B) and concentrated skim milk are added to the hydrated sugar-pectin mixture in the cleaned batch tank to achieve the desired final protein concentration indicated above. Sufficient dilute citric acid (premix D) is added to the mixture to adjust the pH of the mixture to 6.6. Hydrated lecithin (premix C) is added to the batch to complete the charge. The charge is de-aired in the D-16 VERSATOr ( r ) venting device to remove dispersed and dissolved oxygen.

Stupeň C: Tepelné zpracováníStep C: Heat treatment

Vsázka se načerpá do série jednotek pro tepelné zpracování, v nichž dojde k předehřátí vsázky na teplotu 49 až 71 °C před vlastním tepelným zpracováním. Poté se vsázka přepouští hygienicky vyhovujícím spojovacím potrubím do zařízení pro fluidní proces podle již zmíněné patentové přihlášky USA č. 127 170, podanéThe batch is pumped into a series of heat treatment units in which the batch is preheated to a temperature of 49 to 71 ° C prior to the actual heat treatment. Thereafter, the batch is passed through a hygienically compliant connecting pipe to a fluidized-bed plant according to the aforementioned U.S. patent application Ser.

2. prosince 1987, rychlostí 54,5 kg/h při teplotě 80 až 88 °C. Frekvence otáčení lopatky tohoto zařízení se nastaví na 5000 až _ ΊDecember 2, 1987, at a rate of 54.5 kg / h at 80-88 ° C. The blade rotation speed of this device is set to 5000 to _ Ί

7500 min , aby vznikl produkt ve formě mikročástic, skládajících se z proteinu vaječného bílku a kaseinových micel (EWP/CM) s požadovanou krémovitou konsistencí. Průměrná doba setrvání vsázky v zařízení je asi 30 sekund. Výsledné náhražky tuku na bázi vaječného bílku a kaseinových micel se ihned používá (bez meziskladování) pro výrobu mraženého mléčného dezertu. Po skončení výroby mraženého mléčného dezertu se k zařízení připojí udržovací trubka pro pasteraci náhražky tuku na bázi vaječných bílků a kaseinových micel. Pasterace se provádí podle pokynů FDA, tj. při teplotě 81 až 88 °C po dobu 25 sekund. Pak se pasterovaná náhražka tuku ochladí na -1 až +4,5 °C a skladuje se při této teplotě až do příštího použití.7500 min to produce a microparticle product consisting of egg white protein and casein micelles (EWP / CM) with the desired creamy consistency. The average residence time in the apparatus is about 30 seconds. The resulting egg white fat and casein micelle substitutes are immediately used (without intermediate storage) for the production of frozen dairy dessert. Upon completion of the production of frozen dessert, a holding tube for pasteurization of the egg white and casein micelle fat substitute is attached to the apparatus. Pasteurization is carried out according to FDA guidelines, i.e. at a temperature of 81-88 ° C for 25 seconds. Then, the pasteurized fat replacer is cooled to -1 to +4.5 ° C and stored at this temperature until next use.

Příklad 8Example 8

Náhražky tuku na bázi proteinu vaječného bílku a kaseinových micel, vyrobené podle příkladu 7, se použije jako přísady, nahrazující plnotučnou smetanu při přípravě mražených dezertů typu smetanové zmrzliny s vanilkovou příchutí. Mražený dezert je hodnocen, pokud se týče krémovíté struktury a celkové přijatelnosti,The egg white protein and casein micelle fat substitutes produced according to Example 7 are used as ingredients to replace whole cream in the preparation of frozen vanilla flavor cream desserts. Frozen dessert is evaluated for its creamy texture and overall acceptability,

-33CZ 279064 B6 panelem konzumentů. Separátní skupiny konzumentů rovněž hodnotí tři obchodně dostupné značky vanilkové smetanové zmrzliny. Střední hodnoty sledovaných vlastností, vztahující se ke krémovitosti (krémovitost, bohatost a hladkost) výsledných mražených dezertů podle vynálezu ve všech případech spadají do rozmezí klasifikačních hodnot, udělených obchodně dostupným produktům, a to jak na počátku, tak po pěti dnech skladování při několika cyklech teploty.-33GB 279064 B6 Consumer Panel. Separate consumer groups also evaluate three commercially available vanilla cream ice cream brands. The mean endpoints relating to the creaminess (creaminess, richness and smoothness) of the resulting frozen desserts according to the invention in all cases fall within the range of classification values given to commercially available products, both initially and after five days of storage at several temperature cycles .

Příklad 9Example 9

Provede se studie, jejímž cílem je nalezení optimálního množství náhraržky tuku na bázi proteinu vaječného bílku a kaseinových micel, kterého je zapotřebí v mražených dezertech, simulujících strukturu výběrové smetanové zmrzliny, obsahující asi 16 % mléčného tuku (másla). Nejlepší vyrobený mražený dezert má obsah hlavních složek uvedený v tabulce 14.A study will be conducted to find the optimal amount of egg white protein and casein micelle fat substitute needed in frozen desserts to simulate the structure of select cream ice cream containing about 16% milk fat (butter). The best frozen dessert produced has the main ingredient content given in Table 14.

Tabulka 14 složka obsah (% hmotnostní) protein celkem sacharóza náhražka tuku EWP/CM z příkladu 7Table 14 component content (% by weight) protein total sucrose fat substitute EWP / CM of Example 7

9,729.72

11,411.4

31,84* x x tvoří 38,8 % proteinu celkem.31.84 * x x constitutes 38.8% of the total protein.

bázi propro simunáhražky tuku na micel z příkladu 7 asi 32 % hmotnostních, vztav tomto oboru je zřejmé, žebased on the propro-simulant of fat per micelle of Example 7, about 32% by weight, it is obvious in the art that

Je zřejmé, že optimální množství te.inu- vaječného, bílku a kaseinových láci výběrové smetanové zmrzliny je ženo na mražený dezert. Odborníkům optimální množství náhražky tuku na bázi proteinu vaječného bílku a kaseinových micel při dané aplikaci se bude měnit v závislosti na několika faktorech, jako je například typ potravinářského produktu, požadovaná krémovitost, obsah proteinu v náhražce na bázi proteinu vaječného bílku a kaseinových micel, velikost částic mikročásticového proteinu, případná přítomnost antiagregačních činidel, polyhydroxysloučenin apod. Přednostní složení lze pro každou kategorii potravinářských výrobků zjistit konvenčními senzorickými experimenty.Obviously, the optimal amount of egg, egg white and casein pickles of select creamy ice cream is a woman for a frozen dessert. The optimum amount of egg white protein and casein micelle fat substitute for a given application will vary depending upon several factors such as the type of food product, the desired creaminess, the protein content of the egg white protein casein micelle substitute, the particle size microparticulate protein, possible presence of anti-aggregating agents, polyhydroxy compounds, etc. The preferred composition can be determined for each category of food product by conventional sensory experiments.

Typická'receptura pro výrobu mražených dezertů typu smetanové zmrzliny, v nichž se používá náhražky tuku na bázi proteinu vaječného bílku a kaseinových micel podle příkladu 7, bude obsahovat složky, uvedené v tabulce 15.A typical recipe for the production of frozen cream ice cream desserts using egg white protein and casein micelle fat substitutes according to Example 7 will contain the ingredients listed in Table 15.

-34CZ 279064 B6-34GB 279064 B6

Tabulka 15 složka obsah (% hmotnostní) rozmezí přednostní náhražka tuku na bázi EWP/CMTable 15 component content (% by weight) range of preferred fat substitute based on EWP / CM

podle příkladu 7 according to Example 7 25-40 25-40 31,8 31.8 ultrafiltrované odstředěné mléko (4x) ultrafiltered skim milk (4x) 25-40 25-40 36,6 36.6 mléčná sušina tukuprostá milk solids fat free 0-3 0-3 1,6 1.6 cukr sugar 8-20 8-20 10,0 10.0 vaječné žloutky egg yolks 0-2 0-2 0,9 0.9 stabilizátory stabilizers 0-1 0-1 0,4 0.4 sušina sirupu z kukuřičného škrobu corn starch syrup dry matter 0-10 0-10 8 8 škrob starch 0-1 0-1 0 0 příchutě* flavors * podle potřeby as required 1,1 1.1 voda water zbytek residue zbytek residue

x Příchutě mohou obsahovat plnotučnou smetanu nebo tuk, jako nosič ochucovacích přísad, rozpustných v tucích. x Flavors may comprise full fat cream or a fat as a carrier for flavorings or liposoluble.

Zlepšené šlehané mražené dezertní produkty podle vynálezu, popsané shora na ilustrativním příkladu produktů typu smetanové zmrzliny vykazují, jak je zřejmé, fyzikální a organoleptický charakter plnotučných produktů při podstatně nižším energetickém obsahu a vyšší výživné hodnotě (t j. vyšším obsahu proteinu). Shora uvedené receptury, uvedené pro ilustraci, zahrnují sice jako sladidlo sacharózu, odborníkům v tomto oboru je však zcela zřejmé, že náhradou za sacharózu je možno při výrobě produktů podle vynálezu používat četných vysoce sladivých alternativních sladidel, jako je aspartam, alitam, acesulfam K a sukralóza (popřípadě spolu s vhodnými činidly pro zvýšení objemu sladidel).The improved whipped frozen dessert products of the invention described above in an illustrative example of creamy ice cream products show, as is apparent, the physical and organoleptic character of the whole fat products at a substantially lower energy content and higher nutritional value (i.e. higher protein content). While the above recipes include, by way of illustration, sucrose as a sweetener, it will be apparent to those skilled in the art that numerous high-sweetening alternative sweeteners such as aspartame, alitam, acesulfame K, and acesulfame K can be used to substitute sucrose. sucralose (optionally together with suitable sweeteners).

Podobně, ačkoliv je ve shora uvedených ilustrativních recepturách pro výrobu produktů typu smetanové zmrzliny veškerý mléčný tuk nahrazen proteinovým makrokoloidem, je samozřejmé, že vysoce kvalitní produkty podle vynálezu zahrnují rovněž mražené dezerty, v nichž makrokoloid nahrazuje jen část (například 50 %) tuku a/nebo oleje, který se obvykle přidává. Podobně, ačkoliv je vynález ilustrován na přípravě produktů typu smetanové zmrzliny, může se vynález s výhodou aplikovat i na přípravu jiných šlehaných mražených dezertů se sníženým obsahem tuku nebo bez tuku (tj. obsahujících méně než 1 % tuku), jako je mléčná zmrzlina, šerbet apod., a na výrobu polev, roztíracích krémů, omáček, máčecích krémů, šlehaných pěn, smetanových náplní zákusků a podobných potravinářských produktů, které normálně obsahují smetanu.Similarly, although in the above-mentioned illustrative recipes for the production of creamy ice cream products all milk fat is replaced by a protein macrocolloid, it goes without saying that the high quality products of the invention also include frozen desserts in which only a part (e.g. 50%) or oil, which is usually added. Similarly, although the invention is illustrated in the preparation of creamy ice cream products, the invention can also be advantageously applied to the preparation of other whipped, frozen or low-fat frozen desserts (ie containing less than 1% fat) such as milk ice cream, sherbet and the like, and for making toppings, spreading creams, sauces, soaking creams, whipped mousses, cream desserts and similar food products that normally contain cream.

-35CZ 279064 B6-35GB 279064 B6

Předcházející příklady mají výhradně ilustrativní charakter a rozsah vynálezu v žádném směru neomezují. Odborníky v tomto oboru přirozeně napadnou četné variace a modifikace provádění vynálezu, pokud se však nevzdalují z rozsahu, definovaného následujícím předmětem vynálezu, zůstávají jeho součástí.The foregoing examples are illustrative only, and do not limit the scope of the invention in any way. Numerous variations and modifications to the practice of the invention will naturally occur to those skilled in the art, however, unless they depart from the scope defined by the following subject matter of the invention, they remain within its scope.

Claims (7)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Potravinová přísada, nahrazující smetanu a/nebo tuk, vyznačující se tím, že obsahuje neagregované sféroidní částice denaturovaného proteinu, které se skládají z kaseinového jádra a vnějšího obalu z denaturovaného proteinu vaječného bílku, jejichž distribuce velikosti je v rozmezí od 0,1 do 2,0 μιη, přičemž méně než 2 % z počtu částic svou velikostí překračuje 3,0 μιη.A food additive replacing cream and / or fat, comprising non-aggregated spheroid particles of denatured protein consisting of a casein core and an outer shell of denatured egg white protein having a size distribution ranging from 0.1 to 2.0 μιη, with less than 2% of the particle size exceeding 3.0 μιη. 2. Potravinová přísada podle nároku 1, vyznačující se tím, že protein vaječného bílku pochází z ultrafiltrovaného vaječného bílku.Food additive according to claim 1, characterized in that the egg white protein is derived from ultrafiltered egg white. 3. Potravinová přísada podle nároku 1, vyznačující se tím, že kasein pochází z kondenzovaného odstředěného mléka nebo ultrafiltrovaného odstředěného mléka.Food additive according to claim 1, characterized in that the casein is derived from condensed skimmed milk or ultrafiltered skimmed milk. 4. Potravinová přísada podle nároku 1, vyznačující se t í m, že obsahuje polyhydroxysloučeninu, činidlo zabraňující tvorbě agregátů a potravinářskou kyselinu.4. A food additive according to claim 1 comprising a polyhydroxy compound, an aggregate preventing agent, and a food acid. 5. Potravinová přísada podle nároku 4, vyznačující se tím, že jako polyhydroxysloučeninu obsahuje třtinový cukr, kukuřičný-škrob, laktózu nebo jejich směs, jako činidlo zabraňující tvorbě agregátů pektin, lecitin, xanthanovou pryskyřici, guarovou pryskyřici, datem estery, karagenan, alginát, maltodextriny, kalciumsteroylaktylát nebo jejich směsi, a jako potravinářskou kyselinu kyselinu mléčnou nebo kyselinu citrónovou.Food additive according to claim 4, characterized in that it contains as the polyhydroxy compound cane sugar, maize-starch, lactose or a mixture thereof, as a pectin, lecithin, xanthan resin, guar resin, date esters, carrageenan, alginate, maltodextrins, calciumsteroylactylate or mixtures thereof, and as food acid lactic acid or citric acid. 6. Potravinová přísada podle nároku 5, vyznačující se tím, že jako polyhydroxysloučeninu obsahuje směs sacharózy a laktózy, jako činidlo zabraňující tvorbě agregátů směs pektinu a lecithinu a jako potravinářskou kyselinu kyselinu citrónovou.Food additive according to claim 5, characterized in that it contains a mixture of sucrose and lactose as a polyhydroxy compound, a pectin and lecithin mixture as an aggregate-inhibiting agent and citric acid as a food acid. 7. Způsob výroby potravinové přísady podle nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že se 25 až 99, s výhodou 60 až 99 dílů hmotnostních proteinu vaječného bílku a až 75 dílů hmotnostních zdroje neagregovaných kaseinových micel zahřívá alespoň.na teplotu denaturace proteinu vaječného bílku, s výhodou na teplotu v rozmezí od 80 do 125 °C, při pH 6,0 až 7,0, za podmínek smykového namáhání alespoň 5 000 s-1, s výhodou 5 000 až 7 500 s-1 tak dlouho, dokud nevzniknou makrokoloidní částice o velikosti 0,1 až 3,0 μιη.The method of producing a food additive according to claims 1 to 6, wherein 25 to 99, preferably 60 to 99 parts by weight of egg white protein and up to 75 parts by weight of the source of non-aggregated casein micelles are heated to at least the egg white protein denaturation temperature. , preferably to a temperature in the range of from 80 to 125 ° C, at a pH of 6.0 to 7.0, under shear conditions of at least 5,000 s -1 , preferably 5,000 to 7,500 s -1 , until they are formed macrocolloid particles of 0.1 to 3.0 μιη size. -36CZ 279064 B6-36GB 279064 B6 Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se provádí v přítomnosti alespoň 100 dílů hmotnostních, vztaženo na protein, polyhydroxysloučeniny a až 10 % hmotnostních činidla, zabraňujícího tvorbě agregátů.The method of claim 7, wherein the polyhydroxy compound is present in at least about 100 parts by weight of the protein and up to about 10% by weight of the aggregate-preventing agent. Potravinářský výrobek, obsahující tuk a/nebo smetanu, vyznačující se tím, že alespoň část tuku a/nebo smetany v něm obsažené je nahrazeno potravinovou přísadou podle nároků 1 až 6.Food product containing fat and / or cream, characterized in that at least a portion of the fat and / or cream contained therein is replaced by a food additive according to claims 1 to 6. .Potravinářský výrobek podle nároku 9, vyznačující se tím, že je v něm nahrazen všechen tuk a/nebo smetana.Food product according to claim 9, characterized in that all fat and / or cream is replaced therein. .Potravinářský se tím, tuku. .Food by fat. výrobek podle nároku 9, že je analogem zmrzliny a The product of claim 9 being an ice cream analogue and vyznačuj ící obsahuje méně než 1 % containing less than 1% .Potravinářský .Food výrobek podle nároku 9, a product according to claim 9, vyznačuj ící characterized se tím, by že je tvořen omáčkou. that is made up of sauce. .Potravinářský .Food výrobek podle nároku 9, a product according to claim 9, vyznačuj ící characterized se tím, by že je tvořen polevou. that is made up of frosting. .Potravinářský .Food výrobek podle nároku 9, a product according to claim 9, vyznačuj ící characterized se tím, by že je tvořen krémovou náplní. that it is made of a creamy filling. .Potravinářský .Food výrobek podle nároku 9, a product according to claim 9, vyznačuj ící characterized se tím, by že je tvořen pomazánkou. that is made of spread. .Potravinářský .Food výrobek podle nároku 9, a product according to claim 9, vyznačující characterized
se tím, že je tvořen máčecí polevou.is characterized by the fact that it is formed by a dipping glaze. .Mražený dezert typu zmrzliny, obsahující sladidlo, alespoň jeden stabilizátor, ochucovací systém a netukové pevné složky mléka, vyznačující se tím, že obsahuje potravinovou přísadu podle nároků 1 až 6 v takovém množství, že 1 dílem hmotnostním proteinu této přísady je nahrazeno 3 až 5,4 dílu hmotnostního tuku.A frozen ice cream dessert comprising a sweetener, at least one stabilizer, a flavoring system, and a non-fat solid milk component, comprising the food ingredient of claims 1 to 6 in an amount such that 3 to 5 parts by weight of the ingredient is replaced by 3 to 5 , 4 parts by weight of fat. .Mražený dezert podle nároku 17, vyznačující se tím, že 1 dílem hmotnostním přísady jsou nahrazeny 3 díly hmotnostní tuku.Frozen dessert according to claim 17, characterized in that 1 part by weight of the ingredient is replaced by 3 parts by weight of fat. .Mražený dezert podle nároku 17, vyznačující se tím, že 1 dílem hmotnostním přísady je nahrazeno 4,25 dílu hmotnostního tuku.Frozen dessert according to claim 17, characterized in that 1 part by weight of the ingredient is replaced by 4.25 parts by weight of fat.
CS887904A 1988-09-19 1988-12-01 Cream and/or fat substituting foodstuff ingredient, process for preparing thereof and a foodstuff product, particularly a frozen dessert containing such ingredient CZ279064B6 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/246,421 US4985270A (en) 1988-01-26 1988-09-19 Cream substitute ingredient and food products

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ790488A3 CZ790488A3 (en) 1994-01-19
CZ279064B6 true CZ279064B6 (en) 1994-12-15

Family

ID=22930607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS887904A CZ279064B6 (en) 1988-09-19 1988-12-01 Cream and/or fat substituting foodstuff ingredient, process for preparing thereof and a foodstuff product, particularly a frozen dessert containing such ingredient

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ279064B6 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CZ790488A3 (en) 1994-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4985270A (en) Cream substitute ingredient and food products
US4855156A (en) Frozen dessert
JP2647219B2 (en) Cream replacement ingredients and foods
Syed et al. Effects of different ingredients on texture of ice cream
Marshall et al. Ice cream
RU2593899C2 (en) Frozen confectionary products with high resistance to thermal shock
CN103068253B (en) frozen confectionery product
CN103052324B (en) Frozen confectionery products with improved texture
JPS61185155A (en) Composition for highly foamy food
EP3727039A1 (en) Whipped cream and manufacturing method
JP2009512448A (en) Ice confectionery and methods for producing them
Marshall et al. Composition and properties
CZ279064B6 (en) Cream and/or fat substituting foodstuff ingredient, process for preparing thereof and a foodstuff product, particularly a frozen dessert containing such ingredient
JP2001275575A (en) Method for producing ice cream
JP3090264B2 (en) Production method of frozen dessert
JP3778684B2 (en) ice cream
PL160671B1 (en) Protective agent for corrosion prevention and consolidation of corrosion products
DD283557A5 (en) METHOD FOR PRODUCING A HATCHED ICE DENSITY WITH LOW CALORIE CONTENT
Chang et al. The effects of polysorbate-80 and lecithin on stable frozen dessert
Jonkman Behaviour of casein micelles at conditions comparable to those in ice cream