DE60034342T3

DE60034342T3 - Verfahren für die herstellung von lufthaltigen gefrorenen produkten

Info

Publication number: DE60034342T3
Application number: DE60034342T
Authority: DE
Inventors: Madansinh Vaghela; Tawfik Sharkasi; Björn F. GROH
Original assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2020-07-04
Also published as: EG22224A; IL147732A0; CA2377035A1; US20050123666A1; PE20010277A1; US6890577B2; WO2001006865A1; CN1374837A; US20130149421A1; US20030134025A1; EP1202638A1; MXPA02000770A; AU783836B2; HK1046219A1; CA2377035C; US7727573B2; AR064435A2; JP4354666B2; EP1787527A3; DE20023845U1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Herstellung von mit Luft durchsetzter, gefrorener Eiskrem oder Wassereis.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Herkömmlich werden geformte, mit Luft durchsetzte, gefrorene Riegel, Eiskrem oder Wassereis hergestellt, indem eine Eiskremmischung, eine Eismilchmischung, eine gefrorene Joghurtmischung, eine Wassereismischung oder eine Fruchteismischung in herkömmlichen Chargen-Gefriergeräten oder kontinuierlichen Gefriergeräten teilweise gefroren werden, gefolgt von einem Pumpen und Einfüllen der Mischung in Formen verschiedener Gestalt und Größen. Im letzten Jahrzehnt wurde eine neue Generation von Gefriergeräten entwickelt, die mit Vor-Aufschlaggeräten ausgestattet sind, die es ermöglichen, dass die Mischung vorher mit Luft durchsetzt werden kann, bevor sie in dem Gefriergerät teilweise gefroren wird. Die geformten Produkte werden normalerweise unter Einsatz von kalter Sole bei –30°C bis –40°C im Ruhezustand eingefroren. Sofern dies gewünscht wird, können die geformten Produkte, nachdem sie aus der Form herausgenommen wurden, mit Schokolade oder einem Überzugsgemisch überzogen werden. Schließlich werden die Produkte üblicherweise verpackt und bis zum Transport und Vertrieb bei ca. –30°C gelagert.
Dieses herkömmliche Verfahren zur Herstellung geformter, mit Luft durchsetzter, gefrorener Riegel, Eismilch, Joghurt, Eiskrem oder Wassereis hat Einschränkungen. So führt das partielle Einfrieren der Mischung in dem Gefriergerät, gefolgt von einem Einfrieren im Ruhezustand in den Formen beispielsweise zu der Bildung eines eisigen Gefüges, Luftverlust und der Bildung von großen Luftzellen in dem Produkt mit einer Größe von ca. 110 bis 185 Mikrometer (Arbuckle, W. S. Ice Cream, 4. Aufl., 1986, Van Nostrand Reinhold, New York, S. 234). Ein Schrumpfen der Produkte ist oft ein Problem und beim Verzehr des Produktes hat man ein sehr starkes Kältegefühl im Mund. Außerdem ist es schwierig, bei Wassereis mehr als 20% Aufschlag zu erreichen, ein typischer Aufschlag liegt zwischen 0% und 20% und meistens bei ca. 5%. Es ist schwierig, in der herkömmlichen Herstellung bei fertigen Eiskremprodukten mehr als 80% Aufschlag und fast unmöglich, einen Aufschlag von 120% oder höher zu erreichen.
Nicht geformte Produkte weisen ähnliche Probleme auf. Luftzellen und Eiskristalle bilden sich fast unmittelbar nach der Herstellung nicht geformter Produkte. Eine deutliche Zunahme an Luftzellen und Eiskristallen tritt während des Transports, der Lagerung in den Lebensmittelgeschäften oder während des Transports und der Lagerung der Produkte durch bzw. bei dem Verbraucher auf. Keines der verfügbaren, nicht geformten Eiskrem- oder Wassereisprodukte verhindert oder verzögert das Wachstum von Luftzellen oder Eiskristallen nach der Herstellung oder während der Verfestigung, des Transports oder des Vertriebs.
Derzeit gibt es kein Verfahren, mit dem sehr stabile, fein mit Luft durchsetzte, gefrorene Eiskrem, Eismilch, Joghurt oder Wassereis mit einer durchschnittlichen Luftzellengröße von weniger als 50 Mikrometer und einer durchschnittlichen Eiskristallgröße von 25 Mikrometer hergestellt werden kann, oder das für einen bestimmten Zeitraum nach der Herstellung wärmeschockresistent ist. Somit besteht ein Bedarf nach fein mit Luft durchsetzter Eiskrem, Eismilch, Joghurt oder Wassereis, die bzw. das ein glattes Gefüge beibehält, nicht schrumpft, kein sehr starkes Kältegefühl im Mund hervorruft, ein gleichmäßiges Erscheinungsbild ohne große Luftblasen an der Oberfläche aufweist, und eine deutlich höhere Wärmeschockresistenz besitzt. Außerdem gibt es kein Verfahren, das bei Wassereisprodukten einen stabilen Aufschlag von mehr als 20% bis ca. 100% oder bei Eiskremprodukten einen Aufschlag zwischen ca. 20% bis ca. 250% erzeugen kann.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. In diesem Verfahren handelt es sich bei der Mischung um eine Eiskremmischung oder eine Wassereismischung.
Die Emulgatormischung umfasst mindestens einen Emulgator, der die Bildung und Stabilisierung von α-Fettkristallen fördert, die in einer Menge von ca. 0,01 bis ca. 3 Gew.-% der Mischung vorhanden sind.
Die Mischung von Bestandteilen wird meistens unter Verwendung herkömmlicher Methoden hergestellt, wie beispielsweise das Mischen der Bestandteile durch Scherkraftmischen, um sie zu einer homogenen Masse zu dispergieren und zu lösen, gefolgt von einem Homogenisieren der Masse und Pasteurisieren der homogenisierten Masse. Der Schritt des Homogenisierens kann in einem Zweistufen-Homogenisator bei einem Druck von ca. 70 bar bis ca. 250 bar in der ersten Stufe und bei ca. 0 bar bis ca. 50 bar in der zweiten Stufe durchgeführt werden. Nach dem Pasteurisieren kann die Mischung auch gealtert werden, indem sie bei einer Temperatur von ca. 0°C bis ca. 6°C für 1 Stunde bis ca. 24 Stunden gelagert wird. Wenn dies gewünscht wird, kann die Mischung gefärbt und aromatisiert werden, bevor sie bei einer Temperatur von ca. 0°C bis ca. 12°C mit Luft durchsetzt wird, um den gewünschten Aufschlag zu erhalten. Die mit Luft durchsetzte Mischung wird vorzugsweise direkt in einen Behälter oder in eine Form gegeben und gefroren, um das mit Luft durchsetzte, gefrorene Produkt zu erhalten, wobei das Einfrieren im Ruhezustand bei einer Temperatur von ca. –25°C bis ca. –45°C stattfindet.
Der Belüftungsschritt kann durchgeführt werden, indem man die Mischung ein herkömmliches Gefriergerät mit einer Temperatur von –4°C bis –7°C passieren lässt. Bei geformten Produkten dagegen kann der Belüftungsschritt ein Aufschlagschritt sein, der durch Verwendung eines herkömmlichen Mixers bei einer Drehzahl von ca. 150 U/Min. bis ca. 1000 U/Min. und einer Durchflussmenge von ca. 10 l/h bis ca. 1000 l/h durchgeführt wird.
Die mit Luft durchsetzte, gefrorene Eiskrem oder das Wassereis besitzen einen Aufschlag von ca. 20% bis ca. 250% bzw. von ca. 5% bis ca. 100% und enthalten Luftzellen mit einer Durchschnittsgröße von weniger als ca. 50 Mikrometer, die in der Eiskrem oder in dem Wassereis gleichmäßig verteilt sind, und die für das bloße Auge im wesentlichen unsichtbar sind. Die mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkte besitzen vorzugsweise Luftzellen mit einer Durchschnittsgröße von ca. 15 Mikrometer bis ca. 40 Mikrometer. Die Eiskristallgröße beträgt weniger als 30 Mikrometer. Durch das Verfahren wird ein mit Luft durchsetztes, gefrorenes Produkt mit einem glatten Gefüge, ähnlich dem einer extrudierten Eiskrem, hergestellt, das wärmeschockresistent ist, so dass die scheinbare Veränderung im Produktvolumen nach der Wärmeschockbehandlung weniger als ca. 5 Volumen-% beträgt.
Sofern dies gewünscht wird, können die mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkte Einschlüsse enthalten oder einen Überzug besitzen, der wahlweise Einschlüsse enthält, die vor oder während dem Einfrieren hinzugefügt werden. Weiterhin können die mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkte aus Kern und Ummantelung bestehen, wobei die Eiskrem den Kern und Wassereis, Fruchtsaft, Fruchteis, echte Frucht oder eine Mischung daraus die Ummantelung oder den Überzug bilden, wobei letzteres einen Aufschlag von ca. 0% bis ca. 20% besitzt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Begleitzeichnungen zeigen:
1 Eiskristalle in einem herkömmlich geformten, mit Luft durchsetzten Eiskremriegel nach dem Wärmeschock.
2 Eiskristalle in einem geformten, mit Luft durchsetzten Eiskremriegel, der durch ein Verfahren zur Herstellung gefrorener, mit Luft durchsetzter Eiskrem hergestellt wurde, nach dem Wärmeschock.
3 Eiskristalle von herkömmlich hergestellten (Standard-)Eiskremproben und (Test-)Eiskremproben der vorliegenden Erfindung.
4 Eiskristalle wärmegeschockter, herkömmlich hergestellter (Standard-)Proben und (Test-)Proben der vorliegenden Erfindung.
5 ein Vergleich der Luftblasenverteilung herkömmlich hergestellter Standardproben mit Proben, die unter Verwendung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, vor und nach der Wärmeschockbehandlung.
DETALLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es wurde nun festgestellt, dass mit Luft durchsetzte, gefrorene Produkte in einem Gefriergerät fein mit Luft durchsetzt werden und so einen gewünschten Aufschlag erhalten können, indem eine Emulgatormischung für Großpackungen von Eiskrem, Wassereis, einzelne Eiskremportionen, Eiskrem-Hörnchen, Riegel etc. verwendet wird. Die Emulgatormischung enthält vorzugsweise eine Mischung aus Propylenglykol-Monostearat, Sorbitantristearat und ungesättigte Monoglyzeride. Mit diesem Verfahren wird der Aufschlagschritt im Stand der Technik eliminiert, der entweder aus einem Aufschlagschritt vor dem Einfrieren, gefolgt von dem Formen, oder teilweisen Einfrieren einer Mischung, gefolgt von dem Formen, besteht. Keines dieser Verfahren im Stand der Technik liefert ein gefrorenes Eiskrem- oder ein Wassereisprodukt, das ein feines und stabiles, mit Luft durchsetztes Gefüge aufweist.
Mit der Emulgatormischung der vorliegenden Erfindung werden α-Fettkristalle gefördert und stabilisiert. Bei herkömmlich hergestellten gefrorenen Erzeugnissen ist Fett meistens in einer β-Kristallstruktur vorhanden. Bei dem β-Fettkristall handelt es sich um eine Kristallstruktur mit einem energetisch niedrigeren Zustand, die damit eine bevorzugte Konfiguration für Fettkristalle darstellt. Die Emulgatormischung der vorliegenden Erfindung fördert jedoch die Bildung und Stabilisierung der α-Fettkristalle mit höherer Energiekonfiguration in den gefrorenen, mit Luft durchsetzten Produkten.
Das Vorhandensein von α-Fettkristallen in den mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkten hat mehrere Vorteile. Die α-Fettkristall-Konfiguration fördert und stabilisiert einen Fettfilm oder eine Fettstruktur um die Luftzellen herum, der bzw. die kleine Luftzellen daran hindert, sich zu größeren Luftzellen zusammenzuballen. Ebenso dienen die Oberflächenbereiche der α-Fettkristalle als Barrieren, die verhindern, dass Eiskristalle in den mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkten zu größeren Eiskristallen wachsen. Durch die Bildung kleiner Luftzellen und ihre Stabilisierung durch α-Fettkristalle wird das Wachstum von Eiskristallen im wesentlichen eingeschränkt und das wiederum erzeugt ein mit Luft durchsetztes, gefrorenes Produkt mit einem glatteren, cremigeren Gefüge, das wärmeschockresistent ist.
Außerdem wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Eiskremprodukt mit einem ungewöhnlich hohen Aufschlag von ca. 20% bis ca. 250% und einem ungewöhnlich hohen Aufschlag bei Wassereisprodukten von ca. 5% bis ca. 100% hergestellt. Darüberhinaus besitzen die mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkte eine deutlich höhere Schrumpfungs- und Wärmeschockresistenz, besitzen ein glatteres, gleichmäßiges Erscheinungsbild ohne Luftblasen und eine cremigere und weitaus wünschenswertere Verzehrqualität im Vergleich zu herkömmlich hergestellten Produkten.
Der Begriff ”mit Luft durchsetzte, gefrorene Produkte”, wie er hierin verwendet wird, bedeutet, wenn nichts anderes angegeben wird, Eiskrem oder Wassereis.
Der Begriff ”Wärmeschock”, wie er hierin verwendet wird, bedeutet die Temperaturschwankungen im Zusammenhang mit der Lagerung und dem Transport von gefrorenen Eiskrem- oder Wassereisprodukten. Ein Wärmeschock lasst sich simulieren, indem ein gefrorenes Eiskremprodukt für einen Zeitraum von ca. zwei Wochen bei einer 30-minütigen Temperaturanstiegszeit alle 12 Stunden einem Temperaturwechsel von ca. –8°C bis ca. –20°C unterworfen wird, oder durch ein anderes Verfahren, das üblicherweise in der Industrie verwendet wird.
Bei der Mischung, die für ein mit Luft versetztes, gefrorenes Produkt geeignet ist, kann es sich um jede herkömmliche Mischung handeln, wie beispielsweise eine Eiskremmischung, eine Wassereismischung oder eine Mischung daraus, mit der Emulgatormischung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Eine Eiskremmischung kann Fett, fettfreie Milchfeststoffe, Kohlenhydrate oder Stabilisatoren zusammen mit Wasser und, falls erwünscht, andere herkömmliche Bestandteile, wie Mineralsalze, Farbstoffe, Aromastoffe, Einschlüsse usw., enthalten. Eine Wassereismischung umfasst Fruchtsäfte, Zucker, Stabilisatoren und geringe Anteile von Milchfett und fettfreien Milchfeststoffen.
Eine typische, mit Luft versetzte Produktmischung kann Fett in einer Menge von ca. 0,5 Gew.-% bis ca. 18 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, fettfreie Milchfeststoffe in einer Menge von ca. 6 Gew.-% bis ca. 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, Zucker in einer Menge von ca. 10 Gew.-% bis ca. 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, ein Süßungsmittel in einer Menge von ca. 3 Gew.-% bis ca. 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, eine Emulgatormischung in einer Menge von ca. 0,01 Gew.-% bis ca. 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, und einen Stabilisator in einer Menge von ca. 0,1 Gew.-% bis ca. 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, enthalten.
Das verwendete Fett kann ein Milchfett, ein Nicht-Milchfett oder eine Mischung aus beidem sein. Wenn es sich bei dem Fett um Milchfett handelt, so kann es beispielsweise jede Milchfettquelle, wie Butteröl, Butter, echte Sahne oder eine Mischung daraus sein. Wenn es sich bei dem Fett um ein Nicht-Milchfett handelt, kann es z. B. ein Speiseöl oder Speisefett, vorzugsweise ein Pflanzenöl, wie beispielsweise Kokosnussöl, Palmkernöl, Palmöl, Baumwollöl, Erdnussöl, Olivenöl, Sojabohnenöl usw. oder Mischungen daraus sein.
Bei dem verwendeten Zucker kann es sich um Saccharose, Glukose, Fruktose, Laktose, Dextrose, Invertzucker, entweder in kristalliner oder in flüssiger Sirupform, oder um Mischungen daraus handeln.
Bei dem Süßungsmittel kann es sich um ein Maissüßungsmittel entweder in kristalliner Form von raffiniertem Maiszucker (Dextrose und Fruktose), einen getrockneter Maissirup (Maissirup-Feststoffe), einen flüssigen Maissirup, ein Maltodextrin, Glukose oder eine Mischung daraus handeln.
Bei dem Emulgator kann es sich um mindestens einen Emulgator handeln, der die Bildung und Stabilisierung von α-Fettkristallen fördert. Der Emulgator umfasst Propylenglykol-Monostearat (”PGMS”).
Besonders bevorzugt umfasst die Emulgatormischung eine Kombination aus PGMS, STS und ungesättigten Monoglyceriden. Die Emulgatormischung sollte in einer Menge von ca. 0,01 bis ca. 3, vorzugsweise von ca. 0,1 bis ca. 1 und besonders bevorzugt von ca. 0,2 bis ca. 0,5 Gew.-% der Mischung, vorliegen. Die. Emulgatormischung sollte vorzugsweise in einer Kombination aus PGMS, STS und ungesättigten Monoglyceriden vorhanden sein. PGMS, STS und ungesättigte Monoglyceride sollten in einer Menge von 0,1 bis ca. 1, von ca. 0,01 bis ca. 0,2 und von ca. 0,01 bis ca. 0,2 Gew.-% der Mischung, vorliegen. PGMS, STS und ungesättigte Monoglyceride sollten vorzugsweise in einer Menge von ca. 0,2 bis ca. 0,5, von ca. 0,02 bis ca. 0,05 und von ca. 0,02 bis ca. 0,1 Gewichts-% der Mischung vorhanden sein. Besonders bevorzugt sollte die Emulgatormischung in einer Kombination aus PGMS, STS und ungesättigten Monoglyceriden und in Mengen von jeweils ca. 0,25 bis ca. 0,35, von ca. 0,02 bis ca. 0,03 und von ca. 0,02 bis ca. 0,05 Gewichts-% der Mischung vorliegen.
Der Stabilisator kann zum Beispiel ein Hydrokolloid, wie Agar, Gelatine, Gummi arabicum, Guarkernmehl, Johannisbrotkemmehl, Tragantgummi, Carrageen und seine Salze, Carboxymethylcellulose, Natriumalginat oder Propylenglycolalginat oder jede Mischung aus Hydrokolloiden sein.
Ein typisches Verfahren für die Herstellung von mit Luft versetzten, gefrorenen Produkten kann unter Anwendung konventioneller Anlagen durchgeführt werden. Der erste Schritt umfasst das Mischen der Bestandteile mittels Scherkraftmischen, um die Bestandteile in eine homogene Masse zu dispergieren und/oder aufzulösen. Ein Durchschnittsfachmann mit wenig oder keiner Erfahrung kann die Mischzeit und die Bedingungen, um die gewünschte homogene Masse zu erhalten, bestimmen. Anschließend wird die homogene Masse vorgewärmt, z. B. auf eine Temperatur von ca. 62°C bis ca. 75°C. Die vorgewärmte homogene Masse wird herkömmlich, z. B. in einem Zweistufen-Homogenisator, homogenisiert. Die erste Stufe wird bei einem Druck von ca. 70 bar bis ca. 250 bar, vorzugsweise von ca. 100 bar bis ca. 150 bar, und besonders bevorzugt bei ca. 150 bar ausgeführt. Die zweite Stufe wird bei einem Druck von ca. 0 bar bis ca. 50 bar, vorzugsweise bei ca. 20 bar bis ca. 35 bar ausgeführt. Anschließend wird die Pasteurisierung der homogenisierten Masse unter Bedingungen, wie sie üblicherweise in der Industrie verwendet werden, durchgeführt.
Der Pasteurisierungsschritt wird bei einer Temperatur von ca. 50°C bis ca. 100°C, vorzugsweise von ca. 60°C bis ca. 85°C, für eine Zeit von ca. 10 Sekunden bis ca. 30 Minuten, vorzugsweise für eine Zeit von ca. 30 Sekunden, gefolgt von Abkühlen auf eine Temperatur von ca. 0°C bis ca. 10°C, vorzugsweise bei einer Temperatur von ca. 4°C, durchgeführt. Vorzugsweise wird die Pasteurisierung entweder durch Verarbeitung bei HTST (Kurzzeit-Hochtemperatur) LTLT (Langzeit/Niedrigtemperatur) durchgeführt.
Nach der Pasteurisierung wird die Mischung vorzugsweise gealtert, indem man sie bei einer Temperatur von ca. 0°C bis ca. 6°C, vorzugsweise von ca. 1°C bis ca. 5°C und für eine Zeit von ca. 1 Stunde bis ca. 24 Stunden, vorzugsweise von ca. 2 Stunden bis ca. 18 Stunden und besonders bevorzugt von ca. 4 Stunden bis ca. 12 Stunden stehen lässt.
Die Mischung wird dann nach Bedarf gefärbt und aromatisiert.
Anschließend wird die Mischung in einem herkömmlichen Gefriergerät für Massenprodukte, extrudierte Produkte oder hörnchen-/tütenförmige Produkte mit Luft versetzt. Wenn man die Mischung in einem herkömmlichen Gefriergerät mit Luft versetzt, sollte die Vorschubtemperatur des gefrorenen, mit Luft versetzten Produkts ausreichend sein, um eine Viskosität und Scherung in der Gefriergerätetrommel zu erzeugen, damit nach dem Härten des mit Luft versetzten, gefrorenen Produkts feine Luftzellen mit einem durchschnittlichen mittleren Durchmesser von 50 Mikrometer oder weniger erzeugt werden. Die Vorschubtemperaturen betragen meistens ca. –4°C bis ca. –10°C, vorzugsweise ca. –5°C bis ca. –8°C.
Wenn die Mischung unter Verwendung eines herkömmlichen Gefriergerätes aufgeschlagen wird, so kann jedes beliebige Gefriergerät, das normalerweise in der Industrie benutzt wird, zum Aufschlagen der Mischung verwendet werden, z. B. Hoyer, CBW, PMS etc. Die Mischung wird normalerweise bei einer Temperatur von ca. 0°C bis ca. 8°C, vorzugsweise von ca. 2°C bis ca. 4°C, in das Gefriergerät gepumpt, und es wird im wesentlichen gleichzeitig eine angemessene Menge Luft in die Mischung eingeführt. Abhängig von dem im Endprodukt gewünschten Aufschlag kann ein Fachmann die erforderliche Menge an Luft leicht bestimmen. Der Schritt des Gefrierens unter Rühren wird in Abhängigkeit vom Gefrierpunkt der Mischung durchgeführt. Meistens wird der Schritt wird bei einer Temperatur von ca. –4°C bis ca. –8°C, vorzugsweise bei ca. –5°C bis ca. –6°C, ausgeführt. Die erforderliche Zeit hängt von der Menge der Mischung und der Luftmenge sowie von der Pumpdurchflussrate ab. Ein Fachmann kann dies ohne übermäßiges Experimentieren auf einfache Art und Weise ermitteln.
Anschließend wird das mit Luft versetzte, gefrorene Produkt in Massengut-Behälter verpackt, in Riegel oder Hörnchen extrudiert oder in kleine Behälter verpackt. Massengut-Behälter umfassen Behältergrößen von drei Gallonen (11,4 l) bis 0,5 l und kleine Behälter umfassen Behältergrößen von 250 ml to 50 ml.
Der Aufschlag für Eiskremprodukte, die unter Verwendung eines herkömmlichen Gefriergerätes mit Luft versetzt werden, liegt in einem Bereich von ca. 20% bis ca. 250%, vorzugsweise von ca. 40% bis ca. 175%, besonders bevorzugt von ca. 80 % bis ca. 150%. Der Aufschlag bei geformten Eiskremprodukten, die unter Verwendung eines Aufschlaggerätes mit Luft versetzt werden, liegt in einem Bereich von ca. 40% bis ca. 200%, vorzugsweise in einem Bereich von ca. 80% bis ca. 150%. Der Aufschlag für mit Luft versetztem Wassereis liegt in einem Bereich von ca. 5% bis ca. 100%, vorzugsweise von ca. 20% bis ca. 60%.
Die mit Luft versetzte Mischung wird dann vorzugsweise direkt in einen Behälter gegeben, z. B. durch Pumpen durch einen Einfüllstutzen, und dann lässt man sie hart werden. Das Aushärten kann entweder unter Verwendung eines Schockfrosters oder eines Stickstofftunnels bei einer Temperatur von ca. –30°C bis ca. –60°C oder im Ruhezustand bei einer Temperatur von ca. –25°C bis ca. –45°C, vorzugsweise von ca. –30°C bis ca. –40°C, oder durch andere herkömmlich akzeptable Verfahren stattfinden.
Die mit Luft versetzten, gefrorenen Produkte können anschließend bei einer Gefriertemperatur, üblicherweise bei einer Temperatur im Bereich von ca. –25°C bis ca. -35°C, vorzugsweise von ca. –28°C bis ca. –32°C und besonders bevorzugt bei ca. –30°C, gelagert werden. Wenn dies gewünscht wird, kann das Produkt vor dem Versand neu verpackt werden. Bei Portionen individueller Größe können die mit Luft versetzten, gefrorenen Produkte auch überzogen sein, z. B. mit Schokolade oder einem Überzugsgemisch. Überzugsmischungen umfassen Überzüge, die nicht 100% Kakaofett enthalten und Überzüge, die ein Pflanzenöl enthalten, wie z. B. Rapsöl, Maisöl, Sojaöl, Kokosnussöl etc. oder Mischungen daraus. Diese Überzüge können auch Einschlüsse enthalten, wie z. B. Nussstücke, Fruchtstücke, Reis-Crisps oder andere Zusätze. Außerdem können die mit Luft versetzten, gefrorenen Produkte zwischen Gebäckstückchen (cookies) oder anderen essbaren Stoffen platziert werden, um Eiskrem-Sandwichs oder Ähnliches zu bilden. Die endgültigen mit Luft versetzten, gefrorenen Produkte werden dann verpackt und bei einer Gefriertemperatur gelagert.
Die mit Luft versetzten, gefrorenen Produkte können anstelle eines Überzugs auch eine Ummantelung umfassen. Die Ummantelung kann Fruchtsaft, Fruchteis, echte Frucht, Wassereis oder Mischungen daraus umfassen. Die Ummantelung kann auch einen Aufschlag von ca. 0% bis ca. 20% aufweisen.
Das nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellte, mit Luft versetzte, gefrorene Produkt besitzt eine cremigere und warme Verzehrqualität und ein glattes, gleichmäßiges, homogenes Gefüge und Erscheinungsbild, mit kleinen Luftzellen einer Durchschnittsgröße von weniger als ca. 50 Mikrometer, die gleichmäßig verteilt sind, wobei im wesentlichen keine davon mit bloßem Auge sichtbar sind. Vorzugsweise besitzen die kleinen Luftzellen eine Durchschnittsgröße von ca. 15 Mikrometer bis ca. 40 Mikrometer und besonders bevorzugt von ca. 20 Mikrometer bis ca. 35 Mikrometer. Die mit Luft versetzten, gefrorenen Produkte besitzen eine durchschnittliche Eiskristallgröße, die kleiner ist als die von Eiskristallen in herkömmlich hergestellter Eiskrem oder Wassereis vor und nach dem Wärmeschock, eine verbesserte Wärmeschockresistenz und eine verbesserte Schrumpfungsresistenz.
Die mit Luft versetzten, gefrorenen Produkte der vorliegenden Erfindung haben eine durchschnittliche Luftzellengröße von weniger als 50 Mikrometer und eine Eiskristallgröße von ca. 25 Mikrometer. Die gefrorenen, mit Luft versetzten Produkte der vorliegenden Erfindung haben nach dem Wärmeschock im Anschluss an die Herstellung eine durchschnittliche Luftzellengröße ähnlich dem unbehandelten Produkt, eine durchschnittliche Eiskristallgröße unter ca. 30 Mikrometer und eine sichtbare Veränderung im Produktvolumen von weniger als ca. 5 Vol.-%. Außerdem können die gefrorenen, mit Luft versetzten Produkte ein glatteres und cremigeres Gefüge und Mundgefühl aufrechterhalten, sie schrumpfen nicht und erzeugen kein Kältegefühl im Mund.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die erfindungsgemäß hergestellten, mit Luft versetzten, gefrorenen Produkte ein Gefüge besitzen, das glatter, cremiger ist, und selbst bei geringerem Aufschlag ein wärmeres Mundgefühl als eine herkömmliche Eiskrem oder ein herkömmliches Wassereis vermittelt. Die vorliegende Erfindung stellt auch eine mit Luft versetzte, gefrorene Eiskrem bereit, die einen Aufschlag von ca. 20% bis ca. 250% aufweist, und ein Wassereis, das einen Aufschlag von ca. 5% bis ca. 100% aufweist, mit gleichmäßig verteilten, kleinen Luftzellen, von denen im wesentlichen keine mit dem bloßen Auge sichtbar sind.
1 zeigt die Eiskristalle eines herkömmlich hergestellten, geformten, mit Luft versetzten Eiskremriegels nach dem Wärmeschock, aufgenommen mit einem Mikroskop bei –20°C. Die Eiskristalle sind im wesentlichen größer und geradliniger in ihrer Gestalt. 2 zeigt die Eiskristalle der erfindungsgemäßen, mit Luft versetzten, gefrorenen Eiskrem, aufgenommen mit einem Mikroskop bei –20°C. 2 zeigt, dass die Eiskristalle in Produkten, die erfindungsgemäß hergestellt wurden, eine geringe Stärke aufweisen als die Eiskristalle von herkömmlich hergestellten, gefrorenen Riegeln, und eine im wesentlichen gebogene, stäbchenförmige Gestalt besitzen.
3 zeigt die Eiskristalle einer herkömmlich hergestellten (Standard-)Eiskrem-Probe im Vergleich zu einer Eiskrem-Probe, die erfindungsgemäß hergestellt wurde. Die Standard-Eiskrem-Probe enthält deutlich größere Eiskristalle als die Eiskristalle der erfindungsgemäßen Eiskrem-Probe. 4 zeigt außerdem, dass die Standard-Eiskrem-Probe nach der Wärmeschockbehandlung im Vergleich zu der erfindungsgemäß hergestellten Testprobe größere Eiskristalle enthält.
Das in den 3 und 4 gezeigte Verhältnis ist graphisch in 5 dargestellt, worin die Luftblasenverteilung sowohl für die Standardproben als auch für die Testproben (nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Proben) tabellarisch dargestellt ist. Die Luftzellengröße der Standard-Proben, dargestellt durch die akkumulierte Flächenverteilung, nimmt nach der Wärmeschockbehandlung drastisch zu, was auf einen starken Anstieg der Luftzellengröße hinweist. Dagegen ist die akkumulierte Flächenverteilung der Testprobe durch die Wärmeschockbehandlung unbeeinflusst. Infolgedessen bleibt die durchschnittliche Eiskristallgröße in der Testprobe nach der Wärmeschockbehandlung konstant, während herkömmlich hergestellte Eiskrem einem erheblichen Eiskristallwachstum unterliegt.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele und Begleitzeichnungen dienen der weiteren Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung.
Beispiel 1 [außerhalb des beanspruchten Schutzbereichs]
Eine Eiskremmischung wurde aus 8 Gew.-% teilweise hydriertem Palmkernöl, 11% fettfreien Milchfeststoffen, 12% Saccharose, 6% Maissirup-Feststoffen (36DE) und 0,5% einer Stabilisatormischung, die Kombinationen aus Hydrokolloiden, wie beispielsweise Guarkernmehl, Johannisbrotkernmehl, Carrageen, Carboxymethylcellulose etc., zusammen mit einer Emulgatormischung enthält, die die Bildung und Stabilisierung von α-Fettkristallen fördert, hergestellt. Die Bestandteile wurden durch Rühren vermischt, um sie zu einer homogenen Masse zu dispergieren und zu lösen, mit einem Zweistufen-Homogenisator bei einem Druck von 2000 psig (137,9 bar) in der ersten Stufe und bei einem Druck von 500 psig (134,5 bar) in der zweiten Stufe homogenisiert, wonach dann eine HTST-Pasteurisierung folgte.
Nach der Pasteurisierung wurde die Mischung durch Kühllagerung bei einer Temperatur von 4°C für 6 Stunden gealtert.
Die gealterte Mischung wurde gefärbt, aromatisiert und dann in einem Oakes-Mixer bei einer Temperatur von 4°C bis zu einem Aufschlag von 130% mit Luft versetzt.
Die mit Luft versetzte Mischung wurde in eine Form gepumpt und man ließ sie unter Bildung des gefrorenen, geformten Riegels gefrieren. Das Gefrieren bei einer Temperatur von –40°C fand im Ruhezustand unter Einsatz einer kalten Sole statt. Der gefrorene, geformte Riegel wurde aus der Form genommen und anschließend bei 35°C mit Schokoladestiften überzogen, verpackt und bei –30°C gelagert.
Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte gefrorene, geformte Riegel wies eine cremigere und warme Verzehrqualität eines extrudierten Produktes auf, ein glattes, gleichmäßiges, homogenes Gefüge und Erscheinungsbild, mit kleinen, gleichmäßig verteilten Luftzellen einer Durchschnittsgröße von weniger als 50 Mikrometer, die mit bloßem Auge im wesentlichen nicht sichtbar waren. Der geformte, mit Luft versetzte, gefrorene Riegel schmolz schnell im Mund, ohne dass er im wesentlichen lange dort verblieb. Die Eiskristalle in dem geformten, mit Luft versetzten, gefrorenen Riegel hatten eine einzigartige dünne und im wesentlichen gebogene, stäbchenförmige Gestalt und eine geringere durchschnittliche Größe als Eiskristalle in einem herkömmlich geformten, mit Luft versetzten Eiskremriegel nach dem Wärmeschock, und sie besaßen eine verbesserte Wärmeschock- und Schrumpfungsresistenz.
Beispiel 2 [außerhalb des beanspruchten Schutzbereichs]
Eine Wassereismischung wurde aus 23 Gew.-% Saccharose, 7% Maissirup-Feststoffen (36DE) und 0,6% Stabilisatormischung, die Kombinationen aus Hydrokolloiden, wie Guarkernmehl, Johannisbrotkernmehl, Pektin, Carboxymethylcellulose, Gelatine, mikrokristalline Zellulose, hydrolisierte Soja- oder Milchproteine etc. zusammen mit einer Emulgatormischung enthält, die die Bildung und Stabilisierung von α-Fettkristallen fördert, hergestellt. Die Bestandteile wurden durch Rühren vermischt, um sie zu einer homogenen Masse in Wasser zu dispergieren und zu lösen, mit einem Zweistufen-Homogenisator bei einem Druck von 1500 psig (103,4 bar) in der ersten Stufe und bei einem Druck von 500 psig (34,5 bar) in der zweiten Stufe homogenisiert, wonach dann eine HTST-Pasteurisierung folgte.
Nach der Pasteurisierung wurde die Mischung durch Kühllagerung bei einer Temperatur von 4°C für 6 Stunden gealtert.
Die gealterte Mischung wurde gefärbt, aromatisiert, gesäuert (z. B. durch Zugabe von Zitronensäurelösung) und dann in einem Oakes-Mixer bei einer Temperatur von 4°C bis zu einem Aufschlag von 100% mit Luft versetzt.
Die mit Luft versetzte Mischung wurde dann in eine Form gepumpt und man ließ sie unter Bildung eines gefrorenen, geformten Riegels gefrieren. Das Gefrieren bei einer Temperatur von –40°C fand im Ruhezustand unter Einsatz einer kalten Sole statt. Der gefrorene, geformte Riegel wurde aus der Form genommen und anschließend verpackt und bei –30°C gelagert.
Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte gefrorene, geformte Riegel besaß die cremigere und warme Verzehrqualität eines extrudierten Produktes, ein glattes, gleichmäßiges, homogenes Gefüge und Erscheinungsbild, mit Luftzellen, die im wesentlichen mit bloßem Auge nicht sichtbar waren. Der geformte, mit Luft versetzte, gefrorene Riegel schmolz schnell im Mund, ohne dass er im wesentlichen lange dort verblieb.
Beispiel 3

Eine Eiskrem wurde unter Verwendung der in Tabelle 1 beschriebenen Bestandteile und unter Einsatz eines herkömmlichen Gefriergerätes als Aufschlaggerät hergestellt. Das Eiskrem-Produkt besaß einen Aufschlag von 120%. Die Vorschubtemperatur am Austritt des Gefriergerätes lag konstant bei minus –6°C. Nach dem Aufschlagen der Eiskrem in dem Gefriergerät wurde das Produkt in Behälter eingebracht, auf herkömmliche Weise gehärtet und bei –30°C gelagert. TABELLE

Bestandteile	Prozentsatz der Zusammensetzung herkömmlich	Prozentsatz der Zusammensetzung neu
Fett	10	10
fettfreie Milchfeststoffe	7,5	7,5
Molkenfeststoffe	2,5	2,5
Zucker	12,5	12,5
Maissirup-Feststoffe, 36 DE	4,5	4,5
Guarkernmehl	0,15	0,15
Carboxymethylcellulose CMC	0,05	0,05
Carrageen	0,02	0,02
Monodiclyceride oder Monoglyceride	0,30	-
Propylenglykol-Monostearat	-	0,3
Sorbitantristearat	-	0,03
Ungesättigte Monoglyceride	-	0,05
Wasser	62,5	62,4
Feststoffe Gesamt	37,5	37,6

Um die Wärmeschockresistenz zu vergleichen, wurden erfindungsgemäße Eiskremprodukte und mit herkömmlichen Verfahren hergestellte Eiskremprodukte getestet. Beide Arten von Eiskremprodukten wurden wie oben beschrieben oder alternativ für 6 Tage bei –8°C mit Wärmeschock behandelt. Eiskristalle, Luftblasengröße und sensorische Eigenschaften der Produkte wurden vor und nach der Wärmeschockbehandlung der Produkte bewertet. Im allgemeinen blieben die Eiskremprodukte unter Verwendung des vorliegenden Emulgatorsystems glatter und mit frischen Standardprodukten vergleichbar (Tabelle II und 3 und 4). Zusätzlich waren die Eiskristalle und das Luftblasenwachstum der erfindungsgemäßen Produkte während des Wärmeschocks im Vergleich zu herkömmlich hergestellten Eiskremprodukten (5) stark eingeschränkt. TABELLE II

Behandlung Verfahren der Probenaufbereitung herkömmlich Verfahren der Probenaufbereitung vorliegende Erfindung

frisch/unbehandelt 6,6 8,1

wärmeschockbehandelt 4,7 8,3

*Gemessen durch ein geschultes sensorisches Panel unter Verwendung einer Glätteskala von 0 bis 10,0, wobei 0 das am wenigsten glatte und 10 das glatteste Produkt bedeutet.

Claims

Verfahren zur Verbesserung der Wärmeschockresistenz von mit Luft durchsetzter gefrorener Eiskrem, bei dem: – eine Mischung von Bestandteilen hergestellt wird, die zur Herstellung einer gefrorenen mit Luft durchsetzten Eiskrem geeignet sind, – eine Emulgatormischung in einer geeigneten Menge hinzugegeben wird, um eine Mischung zu erzeugen, wobei die Emulgatormischung zumindest Propylenglycolmonostearat umfasst, – die Mischung mit Luft durchsetzt wird, um eine mit Luft durchsetzte Mischung mit einem Luftaufschlag von 20% bis 250% zu erhalten, und – die mit Luft durchsetzte Mischung gefroren wird, um ein mit Luft durchsetztes gefrorenes Produkt mit Eiskristallen und Luftzellen zu bilden, wobei die Eiskristallgröße kleiner ist als 30 Mikrometer und die Luftzellen eine mittlere Größe von kleiner als 50 Mikrometer haben.
Verfahren zur Verbesserung der Wärmeschockresistenz von mit Luft durchsetztem gefrorenem Wassereis, bei dem: – eine Mischung von Bestandteilen hergestellt wird, die zur Herstellung eines gefrorenen mit Luft durchsetzten Wassereises geeignet sind, – eine Emulgatormischung in einer geeigneten Menge hinzugegeben wird, um eine Mischung zu erzeugen, wobei die Emulgatormischung zumindest Propylenglycol-Monostearat umfasst, – die Mischung mit Luft durchsetzt wird, um eine mit Luft durchsetzte Mischung mit einem Luftaufschlag von 5% bis 100% zu erhalten, und – die mit Luft durchsetzte Mischung gefroren wird, um ein mit Luft durchsetztes gefrorenes Produkt mit Eiskristallen und Luftzellen zu bilden, wobei die Eiskristallgröße kleiner ist als 30 Mikrometer und die Luftzellen eine mittlere Größe von kleiner als 50 Mikrometer haben.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Emulgatormischung mindestens einen Emulgator umfasst, der eine Bildung und Stabilisierung von Alpha-Fettkristallen in einer Menge von 0,01 Gew.-% bis 3 Gew.-% der Mischung fördert.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Emulgatormischung ferner mindestens eines von Sorbitantristearat, lactyliertem Monoglycerid, acetyliertem Monoglycerid oder ungesättigten Monoglyceriden umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Emulgatormischung eine Mischung aus Propylenglycolmonostearat, Sorbitantristearat und ungesättigten Monoglyceriden umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Mischung der Bestandteile hergestellt wird durch Vereinigen der Bestandteile durch Scherkraftmischen, um sie in eine homogene Phase zu dispergieren und zu lösen, gefolgt von Homogenisieren der Masse und Pasteurisieren der homogenisierten Masse.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Homogenisierungsschritt in einem Zweistufen-Homogenisator bei einem Druck von 70 bar bis 250 bar in der ersten Stufe und von 0 bar bis 50 bar in der zweiten Stufe durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Mischung ferner nach dem Pasteurisieren gealtert wird, indem die Mischung bei einer Temperatur von 0°C bis 6°C für 1 Stunde bis 24 Stunden gelagert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Mischung ferner gefärbt und aromatisiert wird, bevor sie in einem Mixer bei einer Temperatur von 0°C bis 12°C mit Luft durchsetzt wird, um den gewünschten Luftaufschlag zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Belüftungsschritt durchgeführt wird, indem man die Mischung ein herkömmliches Gefriergerät mit einer Vorschubtemperatur von –4°C bis –7°C passieren lässt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Belüftungsschritt ein Aufschlagschritt ist, der durch Verwendung eines herkömmlichen Mixers bei einer Geschwindigkeit von 10 l/h bis 1000 l/h durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die aufgeschlagene Mischung als individuelle Verzehrportionen ausgeformt ist, und diese Portionen mit einem Überzug oder einer Ummantelung bereitgestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem ferner Einschlüsse in dem Überzug oder der Ummantelung bereitgestellt werden.