DE69014109T2

DE69014109T2 - Verfahren zur bräunung mit mikrowellen und so hergestelltes produkt.

Info

Publication number: DE69014109T2
Application number: DE69014109T
Authority: DE
Inventors: William A. Andover Mn 55304 Atwell; Paul J. Mendota Heights Mn 55118 Beckmann; David J. Plymouth Mn 55441 Domingues; Conn Robin S. Minneapolis Mn 55405 Eichen; Steven K. Plymouth Mn 55447 Fahrenholtz; Milton S. Columbia Mo 65203 Feather; Ernst B. New Brighton Mn 55112 Graf; Victor T. Moundsview Mn 55112 Huang; Kristin L. Coon Rapids Mn 55433 Matson; Julio R. Blaine Mn 55434 Panama
Original assignee: Pillsbury Co
Current assignee: Pillsbury Co
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1990-04-17
Publication date: 1995-06-01
Anticipated expiration: 2010-04-18
Also published as: EP0469086A1; DE69014109D1; EP0469086A4; CA2051704A1; CA2051704C; US5108770A; WO1990012506A1; EP0469086B1

Description

Die gegenwärtige Erfindung betrifft ein Lebensmittel, das zum Lagern und anschließenden Bräunen, wenn es Mikrowellenenergie ausgesetzt wird, geeignet ist. Die Erfindung betrifft auch eine Bräunungszusammensetzung zur Verwendung mit einem Lebensmittel.
Ein Hauptteil der appetitanregenden Erscheinung von herkömmlich erwärmten Essen ist in den braunen Farben, die auf ihren Oberflächen während der Zubereitung entstehen, beinhaltet. Konsumenten erwarten daher diese Erscheinung und denken, daß diese wünschenswert ist. Es ist normalerweise nicht schwierig, eine gebräunte Erscheinung beim herkömmlichen Kochen zu erhalten, da die Reaktionen, die zu braunen Farben führen, für die Komponenten, die in der Oberfläche der meisten Lebensmittel enthalten sind, unter herkömmlichen Backbedingungen vonstatten gehen.
Es ist möglich gewesen, braune Farben auf der Oberfläche von Lebensmitteln zu erhalten, die in Mikrowellenöfen unter Verwendung von Bräunungsvorrichtungen zubereitet werden. Alternative Vorschläge sind gemacht worden, um eine spezielle reaktionsfähige Zusammensetzung zu liefern, die Materialien enthält, welche reagieren, wenn sie Mikrowellenenergie ausgesetzt werden, um eine braune Farbe zu liefern. Typischerweise durchgehen diese verwendeten Materialien eine Maillard-Reaktion. Es kann auf die US-A-448,791 verwiesen werden, die eine Lehre liefert, daß ein Teig hergestellt werden kann, der reduzierenden Zucker und Aminosäure enthält, wobei diese Elemente auf der Oberfläche des Teigs reagieren, um eine braune Erscheinung zu liefern, wenn der Teig Mikrowellenbestrahlung ausgesetzt wird, indem eine Maillard-Reaktion durchgangen wird. Es wurde, jedoch, festgestellt, daß Systeme in Übereinstimmung mit der Lehre dieser Beschreibung, wenn sie für Teigprodukte verwendet wird, dazu neigen, während der gekühlten Lagerung braun zu werden, bevor sie einer Mikrowellenbestrahlung ausgesetzt werden.
Andere Beschreibungen, die die US-A-4,882,184 enthalten, offenbaren ähnliche bekannte Systeme. Diese Beschreibung offenhart, daß ein Belag auf ein ungebackenes Lebensmittel aufgebracht wird, wobei der Belag die Vorläufersubstanzen einer Maillard-Peaktion umfassen, die in einem Material mit einer hohen dielektrischen Konstanten, wie Propylenglykol, enthalten sind.
US-A-4,735,812 offenbart ein Bräunungsmittel insbesondere zur Verwendung beim Mikrowellenkochen, das Kollagen oder Gelatine, die in ihre Aminosäurenbestandteile hydrolysiert ist, zusammen mit einem oder mehreren reduzierenden Zuckern und Alkalizusammensetzungen umfaßt. Die Beschreibung betrifft nicht ein Lebensmittel, das einen bräunenden Oberflächenbereich hat, der mit einem Bräunungssystem ausgerüstet ist, bei welchem die reaktionsfähigen Komponenten des Bräunungssystems nicht reagieren, während das Lebensmittel gelagert wird.
Es ist eine Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung, ein Lebensmittel zu liefern, das zum Lagern bei Temperaturen von zumindest 4ºC (40ºF) mit einem Bräunungsoberflächenbereich zum Erzeugen eines gewünschten Bräunungseffekts während des Zubereitens geeignet ist, wobei das Lebensmittel derart ist, daß das Bräunen nicht während der Lagerung bei einer Temperatur von zumindest 4ºC (40ºF) für zumindest zwei Tage initiiert wird.
Es ist zu bemerken, daß in der Lehre der US-A-4,882,184 das Problem, das angesprochen ist, ist, daß die Zeit, bevor die Maillard-Reaktion vollendet ist, länger dauert, mittels der Mikrowellenenergie, als die Zeit zum Kochen des Produktes. Um diesen Nachteil zu überwinden, wird das Propylenglykol (oder Glyzerin) als das Lösungsmittel für die Zwischenstoffe der Naillard-Reaktion verwendet, da das Propylenglykol, wenn es einer Mikrowellenbestrahlung ausgesetzt wird, auf eine extrem hohe Temperatur aufgeheizt wird, bei welcher die Maillard-Reaktion in der Zeit abgeschlossen wird, in welcher das Lebensmittel gekocht oder zubereitet wird zum Verzehr. Die gegenwärtige Erfindung probiert, ein alternatives, und verbessertes, Lebensmittel zu liefern, das eine Bräunungsoberfläche zum Entwickeln eines gewünschten Bräunungseffekts während der Zubereitung des Lebensmittels zum Verzehr zu liefern, wobei das Lebensmittel ein Bräunungssystem aufweist, das dem Bräunungsoberflächenbereich zugeführt wird, wobei das Bräunungssystem Zwischenstoffe einer Maillard-Reaktion umfaßt und das Lebensmittel derart ist, daß die Oberfläche während der Mikrowellenzubereitung des Lebensmittels zum Verzehr gebräunt wird.
Die Erfindung probiert auch, eine verbesserte Bräunungszusammensetzung zu liefern, die einem Lebensmittel zum Bräunen während einer Mikrowellenzubereitung des Lebensmittels zum Verzehr zugeführt wird, wobei die Bräunungszusammensetzung Zwischenstoffe einer Maillard-Reaktion umfaßt.
Gemäß einem Aspekt dieser Erfindung wird ein Lebensmittel geliefert, das zum Lagern bei Temperaturen von zumindest 4ºC (40ºF) geeignet ist und einen Bräunungsoberflächenbereich zum Erzeugen eines gewünschten Bräunungseffekts während der Zubereitung des Lebensmittels zwecks Verzehr aufweist, wobei das Lebensmittel eine auf Stärke basierende Komponente und ein Bräunungssystem umfaßt das auf die auf Stärke basierende Komponente aufgebracht wird, um den Bräunungsoberflächenbereich zu erhalten, das Bräunungssystem Maillard-Bräunungsreaktionspartner zum Erzeugen des gewünschten Bräunungseffekts während einer Mikrowellenbestrahlung umfaßt zumindest einer der Mailiard-Bräunungsreaktionspartner innerhalb eines Trägersystems enthalten ist, welches die Maillard-Bräunungsreaktionspartner des Bräunungssystems in einem im wesentlichen reaktiv immobiien Zustand auf dem Lebensmittel vor der Mikrowellenbestrahlung, und während der Zeit, in der das Lebensmittel bei einer Temperatur von zumindest ungefähr 4ºC (40ºF) für zumindest zwei Tage, hält.
Da die Bräunungsreaktionspartner des Bräunungssystems im wesentlichen reaktiv immobil auf dem Lebensmittel durch das Trägersystem gehalten werden, kann die Maillard-Reaktion nicht fortfahren, während das Lebensmittel gelagert wird, oder sie kann zumindest nicht in einem signifikanten Ausmaß fortfahren. Das heißt, daß die Farbe des Lebensmittels, welches das Bräunungssystem trägt im wesentlichen während des Lagerns des Produktes gleich bleibt, aber den Bräunungseffekt liefert, wenn das Produkt einer Mikrowellenbestrahlung während der Zubereitung des Lebensmittels zum Verzehr unterworfen wird.
Während nur einer der Maillard-Reaktionspartner in dem reaktiv immobilen Zustand innerhalb des Trägersystems gehalten werden kann, können alternativerweise all die Maillard-Reaktionspartner in dem Trägersystem enthalten sein. Der Träger kann aus einem hydrophoben Lipid bestehen, und daher kann der Träger den oder einen der Maillard-Bräunungsreaktionspartner im wesentlichen reaktiv immobil durch Halten besagten Reaktionspartners isoliert von Feuchtigkeit halten.
Das Trägersystem kann ein Adsorptionsmaterial enthalten, das entweder einen Maillard-Bräunungsreaktionspartner oder Feuchtigkeit in einem adsorbierten Zustand enthält, um somit die Reaktionspartner in einem im wesentlichen reaktiv immobilen Zustand vor einer Nikrowellenbestrahlung zu halten. Die Adsorptionsmaterialien können Adsorptionssilikate umfassen.
Die Mailiard-Bräunungsreaktionspartner können einen reduzierenden Zucker und eine proteinartige Substanz umfassen, die vorreagiert worden sind, so daß sich im wesentlichen farblose in situ Maillard-Bräunungszwischenstoffe gebildet haben. Daher kann die Mailiard-Reaktion teilweise abgeschlossen sein, bevor das Bräunungssystem auf das Lebensmittel aufgebracht wird. Die Maiilard-Reaktion kann nicht weiter fortschreiten, bis das Lebensmittel einer Mikrowellenbestrahlung ausgesetzt wird, und dann wird die Mailiard-Reaktion abgeschlossen. Die Zeit, die zum Abschließen der Maillard-Reaktion gebraucht wird, kann so ausgewählt sein, daß sie der Zeit entspricht, die zum Zubereiten des Lebensmittels zwecks Verzehr benötigt wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung umfaßt das Bräunungssystem eine Zusammensetzung, die durch Reagieren einer Mischung aus reduzierendem Zucker, Wasser und einer proteinartigen Substanz unter Bedinungen hergestellt wird, die Reaktionen fördern, die zur Maillard-Bräunung führen, und die Reaktion vor einer deutlichen Färbung anhalten, wobei das Lebensmittel derart ist, daß besagter Oberflächenbereich während einer Mikrowellenzubereitung besagten Lebensmitteis zum Verzehr gebräunt wird.
Während des Herstellens des Bräunungssystems, nachdem besagte Reaktion angehalten worden ist, kann die reagierte Mischung zumindest teilweise dehydratisiert werden.
Vorzugsweise enthält das Bräunungssystem Bräunungskontrollierer, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einem pH-erhöhenden Mittel, einem Metallion und einem Phosphatsalz besteht.
Die Mailiard-Bräunungsreaktionspartner können einen reduzierenden Zucker und eine proteinartige Substanz enthalten. Der reduzierende Zucker kann eine Triose, eine Tetrose, eine Pentose oder eine Hexose sein. Der reduzierende Zucker kann alternativerweise Glykose, Fruktose oder Xylose umfassen. Die proteinartige Substanz kann Sojaprotein, Hefeprotein, Albumin oder Kasein umfassen. Das Lipid des Trägersystems kann ein Backfett, wie ein oder mehrere pflanzliche Öle, umfassen.
In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt das Bräunungssystem eine Bräunungszusammensetzung, die durch Bildung einer Lösung hergestellt ist, die Wasser, reduzierenden Zucker und eine proteinartige Substanz enthält, wobei der reduzierende Zucker und die proteinartige Substanz in einem Verhältnis vorliegen, das effektiv ist, um Maillard-Bräunung in einem gewünschten Ausmaß während einer Mikrowellenbestrahlung für eine vorherbestimmte Zeitdauer und um Dehydratisierung besagter Lösung hervorzurufen, um eine co-Korpuskulare Bräunungszusammensetzung zu erhalten, die bräunt, wenn ein Lebensmittel, in welchem es verwendet wird, zum Verzehr durch Mikrowellenbestrahlung für eine vorherbestimmte Zeitdauer zubereitet wird.
Die Erfindung betrifft auch ein Lebensmittel mit einem Oberflächenbereich, der in einem gewünschten Ausmaß während einer Mikrowellenzubereitung besagten Lebensmittels für eine vorherbestimmte Zeitdauer gebräunt wird, wobei das Lebensmittel ursprünglich ein Lebensmittel wie oben beschrieben ist und ein Bräunungssystem einem Bereich der Oberfläche des Lebensmittels zugegeben ist, welches dazu neigt gebräunt zu werden.
Bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung involvieren Vorreagieren der Maillard-Bräunungsreaktionspartner, um im wesentlichen oder allgemein farblose Maillard-Bräunungszwischenstoffe zu generieren, oder Zwischenstoffe, die im allgemeinen die Farbe des Lebensmittels erreichen, zu welchem sie zugegeben werden, und daher im allgemeinen farblos in dem Kontext ihrer Aufbringung auf ein hergestelltes Lebensmittel sind. Die Reaktionspartner oder Zwischenprodukte können daher im allgemeinen farblos sein, oder können "in situ farblos" sein, dort wo sie im allgemeinen die Farbe des Lebensmittels erreichen. Dies sind die gedachten Bedeutungen von "farblos" und "in situ farblos" im Zusammenhang mit dieser Anmeldung. Die Erfindung kann ferner das Bilden von homogenen Cokorpuskularen der Originalreaktionspartner und irgendwelchen Zwischenprodukten, involvieren; kann das Bilden heterogener Partikel durch die Absorption der Bräunungsreaktionspartner auf Partikel (beispielsweise Silikate) involvieren; und kann das Inkorporieren von Bräunungskontrollierern involvieren.
Während diese Erfindung insbesondere ein Lebensmittel mit einem externen Bräunungsoberflächenbereich zum Entwickeln einer gewünschten braunen Färbung während des Zubereitens des Lebensmittels zwecks Verzehr durch Mikrowellenbestrahlung für eine vorherbestimmte Zeitdauer betrifft, können andere Bereiche der Lebensmittel ähnlich mit dem Bräungssystem der Erfindung behandelt werden.
Ein Aspekt der Erfindung kann das Zubereiten einer Suspension involvieren, die im wesentlichen homogene Co-Partikel der Maillard-Bräunungsreaktionspartner umfaßt. Die im wesentlichen homogenen Co-Partikel aus Aldehyd oder Keton enthaltenden Kohlehydrat und Amln enthaltenden Substanzen, die fähig sind zur Teilnahme bei Maillard-Bräunungsreaktionen, können, beispielsweise, durch Dehydrierung einer wässrigen Lösung gebildet werden, die einen reduzierenden Zucker und eine proteinartige Substanz umfaßt. Solche Dehydratisierung kann eine Vorreaktion in einem gewissen Ausmaß erlauben und zu der Bildung von Partikeln mit den Maillard-Bräunungsreaktionspartnern und irgendwelchen folgenden, im wesentlichen farblosen Zwischenprodukten führen, was als sehr guter integrierter physischer Kontakt beschrieben werden kann. Solche Co-Partikel-Bildung kann die spätere Maillard-Bräunungsreaktion durch die Nähe und/oder Vorreaktion der Reaktionspartner in situ auf der Oberfläche eines Lebensmittels, das zum Verzehr in einem Mikrowellenofen zubereitet wird, erleichtern.
"Im wesentlichen reaktiv immobil" bedeutet, daß das Bräunungssystem, wenn es für eine Zeitdauer von bis zu zwei Tagen gelagert wird, bei einer Temperatur von 4ºC (40ºF) zumindest während der Lagerung von zwei Tagen, nicht irgendwelche nicht akzeptierbaren oder signifikanten Bräunungseffekte hervorrufen und im allgemeinen im wesentlichen das gleiche Bräunungspotential nach dem Bestrahlen mit Mikrowellen vor dem Lagern wie nach dem Lagern liefern wird.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Maillard-Bräunungsreaktionspartner im wesentlichen reaktiv immobil, so daß sie keinen nicht akzeptierbaren oder signifikanten Bräunungseffekt hervorrufen, wenn sie für Perioden von bis zu ungefähr vier Tagen, bis zu ungefähr sechs Tagen, oder für längere Perioden unter geeigneten Bedinungen, bei Temperaturen von ungefähr 4ºC (40ºF) oder bei Temperaturen oberhalb von 4ºC (40ºF) und bis zu ungefähr 21ºC (70ºF) gelagert werden.
Das Aldehyd oder Keton enthaltende Kohleydrat, das am Maillard-Bräunen teilnehmen kann und beim Zubereiten des Bräunungsmittels der gegenwärtigen Erfindung verwendet wird, ist vorzugsweise ein reduzierender Zucker oder bevorzugter eine Aldose oder Ketose aus drei bis sechs Kohlenstoffen, und am bevorzugtesten Glukose, Fruktose oder Xylose. Die Amin enthaltende Substanz, die beim Maillard-Bräunen teilnehmen kann, ist vorzugsweise eine protelnartige Substanz und bevorzugter ein Peptid oder Protein in natürlicher oder denaturisierter Form. Am bevorzugtesten umfassen die Proteine Sojaprotein, Ei-Albumin, Molke-Protein und Kasein. Wenn das Protein denaturalisiert ist, um seine Aminogruppen chemisch besser zugänglich zu machen, ist es vorzugsweise durch Wärme, Säure, physikalische Manipulation oder proteolytische Digestion denaturalisiert. Das Aldehyd oder Keton umfassende Kohleydrat und die Amin umfassende Substanz, die an der Maillard-Bräunung teilnehmen können, können mit einem Gewichtsverhältnis von im allgemeinen zwischen ungefähr 1:10 und ungefähr 10:1 (bevorzugter zwischen ungefähr 3:1 und 1:3) vorliegen, vergleichbar mit dem gewünschten Ausmaß an Maillard-Bräunung.
Das Trägersystem der Erfindung umfaßt vorzugsweise ein Lipid. Wenn das Lebensmittel genügend Feuchtigkeit für die Maillard- Reaktion während einer Mikrowellenbestrahlung liefern kann, kann das Trägersystem frei von Feuchtigkeit sein, um zu erleichtern, die Maillard-Bräunungsreaktionspartner. Wenn das Lebensmittel nicht genügend Feuchtigkeit für die Maillard- Bräunungsreaktion während einer Mikrowellenbestrahlung des Lebensmittels liefern kann, kann das Trägersystem Wasser umfassen. Bezüglich dieses Aspekts der Erfindung umfaßt das Trägersystem adsorbierende Materialien (beispielsweise Silikatteilchen), um Wasser und/oder die Maillard-Reaktionspartner zu adsorbieren, um sie in einem reaktiv immobilen Zustand zu halten. Bei einer alternativen Anordnung können die Maillard- Bräunungsreaktionspartner in einem im wesentlichen reaktiv immobilen Zustand innerhalb eines hydrophoben Trägersystems, wie Lipid, gehalten werden, wobei das Lipid die Reaktionspartner von der während der Mikrowellenbestrahlung benötigten Feuchtigkeit zum Liefern des Bräungenseffekts trennt. Ein bevorzugtes Lipid ist Backfett des herkömmlicherweise in Lebensmittel verwendeten Typs, am bevorzugtesten ein Backfett, das aus pflanzlichen Ölen erhalten wird, wie aus Sonnenblumen, Getreide, Saflor, Rübsamen, Sojabohnen oder anderen Pflanzen.
Die Vorreaktion eines Aldehyd oder Keton umfassenden Kohlehydrats und eine Amin enthaltenden Substanz, die beim Maillard- Bräunen unter Bedingungen zum Erleichtern der Reaktionen, die zur Maillard-Bräunung führt, teilnehmen können, involviert im allgemeinen eine wässrige Umgebung, einen neutralen oder alkamischen pH-Wert und eine ausreichende Wärme (z.B., 50ºC bis 100ºC), um eine Malllard-Reaktion zu erleichtern. Die Reaktion sollte angehalten werden, bevor eine deutliche Differenz der sichtbaren Farbe beobachtet wird, wenn die oben erwähnten Mittel dem Produktsystem zugeführt werden. Dieses Anhalten der Reaktion kann durch Erniedrigen der Temperatur (z.B., auf zwischen 0ºC und 10ºC) erhalten werden, kann aber auch durch andere Mittel, wie das Entfernen von Wasser, bewerkstelligt werden.
Im wesentlichen farblose Bräunungssysteme sind bevorzugt da sie mit jedem Produkt verwendet werden können. Jedoch ist zu bemerken, daß "farblos" in situ wichtiger ist, da das Bräunungssystem die Erscheinungsform des Substrats nicht ändern sollte, wenn das System vor einem Mikrowellenkochen an seiner Stelle ist. Beispielsweise kann einem Plätzchenteig, oder einem Weizenbrotteigsystem ein vorgebräuntes System zugeführt werden, das auf dem Produkt "farblos" ist.
Bevorzugte Träger umfassen Lipide (Backfette, Öle und Wachse), Wasser, Wasser-Lipid-Emulsionen oder Polyole, wie Glyzerol, und Emulsionen aus Silikatpartikeln zum Adsorbieren und daher Isolieren der Reaktionspartner. Die bevorzugten Träger isolieren die Bräunungsmittel im wesentichen reaktiv und verhindern oder verzögern somit das Entwickeln einer gebräunten Erscheinungsform vor der Bestrahlung mit Mikrowellen. Das Isolieren der Bräunungsmittel kann auch durch Einfrieren eines Produkts, das mit einem wässrigen Brei aus Bräunungsmitteln und möglichen Kontrollierern überzogen ist, erhalten werden, um eine Eismatrix als einen Träger zu erhalten, wenn in einem Zuverlässig kontrollierten Gefrierverteilungssystem verwendet. Ein anderer Aspekt des Trägers ist, daß er ausgewählt sein kann, um Bräunung auf einem stark oder schwach feuchten Produkt zu liefern.
Damit die Erfindung einfacher verstanden werden kann, wird die Erfindung nun anhand von Beispielen mit Bezug auf die beiligenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
Fig. 1 schematisch den dreidimensionalen Raum des L-aL-bL- Systems zur Farbauswertung zeigt,
Fig. 2 schematisch den dreidimensionalen Raum des L*-a*-b*- Systems zur Farbauswertung zeigt,
Fig. 3 eine Verzögerungsphase zur Farbentwicklung in der Maillard-Reaktion illustriert,
Fig. 4 zeigt, daß die Verzögerungsphase in der Maillard- Reaktion temperaturabhängig ist,
Fig. 5 zeigt daß die Vorreaktion der Maillard-Reaktionspartner im wesentlichen die Verzögerungsphase bei der Farbentwicklung reduziert,
Fig. 6 Änderungen einer Keksoberflächenfarbe zwischen Lagertag 1 und 6 bei 0ºF, 40ºF und 70ºF vor einer Mikrowellenzubereitung zeigt,
Fig. 7 die Änderung einer Keksoberflächenfarbe nach 6 Tagen Lagern durch Mikrowellenbehandlung darstellt,
Fig. 8 die Oberflächen- oder Innentemperaturprofile der Kekse zeigt die durch Mikrowellen in einem offenen oder geschlossenen System aufgewärmt worden sind,
Fig. 9 Lagerbeständigkeitseffizienz im Sinne von resultierenden Gardner-Werten L des Bräunungsbelags auf gefrorenen Keksen zeigt,
Fig.en 11, 12 und 13 bestimmte Lagerbeständigkeitsstudien, die mit einem Lebensmittel, das in Übereinstimmung mit dieser Erfindung (gekennzeichnet mit "P") und einem Lebensmittel, das in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel, das aus dem U.S.-Patent 4,448,791 ausgewählt ist (gekennzeichnet mit "C") durchgeführt worden sind, vergleichen, wenn bei 0ºF (-18ºC) gelagert -- Fig. 11, wenn bei 40ºF (4ºC) gelagert - - Fig. 12 und wenn bei 70ºF (21ºc) gelagert -- Fig. 13. Bei den Graphen der Fig.en 11 bis 13 ist DE gegen Tage aufgetragen. DE ist ein Parameter, der als "Farbänderung" identifiziert ist und die Größe des Unterschiedes zwischen der Farbe des braunen Oberflächenbereichs des Lebensmittels am Tage 0 und irgendeinem gegebenen Tag beschreibt.
Alle Prozentzahlen, die hierin erwähnt werden, beziehen sich auf das Gewicht, wenn nicht anders gekennzeichnet.
Drei Antworten wurden für eine Routinefarbmessung aufgezeichnet. L entspricht einer Skala, die einen Bereich von Schwarz L = 0) bis Weiß (L = 100) festlegt. Ein anderer Wert, aL, legt den Bereich von Grün (aL = -40) bis Rot (aL = +40) fest. Schließlich definiert bL einen Bereich von Blau (bL = -40) bis Gelb (bL = +40) . Folglich Null-Werte von aL und bL entsprechen Weiß Grau oder Schwarz, abhängig von dem L-Wert. Farbton (Art der Farbe: Orange, Blau, etc.) und Farbsättigung (Farbintensität: hell oder matt) werden durch aL und bL festgelegt. Fig. 1, die aus dem Gardner-Handbuch stammt, illustriert den dreidimensionalen Raum, der dieses System beschreibt.
Das L-aL-bL-System ist nur ein System zum Beschreiben von Farben. Andere enthalten das L-a*-b*-System und das Y-x'-y'-System. Es sind Gleichungen zum Wechseln von einem System zu dem anderen zugänglich.
Das L*-a*-b*-System (Fig. 2) ist dem L-aL-bL-System insoweit sehr ähnlich, daß die gleichen relativen Skalen verwendet werden (L* bedeutet Weiß bis Schwarz, a* Grün bis Rot und b* Blau bis Gelb).
Diese Erfindung betrifft das Bräunen eines Lebensmittels während der Bestrahlung mit Mikrowellen über einen Zeit, die zum Zubereiten des Lebensmittels zwecks Verzehr ausreicht.
Lebensmittel, die im Zusammenhang mit der Erfindung besonders interessant sind, sind Lebensmittel auf der Basis von Stärke, wie Kekse, süße Rollen, Kuchen, Brot, französisches Toast, Pizzakruste, Kartoffeln und Produkte, die aus pulverisierten Lebensmitteln hergestellt sind, wie Weizenmehl und Getreidemehl, obwohl das Bräunungssystem mit anderen Essen verwendet werden kann, wie Kunstkäse oder Milchprodukte wie Käse. Am bevorzugtesten ist, jedoch, das Lebensmittel ein auf Teig basierendes Produkt oder teigartiges Produkt (im Anschluß als auf Teig basierendes Produkt bezeichnet), wie Kekse, Plätzchen, Brote, Torten, Pastenkrusten und deren Vorgänger, oder Eierkuchenteig (oder Produkte auf der Basis von "Mischungen"), wie Kuchen, Plätzchen, Teegebäck, Muffins, Pfannkuchen und Waffein.
In diesem Stadium ist zu erwähnen, daß in dieser Beschreibung Wärter, die Lebensmittel beschreiben, in dem in den Vereinigten Staaten von Amerika üblichen Sinne verwendet werden. Daher bedeuter das Wort "Kekse" ein auf Teig basierendes Produkt, das im weiten äquivalent zu Teegebäck ist. Ein "Plätzchen" wird verwendet, um einen weichen Keks zu beschreiben, und einen "Muffin" ist ein kleiner Kuchen.
Damit ein Lebensmittel des oben beschriebenen Typs befriedigend braun werden kann, wenn es zwecks Verzehr durch Bestrahlen mit Mikrowellen zubereitet wird, wird ein Bräunungssystem dem Lebensmittel zugeführt.
Ein Bräunungssystem in Übereinstimmung mit der Erfindung kann einen reduzierenden Zucker, eine Aminokomponente (Protein) und einen Träger umfassen. Der reduzierende Zucker kann aus der Gruppe ausgewählt werden, die Glyzerinaldehyd, Xylose, Glukose, Manose, Galaktose, Ribose, Dihydroxyacetone, Arabinose und Fruktose umfaßt. Die Aminokomponente kann eine oder mehrere Aminosäuren umfassen oder kann ein Protein oder eine Proteinmischung sein. Das Protein kann, beispielsweise, Ei-Albumin, Getreideprotein, Hopfen, Kaseln, Sojaprotein und/oder Mischungen davon sein. Hydrolysierte Proteine oder Peptide können ebenso benutzt werden. Der reduzierende Zucker und die Aminokomponente werden zum Reagieren ausgewählt, um Maillard-Bräunung zu liefern.
Der Träger ist eine Substanz, die zum Zuführen des Bräunungsmittels, das oben beschrieben worden ist, zu dem Lebensmittel geeignet ist, während es die Bräunungsmittel reaktiv immobil zurückhält. Vorzugsweise umfaßt der Träger ein Lipid. Bevorzugte Lipide umfassen Backfette, wie tierische, pflanzliche oder synthetische Fettsubstanzen oder Wachsarten, die in Lebensmitteln verwendet werden, aber bevorzugter besteht es aus Backfetten, die aus Pflanzenölen, wie Sojaöl, Cottonöl, Safloröl, Weizenöl, Weinkernöl, Sonnenblumenöl oder eine Kombination derselben gewonnen werden. Das Trägersystem kann auch eine Wasser-Lipid-Emulsion umfassen.
Das Bräunungssystem wird einem Lebensmittel zugeführt, das zwecks Verzehr durch Bestrahlung mit Mikrowellen zubereitet wird. Da der Träger die Bräunungsmittel in einem immobilen oder nichtreaktiven Zustand hält, reagieren die Bräunungsmittel nicht, während das Lebensmittel gelagert wird, zumindest für eine Periode von bis zu zwei Tagen bei einer Temperatur von zumindest 4ºC, in einem ausreichenden Ausmaß um sichtbares Bräunen des Lebensmittels zu liefern. Wenn, jedoch, das Lebensmittel mit Nikrowellen bestrahlt wird, wird das Lebensmittel dann gebräunt.
Verschiedene Mittel zum Kontrollieren der Entwicklung der Farbe während der Mikrowellenbestrahlung sind herausgefunden worden. Diese umfassen das Anpassen der Konzentrationen der Reaktionspartner, sowie das Anpassen des pH-Niveaus. Die Entwicklung der Farbe kann auch durch Verwendung eines pH-Hebemittels, eines Metallions oder eines Phosphatsalzes kontrolliert werden.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Maillard-Reaktionspartner in einem hydrophoben Lipidträger zurückgehalten. Daher ist die dritte Komponente, die für eine Maillard-Bräunung notwendig ist, nämlich Wasser, nicht in dem Trägersystem gegenwärtig, was bedeutet, daß die Maillard-Reaktion nicht fortschreiten kann. Jedoch, wenn das Bräunungssystem, wie beschrieben, einem geeigneten Lebensmittel zugeführt wird und das Lebensmittel mit Mikrowellen bestrahl wird, wird das Lebensmittel Wasser abgeben, welches dann zur Verfügung steht, um das Fortführen der Maillard-Reaktion zu ermöglichen. Ein System des oben beschriebenen Typs, das, in Gewichtsteilen, zusammengesetzt ist aus einem Teil Zucker, einem Teil Protein und zwei Teilen tierischen Fetten, hat in vielen Systemen sehr effektiv gewirkt.
Die Maillard-Reaktion kann einige Zeit zum Abschließen brauchen, um ein adäquates Bräunungsausmaß zu liefern. Es ist bekannt, daß komplexe Maillard-Bräunungsreaktionen über mehrere Schritte vor einer Farbentwicklung fortschreiten. In einem Ausführungsbeispiel der gegenwärtigen Erfindung zum Zubereiten des Bräunungssystems werden anfänglich ein Aldehyd enthaltendes oder Keton enthaltendes Kohlehydrat und eine Amin enthaltende Substanz, die fähig sind zum Teilnehmen an einer Mailiard-Bräunung, unter Bedinungen vorreagiert, die ein Maillard- Reaktionsschema initiieren. Dieses Vorreagieren invoiviert ein wesentliches Abschließen von einleitenden chemischen Reaktionen, die ein Maillard-Bräunen initiieren, aber führen am bevorzugtesten nicht zu der Entwicklung von sichtbar erkennbaren Farben oder führen zu einem Bräunungssystem, das "farblos" in situ ist.
Um die schnellere Entwicklung der Bräunung zu erleichtern, wurde die Verwendung von vorreagierten typischen Bräunungszutaten untersucht, und es wurde festgestellt, daß diese Verwendung durchführbar ist. Wenn eine vorreagierte, aber im wesentlichen farblose Mischung aus reduzierendem Zucker und Aminosäure und deren Reaktionsprodukte, die wie unten beschrieben zubereitet sind, einer Oberfläche zugeführt und Mikrowellen ausgesetzt worden war, wurde festgestellt, daß eine Bräunung schneller erreicht worden war, als mit den gleichen Zutaten, die nicht vorreagiert waren, bei analoger Verwendung.
Eine Untersuchung eines Modelsystems mit Glutamin und Glukose wurde durchgeführt. Über Reaktion dieser beiden Komponenten in Lösung wurde beobachtet, daß eine Verzögerungsphase bei der Farbentwicklung auftrat (Fig. 3). In diesem System, bei 100ºC, betrug die farblose Verzögerungszeit ungefähr 6 Minuten. Es wurde bestimmt, beim Durchfahren dieser Reaktion für verschiedene Temperaturen, daß die Verzögerungsphase temperaturabhängig war (Fig. 4). Wichtiger für die Ziele dieser Erfindung, die Verzögerungsphase konnte beim Bräunen in situ eliminiert werden. Eine Probe der Reaktionslösung wurde auf einen Punkt aufgeheizt der gerade vor dem Entwickeln einer meßbaren Bräunung liegt. Die Reaktion wurde dann radikal verlangsamt durch schlagartiges Abkühlen. Diese vorreagierte Lösung wurde mit einer gelösten Reaktionslösung durch spektrophotometrisches Messen von Farbentwicklung in Abhängigkeit der Zeit bei 100ºC verglichen. Die Resultate zeigten deutlich, daß die Phasenverzögerung auf diese Weise eliminiert wurde (Fig. 5).
Die Reduktion der Verzögerungszeit beim Farbentwickeln mit vorreagierten Systemen wurde festgestellt, im Vergleich mit nicht vorreagierten Systemen. Ein Niederschlag wurde gebildet, wenn Ethanol zu einer vorreagierten Lösung zugefügt wurde. Ein Vergleichen der Bräunungsentwicklung dieser Niederschläge mit der Bräunungsentwicklung der relativ anfänglichen Reaktionspartner unter kontrollierten Mikrowellenbedingungen zeigte ein signifikant höheres Bräunen für die vorreagierten Proben.
Um zu bestimmen, ob vorreagierte Lösungen eine Hilfe beim Mikrowellenbräunen von speziellen Lebensmitteln sein könnten, wurden Tortillas und Pizzakrusten untersucht. Vorreagierte Lösungen aus Glutamin und Glukose wurden Oberflächen der Produkte zugeführt. Lösungen der ursprunglichen Reaktionspartner wurden auf ähnliche Weise den Kontrollprodukten zugeführt. Objektive Farbbestimmungen der beiden Probentypen zeigten signifikant höheres Bräunen für die vorreagierten Proben, sowohl bei Pizzakrusten als auch Tortillas. Siehe Tabellen 1 und 2 im Anschluß: TABELLE 1 TORTILLA-PROBEN vorreagierte Reaktionspartner ursprüngliche Reaktionspartner unbehandelte Kontrollprodukte
Alle Ergebnisse sind statistisch unterschiedlich mit einer statistischen Sicherheit von 99,99%. TABELLE 2 PIZZAKRUSTEN-PROBEN vorreagierte Reaktionspartner ursprüngliche Reaktionspartner unbehandelte Kontrollprodukte
Alle Ergebnisse sind statistisch unterschiedlich mit einer statistischen Sicherheit von 99,999% (außer für den bL-Wert, vorreagiert, gegen die ursprünglichen Reaktionspartnern).
Der Ausdruck "Cokorpuskulare", wie im Anschluß verwendet, beschreibt das Bilden von uniformen Partikeln, die zwei oder mehr Bräunungsmittel umfassen. Solche Cokorpuskulare können präpariert werden, indem zuerst die Maillard-Bräunungsreaktionspartner gelöst oder suspendiert in Wasser werden. Nachdem solche Reaktionspartner, beispielsweise, Albumin und Glukose, gelöst oder suspendiert worden sind, wird die Mischung dann im wesentlichen dehydratisiert, beispielsweise, durch Lyophilisation oder Sprühtrocknung. Die nach der Lyophilisation oder Sprühtrocknung zurückbleibende trockene Materie wird vorzugsweise zerkleinert, um ein feines Puder herzustellen. Dieses feine Puder, welches das Protein und den reduzierenden Zucker in einer engen physischen Beziehung und/oder einem vorreagierten Zustand umfaßt, kann dann verwendet werden, um Maillard- Bräunung in einer gewünschten Zeitdauer zu liefern. Solche Cokorpuskularen können in einem Träger suspendiert sein und einem Lebensmittel zugeführt werden. Der Träger dient dazu, die Copartikularen Reaktionspartner im wesentlichen von Wasser reaktiv zu isolieren, so daß eine Maillard-Bräunung nicht sofort erfolgt. Wenn die Suspension der Copartikularen einem Lebensmittel zugeführt ist und Mikrowellenenergie angelegt wird, werden die Copartikularen Wasser von dem Lebensmittel ausgesetzt und durchlaufen Maillard-Reaktionen, die zur Bräunung führen. Solche Copartikel umfassen die Reaktionspartner in einer engen physischen Beziehung und/oder einem vorreagierten Zustand, so daß sie beim Aussetzen von Wärme und Feuchtigkeit weiter reagieren. Wenn die Reaktionspartner gegenwärtig sind, aber nicht eng miteinander verbunden und/oder vorreagiert sind, werden die in situ Maillard-Bräunungsreaktionen gehemmt, selbst wenn Feuchtigkeit vorhanden wäre. Viele der Komponenten der gegenwärtigen Erfindung (z.B., die verschiedenen proteinhaltigen Substanzen und reduzierenden Zucker) können als Cokorpuskulare verwendet werden, um das Bräunen von mit fvllkrowellen zubereiteten Lebensmitteln zu steuern. Es kann gesehen werden, daß das Protein als ein "Schwamm" für den reduzierenden Zucker in wässriger Lösung fungiert, sowohl während als auch nach einer Lyophilisation. Polarisierte Lichtmikroskopie der Copartikel zeigt eine Homogenität der Struktur.
Bräunungs-"Trockenes" besteht aus individuellen Teilen von Maillard-Reaktionspartner, die nie in flüssige Form gemischt worden sind. Diese trockenen Teilchen können in einem Lipid suspendiert und einem Lebensmittel zugeführt werden. Auf eine Mikrowellenbestrahlung htn bräunen die "trockenen" Teile langsamer als entsprechende vorreagierte Zwischenprodukte oder Copartikel. Dies kann solch ein System hilfreich machen, wenn lange Mikrowellenbestrahlungsperioden zum Zubereiten eines Lebensmittels notwendig sind. Die Verwendung von Cokorpuskularan ist effektiver als das Zuführen von "trockenen" Teilen für Lebensmittel, die ein schnelleres Bräunen benötigen.
Ein anderes ähnliches Ausführungsbeispiel der gegenwärtigen Erfindung betrifft das Bilden von Partikeln von Bräunungsmitteln und von Partikeln, die in dem Bräunungssystem nicht lösbar und adsorbierend sind, wie heterogene Silikatteilchen, von welchen die Bräunungsmittel adsorbiert worden sind. Im Speziellen, besagte Bräunungspartikel können durch ein ausgewogenes Mischen einer wässrigen Lösung aus einem Bräunungskontrollierer (z.B., Kaliumphosphat), einem Protein (z.B., Hopfen) und einem reduzierenden Zucker (z.B., Glykose) mit Kalziumsilikat bis zum Herstellen einer weichen Paste gebildet werden. Die obige Paste kann dann in einem Trägersystem suspendiert werden, wie einem Backfett oder Glyzerol, und einem Lebensmittel zugeführt werden. Durch Adsorbieren der Bräunungsmittel oder Bräunungsreaktionspartner mittels eines Partikels wird die lokale Konzentration der Bräunungsmittel effektiv erhöht. Adsorbiertes Wasser fördert die Bräunungsmittelsolubilisierung während eines Mlkrowellenaufheizens, wodurch die Rate der Maillard-Bräunung erhöht wird. Die Silikatteilchen, durch Adsorbieren der Maillard-Bräunungsreaktionspartner und des Wassers, haben den Effekt des Zurückhaltens derselben im wesentlichen reaktiv immobil in dem Trägersystem, so daß kein signifikanter Bräunungseffekt vor einer Mikrowellenbestrahlung stattfinden wird. Das Bräunen kann durch Variieren der Mengen an reduzierendem Zucker, Protein und in den Silikatpartikeln adsorbierten Wasser eingestellt werden. Mehrere andere Trägerpartikel wurden als geeignet für den Effekt des Bräunens gefunden, umfassend Siliziumoxid (wie Cabosil, Zeosyl und Zeothix) und Natriumaluminiumsilikate (wie Zeolex).
Die Copartikularen- und Silikat-Ansätze zum Bräunen haben bewiesen, daß sie gegenüber der Anwendung von trockenen Mitteln überlegen sind. Viele der Komponenten der gegenwärtigen Erfindung (z.B., die unterschiedlichen proteinartigen Substanzen und die reduzierenden Zucker) können in einem Partikel enthaltenden System verwendet werden, um Bräunen der in Mikrowellen aufgewärmten Lebensmittel hervorzurufen.
Eine Zubereitung, die reduzierenden Zucker und eine Amin enthaltende Substanz umfaßt, die zur Teilnahme an einer Maillard- Bräunung fähig sind, kann auch eine Mutarotase enthalten, um die Bildung von Zuckerformen zu katalysieren, die reaktiver in der Maillard-Reaktion sind. Eine Präparation, die ein Aldehyd oder Keton enthaltendes Kohlehydrat umfaßt, das eine Aldose oder Ketose mit drei bis sechs Kohlenstoffatomen pro Molekül sein kann, am bevorzugtesten Fruktose oder Xylose, kann auch eine Protease enthalten, um die Anzahl der reaktiven Aminogruppen zu erhöhen, wodurch die Maillard-Reaktion erleichtert wird. Der Einschluß von Phosphat oder Karbonat, beispielsweise als ein Kalium- oder Natriumsalz, kann auch verwendet werden, um die Maillard-Reaktion zu beschleunigen.
Der Grad an Isolation und Protektion, der dem (den) Bräunungsmittel(n) durch das Trägersystem geboten wird, kann zum Anpassen an die Vertriebsanforderungen der Produkte modifiziert werden. Die Erfindung, wie hier beschrieben wird, liefert ein Verfahren zum Herstellen einer Mikrowellenoberflächenbräunungsformel, die in jedem Lebensmittelvertriebssystem (z.B., gefroren, gekühlt oder in Regalen gelagert) durch Auswählen eines geeigneten Trägers ihre Wirkung entfalten kann.
Das folgende Experiment wurde durchgeführt, um den Effekt der Vertriebstemperatur und der Trägerzusammensetzung auf Bräunungssystemsstabilität und -reaktivität zu demonstrieren. Die untersuchten Temperaturbereiche zeigen die drei am häufigsten verwendeten Vertriebstemperaturen, die in der Lebensmittelindustrie angetroffen werden, nämlich gefroren (-18ºC), gekühlt (4ºC) und in Regalen gelagert (21º). Die ausgewerteten Träger wurden ausgewählt, um einen breiten Bereich der Möglichkeiten zum Schützen und Isolieren der Bräunungsreaktionsmittel unter den drei Vertrlebstemperaturen, die oben erwähnt worden sind, wiederzugeben. Die drei ausgewerteten Träger waren Backfett, Öl und Wasser. Zusätzlich wurden trockene Bräunungsreaktionsmittel direkt der Produktoberfläche in einem Versuch zugeführt, um den Effekt von keinem Träger auszuwerten. Das in dieser Studie verwendete Bräunungssystem bestand aus einer 1:1 Sojaprotein:Xylose-Mischung, die in einer gleichen Menge (bezüglich des Gewichts) von Backfett, Öl oder Wasser dispergiert wurde. In dem Fall der trockenen Zutaten wurde eine äquivalente Menge an Sojaproteinen und Glykose wie in dem auf Träger basierenden Systemen verwendet.
Das Experiment bestand aus dem Aufbringen der verschiedenen Bräunungssysteme, die oben beschrieben worden sind, auf die Oberfläche von nicht aufgegangenem Teig. Behandelte Keksteigproben wurden dann in Plastikbeutel gebracht, mit CO&sub2; beflutet, geschlossen und in den drei Temperaturbereichen, die vorher erwähnt worden sind, gelagert. Die L-, aL-,bL-Werte der Probenoberflächen wurden nach 1, 3 und 6 Tagen der Lagerung für jede Vertriebstemperatur vor und nach Mikrowellenzubereitung ausgewertet.
Fig. 6 zeigt graphisch die Änderung der Oberflächenfarbe zwischen Lagertag eins und sechs vor der Mikrowellenzubereitung. Farbänderung ist als die Quadratwurzel ((L1-L6)² + (aL1-aL6)² + (bL1-bL6)²) definiert; wobei L1, aL1, bL1 und L6, aL6 bL6 gleich sind den L-aL-bL-Werten, die nach einem bzw. sechs Lagertagen aufgezeichnet worden sind. Fig. 6 zeigt bei -18ºC, daß alle vier Träger ungefähr das gleiche Ausmaß an Bräunungsmittelprotektion liefern, wie aus dem relativ kleinen Ausmaß an Farbänderung über die sechstägige Lagerdauer ersichtlich. Jedoch bei 4ºC wurde ein wahrnehmbarer Trend in der Farbstabilität des Bräunungssystems beobachtet. Bei Kühltemperaturen variiert das Ausmaß an Zutatenstabilität und Protektion, die von den unterschiedlichen Systemen geliefert werden, wie folgt (aufgelistet von dem stabilsten bis zum instabilsten) Fett-, Öl-, Wasser-, Kein-Träger-System. Schließlich war, bei 21ºC bei diesem Test, der einzige Träger, der zum Verhindern der Bräuungsreaktion durch Vorreagieren während der sechstägigen Versuchsperiode fähig war, sehr hydrophob (z.B., Fett).
Fig. 7 zeigt graphisch die Änderung der Keksoberflächenfarbe durch eine Mikrowellenbehandlung, nach sechs Tagen Lagerung. Je größer das Ausmaß der Protektion ist, die von dem Produkt geliefert wird, entweder durch die Auswahl des Trägersystems oder die Vertriebstemperatur, desto größer war das Ausmaß der Mikrowellenfarbentwicklung, wie aus den größeren Farbunterschieden durch die Mikrowellenbehandlung ersichtlich ist. Daher zeigt Fett, das das gleiche Ausmaß an Protektion liefert, die gleiche relative Menge an Mikrowellenfarbveränderung bei allen drei Vertriebstemperaturen. Temperaturempfindlichere Bräunungssysteme (z.B., trockene Bräunungszutaten) zeigen eine inverse Beziehung zwischen Lagertemperatur und Mikrowellenaufheiztemperaturveränderung (d.h., je niedriger die Lagertemperatur ist, desto größer wird die Mikrowellenfarbentwicklung und vice versa).
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, daß es möglich ist, ein Mikrowellenbräunungssystem zu liefern, daß zum Durchführen über einen breiten Bereich von Vertriebstemperaturen durch Auswählen eines geeigneten Trägersystems fähig ist.
Das Bräunungssystem, wie oben beschrieben, kann in die Lebensmittel auf verschiedene Weisen inkorporiert werden. Bei den meisten Produktsystemen wird das Bräunungssystem dem Belag der Oberfläche des Produktes zugeführt. Solch ein Belag, in der Form einer dünnen Schicht, kann Bräunungsmittel in verschiedenen Formen umfassen, wie trockene Mittel, die zuvor nicht gemischt und nicht reagiert worden sind, oder Cokorpuskulare von Reaktionspartner, die zuvor in einer Lösung gemischt worden sind und das Lösungsmittel entfernt worden ist. Die Erfindung ist geeignet für Lebensmittel, bei denen das Bräunungssystem einer Oberfläche zugeführt wird, wobei die Oberfläche um 20% oder mehr zu irgendeinem Zeitpunkt der Geschichte des Produktes, beispielsweise während der Herstellung, der Lagerung, des Kochens oder des Zubereitens, erhöht wird. Das Bräunungssystem kann, jedoch, in ein Produkt inkorporiert werden, beispielsweise, durch Bombardieren oder Laminieren.

BEISPIEL 1

KEKSE

Ein Keksteigmikrowellenbräunungssystem wurde gestaltet, um Bräunungschemie und Verpackungstechnologie zu verwenden.
1,78 Gramm eines Bräunungssystems, das einen Teil an Sojaprotein, einen Teil Xylose und zwei Teile von festen pflanzlichen Fetten umfaßt, wurde mit einem Schäufelchen dem Oberteil der Oberfläche von Teigproben eines Pillsbury Buttermilk Biscuits zugeführt (Oberflächenbereich = 23 cm²). Das Bräunungssystem war schmierbar genug, um glatt aufgetragen werden zu können.
Neun belegte Proben wurden in eine vorgefettete Plastikschale gelegt. Die Schale mit den Proben wurde anschließend in einem Plastiksack (9 3/4" x 11 3/8") versiegelt, um die Produktfeuchtigkeit aufrechtzuerhalten und eine Protektion gegen Luftverschmutzungen zu liefern.
Vor dem Mikrowellenaufheizen wurde der Sack viermal durchlöchert (zwei Löcher an jedem Ende), um ein Dampflüften während des Mikrowellenkocharbeitsschrittes zu erlauben. Die Proben wurden zwei Minuten einem Nikrowellenaufheizen in einem Litton Generation II Mikrowellenofen aufgesetzt wobei die Ofenleistung auf "hoch" gesetzt war. Nach Beendigen des Mikrowellenkocharbeitsschrittes wurde die Keksprobenpackung aus dem Mikrowellenofen entfernt und durfte für ungefähr 2 bis 3 Minuten unbehandelt bleiben. Während dieser 2 bis 3 minütigen Periode nach dem Mikrowellenbestrahlen trat eine signifikante Bräunungsmenge auf. Nach Beendigung dieser Ruheperiode nach der Mikrowellenbehandlung wurde die äußere Plastikpackung entfernt, wodurch der eingeschlossene Dampf entlassen und der Bräunungsprozeß angehalten wurde. Die mit Mikrowellen zubereiteten Kekse erschienen goldbraun, ähnlich der Erscheinung von herkömmlich gebackenen Keksprodukten.
Resultate, die in Temperaturuntersuchungen von eingetüteten im Vergleich zu nicht eingetüteten Verpackungssystemen erhalten wurden, zeigten signifikant niedrigere Oberflächen- und Luftemperaturen, die für die nicht eingepackten Systeme aufgezeichnet wurden, wenn diese mit den eingepackten Systemen verglichen (siehe Fig. 8). Dies zeigt an, daß in den eingepackten Systemen signifikant höhere Energie und/oder Feuchtigkeit zugänglich ist, um den Bräunungsreaktionsmechanismus mit dieser speziellen Wahl an Bräunungsmitteln und -kontrollierern zu erleichtern.

BEISPIEL 2

KEKS-SILIKAT-AUFBRINGUNG

Ein Mikrowellenbräunungssystem auf der Basis von Silikat wurde getestet.
Molkeprotein (32,64 g) und Xylose (16,76 g) wurden in 100 ml Wasser gelöst Kalziumsilikat (29,92 g) wurde in einen Oster- Mischer gebracht und auf einem hohen Wert für 10 bis 15 Sekunden durchmischt, um das Silikat zu Puder zu machen. Die Protein/Xylose-Lösung wurde in zwei gleichen Aliquoten hinzugefügt und nach jedem Hinzufügen für 30 bis 35 Sekunden auf einem hohen Niveau gemischt, um eine weiche Paste herzustellen. Geschmolzenes Crisco-Fett (61,92 g) und Glyzerol (30,76 g) wurden der Wasser-Silikat-Paste hinzugefügt und für 30 bis 35 Sekunden auf einem hohen Niveau vermischt. Die Paste wurde in die Mitte der Schale abgestrichen und für zusätzliche 30 bis 35 Sekunden durchmischt. Nach Beendigung des Durchmischens wurde das auf Silikat basierende Bräunungssystem bei 5ºC bis zur Verwendung gelagert.
2 g des gekühlten, aus Silikatbasis bestehenden Bräunungssystems wurde gleichmäßig auf die Oberfläche von Teigproben von Pillsbury Buttermilk Biscuits aufgebracht (siehe Beispiel 1). Insgesamt wurden acht Keksteigproben, wie oben beschrieben, zubereitet und in eine harte Plastikschale gebracht sowie in einem Plastiksack versiegelt, dessen Ecken perforiert waren, um ein Dampfbelüften zu erlauben. Die Keksteigproben wurden in einem Litton Generation II Mikrowellenofen in einem hohen Zustand für 2 Minuten gebacken. Nach dem Zweiminütigen Kocharbeits schritt und einer anschließenden zweiminütigen Kühlperiode bei Zimmertemperatur wurden die mikrowellengebräunten Keksproben aus dem Sack entfernt. Nach dem Mikrowellenkocharbeitsschritt und der Raumtemperaturkühlperiode erschienen die Kekse goidbraun, ähnlich der Erscheinung herkömmlich gebackener Keksprodukte.

BEISPIEL 3

KUCHEN

Der gelbe Mikrowellenkuchen von Pillsbury ist ein "Eierkuchenteig-System". Ein Bräunungssystem (ein 1:1:2, bezüglich des Gewichtes, Sojaprotein:Glykose:Fett-Mischung) wurde einem Kochtopf zugeführt, so daß es in Kontakt mit der Außenfläche des Eierkuchenteigs während des Mikrowellenkocharbeitsschrittes sein würde. Dies wurde auf zweierlei Weisen erreicht: 1) durch manuelles Aufbringen des Bräunungssystems in das Innere der Mikrowellenkuchenschale (Oberfläche = 531,4 cm²) vor dem Hinzugeben des Eierkuchenteigs, und 2) durch Aufpudern einer trockenen 1:1 Mischung aus Bräunungszutaten (z.B., Sojaprotein und Xylose) auf eine Kuchenschale, die mit Fett vorgefettet war.
Nachdem der Eierkuchenteig zubereitet war (nach den Anweisungen auf der Packung), wurde er direkt in eine vorbehandelte Kuchenschale reingegossen und für 7 Minuten mit Mikrowellen behandelt (Ofenleistung auf "hoch" gesetzt). Ein Litton Generation II Mikrowellenofenmodell #2492 (Leistungsstufe 1) wurde bei all den Kuchenexperimenten, die hier beschrieben worden sind, verwendet. Nach Beendigung des Mikrowellenkocharbeitsschrittes wurde der Kuchen sofort umgekehrt und aus seiner Schale entfernt.
Die Farbe und Gewebeeigenschaften des mit Mikrowellen zubereiteten, gebräunten Kuchens kamen denen eines herkömmlich zubereiteten Kuchens sehr nahe. Eine goldbraune dehydrierte Kruste war entwickelt.

BEISPIEL 4

LAGERBESTÄNDIGKEIT

Die Lagerbeständigkeitse ffizienz des Mikrowellenbräunungssystems der gegenwärtigen Erfindung wurde in dem Buttermilchkeksteigmodellsystem, wie in Beispiel 1 beschrieben, ausgewertet. Während einer siebenwöchigen Untersuchungsperiode wurden Keksteigprobenpackungen periodisch aus der gekühlten Lagerung entnommen, mit Mikrowellen behandelt und nach kolorimetrischen Gardner-Analysen ausgewertet. Gardner L- und aL-Werte verblieben praktisch unverändert, während bL-Werte sich ein wenig veränderten (nicht mehr als 15%) während der siebenwöchigen Studie (siehe Fig.en 9 und 10). Zusätzlich bräunte das Bräunungssystem in dem gleichen relativen Ausmaß durch Mikrowellenzubereitung, unabhänig von der Kühllagerzeit.

BEISPIEL 5

GOKORPUSKULARE

Erhöhen der Bräunung durch Vorreaktion kann erhalten werden durch Suspendieren der Bräunungsmittel in Wasser und Trocknen derselben derart, daß trockene Festkörper (Gokorpuskulare) erhalten werden. Eine Suspension wurde, beispielsweise, durch Mischen von 25 g an Albumin sowie 25 g an Xylose und 100 g Wasser erhalten. Diese Suspension wurde gefriergetrocknet für drei Tage in einem kleinen Laborgefriertrockner, und das resultierende Gokorpuskular wurde im Vergleich zu den ursprünglichen Reaktionspartnern in einer Fettmatrix auf Mikrowellenkeksen ausgewertet. Bei jeder Auswertung wurden neun Proben jeweils mit 1,7 Gramm des Bräunungssystems bedeckt, in einen mikrowellenfähigen Backtopf innerhalb eines dampfhaltenden Sackes angeordnet und auf einem hohen Niveau in einem Litton Generation II Mikrowellenofen für 2 Minuten gekocht. Dem System wurde erlaubt, zusätzliche 2 Minuten nach der Mikrowellenbehandlung vor dem Öffnen des Sackes zu ruhen. Acht der neun Kekse, die bei jedem Durchgang mit Mikrowellen behandelt worden waren, wurden unter Verwendung eines Milton Roy Spektrophotometers ausgewertet. Tabelle 3 zeigt die Durchschnittsresultate der L-, aL-, bL-Farbwerte: TABELLE 3 Festkörper/Fett Verhältnis Gardner L Farbe aL Wert bL Xylose/Albumin-Kontrolle Xylose/Albumin-Cokorpuskulare
Die Daten zeigen an, daß durch Herstellen der Gokorpuskulare die Reaktionsfähigkeit des Systems erhöht worden ist, im Vergleich zur Verwendung von nichtcokorpuskularen Ausgangsmaterialien.

BEISPIEL 6

INKORPORATION EINES BRÄUNUNGSSYSTEMS IN DEN WEICHEN TEIL EINES BROTPRODUKTES DURCH BOMBARDIEREN

Zwei kleine Laibe aus mikrowellenbrotartigen Produkten wurden wie folgt hergestellt, um ein inneres Bräunen zu demonstrieren. Für jeden Laib wurden die trockenen Zutaten (siehe Formeln weiter unten) per Hand vorgemischt. Das Fett und Wasser wurden dann hinzugefügt und kurz mit einem Löffel gemischt. Der resultierende Teig wurde handgeknetet für 5 Minuten und in schmale Laiber geformt. Der Teig durfte für 10 Minuten fest werden und wurde dann in einem Litton Generation II Mikrowellenofen für 4 Minuten gebacken. Nach dieser Zedt wurden die Laiber in zwei Hälften geschnitten und die Farbe des weichen Teils derselben wurde verglichen. Der Testlaib, der die Bräunungsmittel Xylose und Sojaprotein umfaßte, hatte eine gebräunte Farbe für den welchen Teil, während der Kontrollaib weiß war. Kontrollaib Mehl Fett Saccharose GDL Soda Wasser Testlaib Mehl Fett Xylose Sojaprotein Soda GDL Wasser

BEISPIEL 7

INKORPORATION EINES BRÄUNUNGSSYSTEMS IN DAS INNERE EINES PRODUKTSYSTEMS DURCH LAMINIERUNG

Ungefähr 70 g einer 1:1:2, bezüglich des Gewichtes, Sojaprotein:Xylose:Fett-Mischung wurde auf eine Seite eines nicht aufgeroliten 250 g Stückes aus Pillsbury Pipin'Hot -Laibteig unter Verwendung eines Buttermessers aufgebracht. Der behandelte Laib wurde derart zurückgerollt, daß die beschichtete Oberfläche in dem Inneren des Produktes verblieb. Der vorbereitete Laib wurde dann mit Mikrowellen aufgeheizt in einem Litton Generation II Mikrowellenofen, der auf hoch gesetzt war, für 5 Minuten. Nach Beendigung des Mikrowellenkocharbeitsschrittes war ein Bräunen des Laibinneren aufgetreten. Die Bräunungsbeschichtung diffundierte nicht in irgendeinem signifikanten Ausmaß in die Krustenstruktur des Laibs. Statt dessen verblieb es isoliert auf der Oberfläche, auf welche sie aufgebracht worden war. Als ein Resultat der laminierten Aufbringung entwickelte sich innerhalb des behandelten Laibs ein braunes Wirbelmuster. Nicht beobachtete Bräunung trat in einer nicht behandelten Kontrollprobe auf.

BEISPIEL 8

VERGLEIGHSLAGERBESTÄNDIGKEITSSTUDIE BEI SICH ÄNDERNDEN LAGERTEMPERATUREN

Vergleichsstudien wurden mit einem Bräunungssystem in Übereinstimmung mit der gegenwärtigen Erfindung und einem Bräunungssystem, das in den Rahmen des U.S.-Patents Nr. 4,448,791 (auf das als '791 Gampbell-Patent Bezug genommen wird) fällt, durchgeführt.
Das Bräunungssystem, das aus dem '791 Gampbell-Patent ausgewählt worden ist, umfaßte 12,5% Hefeextrakt, 12,5% Glykose, 30% Fett, 25% Mehl 20% Wasser (alles bezüglich des Gewichts).
Das Bräunungssystem in Übereinstimmung mit der gegenwärtigen Erfindung umfaßte 25% Sojaproteine, 25% Glykose, 50% Fett (alles bezüglich des Gewichts).
Diese beiden Zusammensetzungen waren ausbreitbare Zusammensetzungen und wurden zum Bedecken der Oberfläche von Keksen verwendet. Jeder Keks wurde mit 1,7 Gramm der Zusammensetzung bedeckt. Neun Kekse wurden in Mikrowellenkeksschalen gelegt und in einen Sack getan. Der Sack wurde evakuiert und mit Kohlenstoffdioxid geflutet, um Farbveränderungen des Teigs aufgrund von Oxidation zu vermeiden. Die bei Zimmertemperatur gelagerten Kekse waren nicht aufgegangen. Die Kekse wurden dann bei drei unterschiedlichen Temperaturen, - 17ºC, 4ºC und 21ºC (0, 40 und 70ºF) , gelagert. Kolorimetrische Analysen wurden bei acht der neun Kekse auf der Schale in verschiedenen Zeitintervallen durchgeführt (siehe Fig.en 11, 12 und 13), vor der Mikrowellenbehandlung. In diesen Figuren sind die Kekse, die mit der Zusammensetzung gemäß dieser Erfindung behandelt worden sind, in den Graphen mit "P" gekennzeichnet. Die Kekse, die mit einer Bräunungszusammensetzung gemäß dem '791 Campbell-Patent behandelt worden sind, sind mit "C" gekennzeichnet.
Diese Resultate zeigen, daß sich die Farbe der Keksproben, die mit der '791 Gampbell-Zusammensetzung behandelt worden sind, mehr ändert, als die der Kekse, die mit Zusammensetzungen in Übereinstimmung mit dieser Erfindung behandelt worden sind, über Zeiten bei 4ºC (40ºF) und 21ºC (70ºF). Beide Zusammensetzungen waren bei -17ºC (0ºF) (wie in Fig. 11 gezeigt) sehr nahe beieinander. Die Graphen zeigen DE gegen Tage. DE ist ein Parameter, der "Farbänderung" zeigt und die Größe des Unterschieds zwischen der Farbe der Kekse am Tage 0 und irgendeinem gegebenen Tag beschreibt.
Bei -17ºC (0ºF) ist ein sehr kleiner Unterschied in DE zwischen den beiden Proben zu beobachten. Beide sind gefroren, und die Reaktionspartner sollten in beiden Fällen reaktiv immobil sein. Die Veränderung an dem ersten Tag bei beiden Proben scheint anzuzeigen, daß dort ein wenig zurückgebliebener Sauerstoff vorhanden war, der den Teig dazu gebracht hat, ein wenig grau zu werden. Das würde normalerweise einen Tag lang stattfinden. Die Kurven nach Tag 1 sind für beide Proben recht glatt. Bei 4ºC (40ºF) scheint ein signifikanter Unterschied in DE am Tage 1 zwischen den beiden Zusammensetzungen vorhanden zu sein. Die Zusammensetzungen in Übereinstimmung mit dem '791 Campbell-Patent hat eine definitiv positive Krümmung, während die Zusammensetzung in Übereinstimmung mit dieser Erfindung unverändert nach zwei Tagen bleibt. Die Zusammensetzungen in Übereinstimmung mit dem '791 Campbell-Patent werden geringfügig gebräunt.
Der Unterschied ist signifikanter bei 21ºC (70ºF). Die Zusammensetzungen in Übereinstimmung mit dieser Erfindung zeigen den gleichen Kurventyp wie bei den beiden anderen Temperaturen. Die Zusammensetzungen in Übereinstimmung mit dem '791 Campbell-Patent verändern sich viel mehr und zeigen, daß die Bräunungsreaktionspartner nicht reaktiv immobil sind.
Ausführungsbeispiele dieser Erfindung können den Vorteil der Steuerung der Farbentwicklung in einem Bräunungssystem vor einem Nikrowellenaufheizen liefern, wodurch der Vertrieb der behandelten Lebensmittel bei Standardlebensmittelvertriebstemperaturen, insbesondere gefroren oder gekühlt, ermöglicht wird. Ausführungsbeispiele dieser Erfindung können auch eine quantitative Steuerung der Bräunungsreaktion liefern, um das Zusammenfallen des Endpunktes des Bräunens und der Gewebeentwicklung des Lebensmittels zu ermöglichen.

Claims

1. Lebensmittell das zum Lagern bei Temperaturen van zumindest ungefähr 4ºC (40ºF) geeignet ist und einen Bräunungsoberflächenbereich zum Erzeugen eines gewünschten Bräunungseffekts während der Zubereitung des Lebensmittels zwecks Verzehr aufweist, wobei das Lebensmittel eine auf Stärke basierende Komponente und ein Bräunungssystem umfaßt, das auf die auf Stärke basierende Komponente aufgebracht wird, um den Bräunungsoberflächenbereich zu erhalten, das Bräunungssystem Maillard-Bräunungsreaktionspartner zum Erzeugen des gewünschten Bräunungseffekts während einer Mikrowellenbestrahlung umfaßt, zumindestens einer der Maillard-Bräunungsreaktionspartner innerhalb eines Trägersystems enthalten ist, welches die Maillard- Bräunungsreaktionspartner des Bräunungssystems in einem im wesentlichen reaktiv immobilen Zustand auf dem Lebensmittel vor der Mikrowellenbestrahlung, und während der Zeit, in der das Lebensmittel bei einer Temperatur von zumindest ungefähr 4ºC (40ºF) für zumindest zwei Tage, hält.

2. Lebensmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Maillard-Bräunungsreaktionspartner in dem Trägersystem enthalten sind.

3. Lebensmittel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersystem die oder einen der Maillard-Bräunungsreaktionspartner enthält, die bzw. der im wesentlichen reaktiv immobil sind bzw. ist durch das von Feuchtigkeit isolierte Halten besagte Reaktionspartner.

4. Lebensmittel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einem hydrophoben Lipid besteht.

5. Lebensmittel nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägersystem ein Adsorptionsmaterial enthält, das einen Maillard-Bräunungsreaktionspartner, oder Feuchtigkeit, in einem adsorbierten Zustand umfaßt, um somit die Reaktionspartner in einem im wesentlichen reaktiv immobilen Zustand vor einer Mikrowellenbestrahlung zu halten.

6. Lebensmittel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maillard-Bräunungsreaktionspartner einen reduzierenden Zucker und eine proteinartige Substanz umfaßt, die vorreagiert worden sind, so daß sich im wesentlichen farblose in situ Maillard-Bräunungszwischenstoffe gebildet haben.

7. Lebensmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bräunungssystem eine Zusammensetzung umfaßt, die durch Reagieren einer Mischung von reduzierenden Zucker, Wasser und einer proteinartigen Substanz unter Bedingungen hergestellt ist, die Reaktionen fördern, die zur Maillard-Bräunung führen, und die Reaktion vor einer deutlichen Färbung anhalten, wobei das Lebensmittel derart ist, daß besagter Oberflächenbereich während einer Mikrowellenzubereitung besagten Lebensmittels zum Verzehr gebräunt wird.

8. Lebensmittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß während der Herstellung des Bräunungssystems, nachdem besagte Reaktion angehalten worden ist, die reagierte Mischung zumindest teilweise dehydratisiert ist.

9. Lebensmittel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bräunungssystem Bräunungskontrollierer enthält, die aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus einem pH-erhöhenden Mittel, einem Metallion und einem Phosphatsalz besteht.

10. Lebensmittel nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Bräunungssystem eine Bräunungszusammensetzung umfaßt, die durch Bilden einer Lösung hergestellt ist, die Wasser, reduzierenden Zucker und eine proteinartige Substanz enthält, wobei der reduzierende Zucker und die proteinartige Substanz in einem Verhältnis vorliegen, das effektiv ist, um Maillard-Bräunung in einem gewünschten Ausmaß während einer Mikrowellenbestrahlung für eine vorherbestimmte Zeitdauer und um Dehydratisieren besagter Lösung hervorzurufen, um eine ko-partikulare Bräunungszusammensetzung zu erhalten, die bräunt, wenn ein Lebensmittel, in welchem es verwendet wird, zum Verzehr durch Mikrowellenbestrahlung für eine vorherbestimmte Zeitperiode zubereitet wird.

11. Lebensmittel mit einem Oberflächenbereich, der in einem gewünschten Ausmaß während einer Mikrowellenzubereitung besagten Lebensmittels für eine vorherbestimmte Zeitdauer gebräunt wird, wobei das Lebensmittel ursprünglich ein Lebensmittel gemäß irgendeinem der vorangegangenen Ansprüche ist und ein Bräunungssystem einem Bereich der Oberfläche des Lebensmittels zugegeben ist, welches dazu neigt, gebräunt zu werden.