ES2242637T3 - Recubrimiento de fusion lenta para productos de pasteleria helados. - Google Patents
Recubrimiento de fusion lenta para productos de pasteleria helados.Info
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Abstract
Recubrimiento de gel para productos de pastelería helados comprendiendo pectina gelatinosa que está provista mediante el producto de la reacción de una sol acuosa de una pectina y un endurecedor en una cantidad suficiente para causar la gelación de la sol, en el que el gel no se funde durante 4 horas a 25ºC.
Description
Recubrimiento de fusión lenta para productos de
pastelería helados.
La presente invención se refiere a un
recubrimiento a base de agua para productos de pastelería helados,
procedimientos para la preparación y la aplicación del recubrimiento
y productos que contienen el recubrimiento.
La combinación de materiales acuosos y productos
de pastelería helados es muy conocida. Ejemplos tempranos de la
combinación incluyen la adición de salsas de cubierta o frutos a
productos de pastelería helados en el momento de su consumo. Una
ventaja adicional se consigue si la combinación se lleva a cabo
antes de la distribución del producto. Si el producto combinado se
realiza en un formato recubierto entonces la ventaja se extiende a
la capacidad de comer el postre con una mano.
Uno de los enfoques tradicionales más antiguos
para preparar helados cremosos con recubrimientos acuosos (a menudo
de fruta) o postres análogos a helados cremosos es utilizar la
tecnología de la congelación para solidificar tanto las partes
lácteas como de recubrimiento de un helado cremoso o un postre de
helado cremoso análogo. Un ejemplo de tecnología de congelación es
el proceso "corteza y núcleo". En el proceso "corteza y
núcleo" una solución acuosa, como por ejemplo una solución de
frutas, se añade a un molde helado durante un período de tiempo
particular. El molde se enfría de tal forma que la capa de la
solución se congela en el molde, el material sin congelar se extrae
del molde y se remplaza por helado cremoso; el molde, la solución y
el helado cremoso se enfrían adicionalmente hasta congelar
completamente el producto y se quita el molde. Generalmente, el
molde se calienta para quitar el producto y el producto extraído se
vuelve a enfriar.
El proceso "corteza y núcleo" tiene una
serie de desventajas. Generalmente la calidad del recubrimiento
acuoso es pobre. Típicamente, el recubrimiento acuoso tiene
cristales de hielo grandes lo cual resulta en una textura de hielo
dura. Además, la forma del producto está limitada ya que es
necesario que el producto se pueda extraer del molde. También, la
calidad del helado cremoso es típicamente pobre puesto que el helado
cremoso debe tener una viscosidad suficientemente baja a fin de
poderlo dosificar en el molde. Por lo tanto, se excluye un exceso
superior al 80 por ciento. Finalmente, calentar el molde para
extraer el producto y entonces volver a enfriar el producto afecta
negativamente al producto final.
Otro ejemplo de la tecnología de la congelación
es el proceso de "congelación por baño por inmersión". En el
proceso de "congelación por baño por inmersión" un helado
cremoso se baña por inmersión dentro de una solución acuosa, como
por ejemplo una solución de frutas y entonces se utiliza la
congelación para solidificar la solución sobre el helado cremoso. La
congelación se debe hacer rápidamente o la solución drenará del
helado cremoso. Además, la solidificación del recubrimiento mediante
congelación depende de la conducción térmica limitada del
recubrimiento. Esto a menudo limita el proceso de la aplicación de
recubrimientos delgados en una única operación del baño por
inmersión. Por lo tanto, en el proceso de "congelación por baño
por inmersión" serán necesarias múltiples operaciones para
conseguir un recubrimiento con el grosor deseado. Además, el proceso
de "congelación por baño por inmersión" requiere que la parte
del núcleo del helado cremoso sea enfriada previamente antes del
baño por inmersión lo cual eleva los costes de fabricación.
El documento WO 98/04149 describe un proceso de
"congelación por baño por inmersión" para preparar un producto
de pastelería helado que comprende una masa de leche que contiene un
producto de pastelería helado y un elemento discreto de helado de
agua. El procedimiento implica que entre en contacto una masa de
leche que contiene el producto de pastelería helado con una solución
de helado de agua provista de un valor de reometría de más de
aproximadamente 1.0 para causar que la solución de hielo se adhiera
a la masa de leche que contiene producto de pastelería helado y
entonces enfriar rápidamente la solución de helado de agua adherida
hasta -15ºC o por debajo.
El documento EP 0710074 describe un proceso de
"congelación por baño por inversión" para preparar un producto
de pastelería helado de dos componentes el cual implica (i) enfriar
la superficie de una masa de leche que contiene un producto de
pastelería helado a una temperatura por debajo de aproximadamente
-15ºC, preferiblemente entre -40ºC y -25ºC, y más preferiblemente
por debajo de -40ºC; (ii) poner en contacto la superficie con una
solución de helado de agua provista de un contenido de sólidos entre
aproximadamente el 15% y aproximadamente el 50% en peso durante una
cantidad de tiempo suficiente para permitir que una capa de helado
de agua se forme sobre la superficie; y (iii) someter el conjunto
completo a un paso de endurecimiento para formar la capa de helado
de agua. El paso de endurecimiento implica enfriar la leche que
contiene el producto de pastelería helado recubierto con la solución
de helado de agua a la temperatura utilizada en el paso (i) o a una
temperatura inferior.
En general, la tecnología de congelación requiere
control severo sobre ambos, la temperatura y el tiempo de
congelación, para conseguir el grosor deseado del recubrimiento. El
tiempo de congelación depende de numerosas propiedades de los
componentes. Por ejemplo, el tiempo de congelación está influido por
las masas respectivas de los componentes, la geometría respectiva de
los componentes, los calores específicos de los componentes, los
calores latentes de solidificación y los valores de la conductividad
térmica de los componentes en ambos estados, líquido y sólido. El
tiempo de congelación está también influido por la temperatura, el
tiempo de contacto y los calores específicos o los calores latentes
del medio de intercambio de calor. Ejemplos de medios de intercambio
son amoniaco, nitrógeno y aire. Adicionalmente, el intercambio de
calor es complicado por las variaciones de las velocidades
respectivas y la turbulencia dentro del medio de intercambio de
calor. Por lo tanto, un problema con la tecnología de congelación es
que todas las condiciones se deben determinar para cada producto
individual que se vaya a recubrir. Un proceso de recubrimiento por
congelación que funciona para un producto probablemente no
funcionará para otro producto. Al cambiar el producto que se va a
recubrir es necesario volver a ajustar todas las condiciones.
Adicionalmente, las muchas variables que afectan a la temperatura de
congelación y al tiempo de congelación a menudo conducen a una
variabilidad inaceptable del producto. Por ejemplo, existe el
problema de la formación de estrías si el proceso de solidificación
ocurre demasiado lentamente. La formación de estrías es la
introducción indeseable de una línea, marca, mancha o banda que se
distingue de sus alrededores por el color, la textura o la
topografía. La formación de estrías es el resultado del líquido que
corre hacia abajo en el sólido semi congelado.
Otra desventaja de la tecnología de congelación
es la de la fusión. Los productos de helado cremoso recubiertos
normalmente no se consumen a temperaturas frías del aire. Tales
productos son refrescos que normalmente se consumen cuando la
temperatura es templada o caliente. Bajo estas condiciones la
solidificación del producto se invierte y la adherencia del núcleo
al recubrimiento se invierte. Esto conduce a una restricción
adicional en términos del tamaño del producto, el cual no debe
exceder de aquel que sería consumido antes de que el fundido haga
difícil comerlo.
Un enfoque para evitar tales desventajas
sensitivas temporales y térmicas es la utilización de alginato y
sales endurecedoras como se describe en la patente americana US
4,985,263, la cual corresponde al documento
EP-A-0 429 817. La patente US
4,985,263 describe un procedimiento para recubrir un producto de
pastelería helado que contiene iones de calcio mediante el baño por
inversión del producto de pastelería dentro de un medio acuoso que
puede fluir que contiene un alginato de metal alcalino para formar
un recubrimiento sobre el mismo y rociar el producto recubierto con
una solución acuosa de una sal de calcio. Se cree que el calcio en
el producto de pastelería reacciona con el alginato de metal
alcalino en el medio acuoso que puede fluir para formar un gel en la
superficie del producto de pastelería, mientras la sal de calcio en
el rociador reacciona con el alginato de metal alcalino en el
recubrimiento para formar un gel en la superficie exterior del
producto de pastelería.
Las sales de alginato, sin embargo, introducen en
otras desventajas. Los alginatos son cadenas de polímeros provistas
de un alto grado de inflexibilidad mecánica como resultado de la
naturaleza rígida de los anillos piranoides que constituyen la
cadena del polímero alginato y el giro obstaculizado alrededor de
los enlaces glicosídicos. Esto causa que la molécula de alginato se
comporte como una hélice extendida en la solución y resulta en
soluciones provistas de altas concentraciones de alginato con una
elevada viscosidad. Una sol de recubrimiento acuosa altamente
viscosa no es deseable ya que esto conduce al arrastre lo que
resulta en un recubrimiento no uniforme. La elevada viscosidad por
lo tanto limita la cantidad de alginato que se puede añadir a una
sol de recubrimiento acuoso y por lo tanto la resistencia del gel
resultante es limitada.
También durante el almacenaje ocurre la
despolimerización de las soles de alginato lo cual conduce a un
cambio en la viscosidad de la sol. Este cambio continuo en la
viscosidad es problemático cuando se utiliza la tecnología del
alginato. Además, este cambio en la viscosidad se mejora cuando el
pH está por debajo de 5. El cambio mejorado en la viscosidad es el
resultado de la inestabilidad de la cadena de alginato bajo
condiciones ácidas. La cadena de alginato se despolimeriza en
condiciones ácidas. Los recubrimientos de fruta idealmente tienen un
pH inferior a 5 para proporcionar un gusto ácido apropiado. Por lo
tanto, cuando se utiliza la tecnología de alginato para un
recubrimiento de frutas el cambio en la viscosidad de la sol es
incluso más problemático.
Otro problema con la tecnología del alginato es
que los alginatos tienen una afinidad muy alta para los iones de
calcio. La elevada afinidad hacia los iones de calcio conduce a la
rápida formación de enlaces entre cadenas lo cual da como resultado
el gel. Esta gelación excesivamente rápida es problemática porque
conduce a la formación de una capa o película en forma de gelatina
en el recubrimiento. La capa en forma de gelatina inhibe la difusión
de los iones de calcio a través del recubrimiento. Por lo tanto, el
recubrimiento entero no se gelatiniza con el resultado de ser un
recubrimiento débil. También, el contenido natural de calcio de
muchas frutas, como por ejemplo las frutas de baya y los limones, es
especialmente elevado. Por lo tanto, en los recubrimientos de frutas
el alginato a menudo precipita de la sol del recubrimiento antes de
exponer la sol a la sal endurecedora de calcio.
Otro problema con las soles de alginatos es que
el gel de alginato no se funde al calentarlo y por lo tanto se
inhibe la liberación de sabor. Además, los geles de alginato son no
adhesivos, por lo tanto, existe la tendencia a que el recubrimiento
se desacople del helado cremoso.
El documento US-A 5306519
describe una composición de almíbar que tiene una baja viscosidad
pero incrementa su viscosidad al entrar en contacto con un producto
de pastelería que contiene calcio. A fin de mantener la baja
viscosidad del almíbar, se añade un secuestrante para los iones de
calcio complejos que se introducen desde el agua utilizada para
fabricar el almíbar. Esto permite que el almíbar sea bombeado y
distribuido sobre el helado cremoso a una baja viscosidad, mientras
que después del contacto con el helado cremoso el almíbar se hace
grueso y viscoso.
Por lo tanto, se mantiene la necesidad de
procedimientos mejorados de recubrimiento de helados cremosos y
análogos a helados cremosos. La presente invención proporciona tales
procedimientos.
La presente invención se refiere a un
recubrimiento de productos de pastelería helados que comprende una
sol acuosa que contiene una pectina y un endurecedor en una cantidad
suficiente para causar la gelación de la sol. El endurecedor
preferiblemente es una fuente de iones de calcio o un ácido que
imparte gelación por la acidulación de la sol. La pectina
preferiblemente es no amidatada y está presente en una cantidad
entre aproximadamente 0,2 y 5% en peso del recubrimiento. La pectina
tiene un grado de metoxilación de entre 25 y 45%. Preferiblemente la
sol es una sol aromatizada. La sol puede tener sabor de chocolate,
fruta, caramelo, dulce de azúcar, azúcar quemado, mantequilla, café,
menta, rosa o especias. En una realización el gel no se funde
durante cuatro horas a 25ºC.
La invención también se refiere a un producto de
pastelería helado recubierto que comprende un núcleo y este nuevo
recubrimiento de gel. En una realización, el recubrimiento sobre el
producto de pastelería helado tiene un grosor aproximadamente entre
2 a 3 mm. El núcleo del producto de pastelería helado recubierto
puede ser un helado cremoso, o un análogo a un helado cremoso, yogur
helado, sorbete, leche helada, natillas heladas o helado de agua. El
recubrimiento de producto de pastelería helado recubierto puede
tener sabor a chocolate, fruta, caramelo, dulce de azúcar, azúcar
quemado, mantequilla, café, menta, rosa o especias. En otra
realización el producto de pastelería helado está montado en un
palo.
La invención se dirige adicionalmente a un
proceso para preparar el producto de pastelería helado recubierto.
El proceso implica poner en contacto el núcleo del producto de
pastelería helado con la sol y formar un gel a partir de la sol como
el recubrimiento sobre el núcleo. El recubrimiento de gel puede
estar provisto en el producto de pastelería helado por baño por
inmersión, inmersión, rociado encapsulado, laminación o
co-extrusión.
En una realización de la invención, la sol
adicionalmente entra en contacto con el endurecedor después de que
el núcleo haya entrado en contacto con la sol. Esto se puede
conseguir rociando la sol con una solución o suspensión del
endurecedor; bañando por inmersión la solución dentro de una
solución, suspensión o polvo del endurecedor; o
co-extrusionando o laminando la sol con una
solución, suspensión o polvo del endurecedor o soplando o empolvando
la solución con el polvo del endurecedor.
El endurecedor puede ser iones de calcio
provistos por una sal de calcio soluble en agua seleccionada a
partir del grupo que contiene acetato de calcio, ascorbato de
calcio, cloruro de calcio, gluconato de calcio, lactato de calcio,
propionato de calcio y mezclas de los mismos. El endurecedor también
puede estar provisto mediante una sal de calcio no soluble o
escasamente soluble en agua que libera iones de calcio in
situ por la reacción con un ácido, en el que la sal de calcio se
selecciona a partir del grupo que contiene carbonato de calcio,
glicerofosfato de calcio, fosfato de calcio, sulfato de calcio,
sulfito de calcio, tartrato de calcio y mezclas de los mismos.
Cuando el endurecedor es una sal de calcio no soluble o escasamente
soluble en agua el proceso incluye el paso de poner el contacto la
sol con un ácido después de que la sol haya entrado en contacto con
el endurecedor. El ácido puede ser ácido acético, ácido ascórbico,
ácido hidroclórico, ácido glucónico, gluco delta lactona en agua,
ácido láctico, o mezclas de los mismos.
Todavía en otra realización de la invención, el
endurecedor se añade a la sol y se mezcla con ella antes de que el
núcleo entre en contacto con la sol. El endurecedor puede ser una
sal de calcio no soluble o escasamente soluble en agua. Cuando el
endurecedor es una sal de calcio no soluble o escasamente soluble en
agua añadida, el procedimiento también incluye el paso de añadir un
ácido a la sol.
La presente invención se refiere a recubrimientos
acuosos para productos de pastelería helados, productos que
contienen el recubrimiento y a un proceso para la preparación de los
productos. De acuerdo con la invención un núcleo de un producto de
pastelería helado se recubre con el recubrimiento acuoso y el
recubrimiento se permite que se convierta en gel para producir un
producto de pastelería helado recubierto.
Por producto de pastelería helado se entiende
cualquier producto congelado acuoso. Típicamente el producto de
pastelería helado tiene un gusto dulce o semi dulce. Ejemplos de
productos de pastelería helados incluyen, pero no están limitados a
ellos, helado cremoso, un análogo a un helado cremoso, yogur helado,
sorbete, leche helada, natillas heladas y helado de agua, es decir
soluciones acuosas que se congelan. Los productos de pastelería
helados incluyen, pero no están limitados a ellos, productos a
granel, novedades (por ejemplo, artículos en barra o palos),
paquetes duros y especialidades que se sirven blandas (por ejemplo,
moldes, artículos decorados y rodajas), postres, pudín, artículos
escarchados, helados, ponches, bizcochos, lácteos,
"mellorenes", artículos no lácteos y similares. El producto de
pastelería helado puede contener ingredientes opcionales tales como
por ejemplo, pero no están limitados a ellos, frutas, avellanas,
chocolate y productos aromatizados. Por análogo de helado cremoso se
entiende un productor similar en estructura o solución a un helado
cremoso pero el cual no cumple con las definiciones legales de
helado cremoso en términos de su composición específica o proceso de
fabricación.
Por recubrimiento acuoso se entiende un material
con una fase continúa que contiene agua el cual se utiliza para
cubrir total o parcialmente una parte de un producto de pastelería
helado y el cual puede tener o no un recubrimiento adicional en su
exterior. El recubrimiento acuoso puede contener también, por
ejemplo, edulcorantes, aromatizantes, texturizantes y colorantes,
las proporciones de los cuales se determinan de acuerdo con el gusto
o el aspecto. Ejemplos de sabores incluyen chocolate, caramelo,
dulce de azúcar, azúcar quemado, mantequilla, café, menta, rosa o
especias y sabores de frutos. Los sabores de frutos incluyen, pero
no están limitados a ellos, fresa, naranja, limón, lima, frambuesa,
cereza, uva, arándano.
La invención actual se basa en el descubrimiento
de que la pectina no amidatada se puede utilizar en un recubrimiento
para productos de pastelería helados. El recubrimiento de la
presente invención es un recubrimiento acuoso que contiene una
pectina no amidatada en una cantidad de aproximadamente 0,1 hasta
10% en peso del recubrimiento, preferiblemente aproximadamente 0,2
hasta 5% en peso del recubrimiento. La pectina tiene un grado de
metoxilación entre 25 y 50, preferiblemente entre aproximadamente 30
hasta 40. Por pectina no amidatada se entiende una pectina que no
tiene ningún tratamiento de desesterificación con amoniaco que
convertiría los grupos éster en grupos amida primarios.
Las pectinas se suspenden en el recubrimiento
acuoso para formar una sol mediante el mezclado de la pectina con la
solución del recubrimiento acuoso a elevada velocidad.
Preferiblemente la pectina se añade a la solución acuosa a una
temperatura superior a los 40ºC, preferiblemente superior a los
75ºC. Otros ingredientes de la sol acuosa se pueden añadir tanto
antes como después de que se añada la pectina. Por sol se entiende
un líquido coloidal que no mantiene su propia forma pero mantiene la
forma del contenedor.
Las pectinas son parcialmente poli(ácidos
\alpha 1-4 D-galacturónicos). Las
pectinas son polisacáridos de membrana celular que ocurre
naturalmente y pueden ser derivadas de una diversidad de frutas y
verduras. Las pectinas se clasifican en pectinas LM (Low Methoxy -
bajo metoxil) y pectinas HM (High Methoxy - alto metoxil) de acuerdo
con el grado de metoxilación, si es inferior o mayor que 50. La
metoxilación se refiere a los grupos metoxil que remplazan los
grupos hidroxi presentes en las moléculas del ácido galacturónico.
Un grado de metoxilación de 50 significa que un promedio del 50% de
unidades de ácido galacturónico están en forma de éster metil. El
grado de metoxilación se puede medir mediante un una variedad de
procedimientos. En un procedimiento el contenido total de ácido
galacturónico se determina por la descarboxilación y la medición del
dióxido de carbono producido y la cantidad de grupos metoxil se
determina por la saponificación y la medición de la cantidad de
metanol producido por cromatografía de gases. La aplicación de
estequiometría se utiliza entonces para determinar el grado de
metoxilación. El grado de metoxilación es un valor promedio ya que
las pectinas comerciales no son homogéneas con respecto a sus
polímeros constituyentes ni homogéneas dentro de cada polímero.
La cadena de pectina consiste predominantemente
en seis anillos de elementos piranosa en su conformación de cadena
más estable. Los anillos de piranosa, sin embargo, pueden adoptar
otras conformaciones, tales como por ejemplo conformaciones sesgadas
y de bote, bajo condiciones de energía más elevada. Los anillos de
piranosa están unidos mediante enlaces glicosídicos. La cadena de
polisacáridos tiende a adoptar una estructura helicoidal en la
sol.
La cadena de pectina contiene también residuos
"retorcidos" dispersos a bajos porcentajes en la cadena de
polímero. Los residuos "retorcidos" son predominantemente
residuos \beta-L-ramnopiranosi que
contienen cadenas laterales de azúcar neutro de arabanos, galactanas
y arabanogalactanas. En ausencia de residuos "retorcidos" la
hélice de la cadena que pectina existirá predominantemente como una
estructura enormemente lineal, esto es, como una hélice que se
extiende en línea recta. La presencia de estructuras
"retorcidas", sin embargo, causa que la cadena helicoidal se
pliegue y deje de ser lineal. La presencia de ácidos galacturónicos
acetilados (zonas "velludas") o un cambio en el modelo de
metoxilación también puede impartir pliegues en la cadena helicoidal
de tal forma que la cadena helicoidal deje de ser lineal.
Esta heterogeneidad y flexibilidad de la molécula
de pectina la hace mucho menos rígida que la molécula de alginato.
Esta heterogeneidad y flexibilidad conduce a unas características
diferentes de la solución de pectinas comparada con los alginatos.
Por ejemplo, con las pectinas de la presente invención de soles
acuosas provistas de concentraciones relativamente altas, de hasta
el 10% por ejemplo, se pueden preparar fácilmente y no presentan una
viscosidad excesiva incluso a bajas temperaturas, esto es, a
temperaturas inferiores a 30ºC. Como resultado de la baja viscosidad
de las soles de pectina de la presente invención no presentan
excesivo arrastre y, por lo tanto, los productos recubiertos con las
soles de pectina de la presente invención tienen un recubrimiento
uniforme. Además, la concentración relativamente alta de pectina la
cual puede ser incorporada dentro de la sol conduce a la formación
de un gel resistente provisto de una buena integridad estructural en
el producto final.
En las zonas de las cadenas de polímero que son
suaves, es decir, no están "retorcidas" ni "velludas"
existe un grado de asociación entre diferentes hélices. Las fuerzas
de enlace entre las cadenas incluyen enlaces de hidrógeno e
interacciones hidrofóbicas entre grupos metoxil. Estas interacciones
conducen a la cohesión de las moléculas de pectina. Por cohesión se
entiende la atracción intermolecular mediante la cual las moléculas
iguales se mantienen juntas. Ambas fuerzas que conducen a la
asociación de las cadenas de pectina están promovidas por una
actividad baja en agua y por un pH reducido lo cual reduce la
repulsión electrostática entre cadenas. Por lo tanto, a diferencia
de las soluciones de alginato, las soluciones de pectina tienen su
cohesión mejorada por la presencia de azúcares y la acidez. De
hecho, la cohesión de las soles de la presente invención es tal que
las aplicaciones únicas de recubrimientos, en lugar de las
aplicaciones múltiples, son totalmente prácticas.
El recubrimiento acuoso de la presente invención
está en contacto con un núcleo de un producto de pastelería helado
congelado. El núcleo de producto de pastelería helado también puede
contener ingredientes adicionales tales como avellanas, piezas de
fruta, caramelo y similares. El núcleo puede ser, por ejemplo, una
barra sostenida en un palo.
Los procedimientos mediante los cuales el núcleo
de un producto de pastelería helado entra en contacto con la sol de
recubrimiento incluyen, pero están limitados a ellos, inmersión,
rociado, encapsulado, formación de capas, laminación y
co-extrusión. Estos procedimientos son muy conocidos
por aquellos expertos en la técnica y no necesitan ser descritos
aquí. El procedimiento preferido para la aplicación del
recubrimiento es mediante baño por inmersión. El núcleo del producto
de pastelería helado se baña en la sol durante aproximadamente 0,5
hasta 5 segundos, preferiblemente durante aproximadamente 1 a 3
segundos. Cuando el núcleo del producto de pastelería helado se baña
por inmersión, la recogida ideal de sol es suficiente para
proporcionar un recubrimiento de aproximadamente 1 a 4 milímetros de
grosor, preferiblemente aproximadamente 2-3
milímetros de grosor. La temperatura del recubrimiento cuando se
aplica al producto de pastelería helado está entre aproximadamente
1ºC y 30ºC y preferiblemente entre aproximadamente 5ºC y 20ºC. La
temperatura del producto de pastelería helado que se va a recubrir
está determinada principalmente por la necesidad de mantener su
forma. De acuerdo con Arbuckle, en "Helados cremosos", 4ª
edición, AVI editor, (1986), pág. 303 es típico endurecer helados
cremosos apetitosos extruidos a entre -43ºC y -46ºC. Tales
temperaturas son bastante aceptables de acuerdo con la presente
invención. Si la forma no es una preocupación, sin embargo, como en
el encapsulado de una superficie plana, por ejemplo, entonces son
factibles temperaturas del producto de pastelería helado más altas
de entre aproximadamente -5ºC hasta -10ºC. Después de aplicar el
recubrimiento, se permite que el recubrimiento solidifique por un
mecanismo de gelación. Por gelación se entiende que la sol se
convierte en gel. Por gel se entiende un coloide acuoso que mantiene
su propia forma.
La gelación del recubrimiento de la presente
invención no ocurre mediante un proceso de congelación del
recubrimiento. Por lo tanto, los recubrimientos de la presente
invención son estables a lo largo de una amplia gama de temperaturas
y, a diferencia de los recubrimientos aplicados mediante la
tecnología de congelación, no se funden. De hecho, los productos
recubiertos con el recubrimiento de la presente invención no
presentan ninguna fusión del recubrimiento a lo largo de cuatro
horas a 25ºC.
La gelación del recubrimiento se consigue
mediante la utilización de un endurecedor que se añade a la sol en
una cantidad suficiente para causar la gelación de la pectina. El
agente más preferido es uno que contiene iones de calcio provistos
por un compuesto de calcio tal como por ejemplo una sal de calcio.
También se pueden utilizar otros endurecedores. Por ejemplo, se
pueden utilizar endurecedores que contienen iones de magnesio, tales
como sal de magnesio. Para ciertas pectinas la acidulación es
efectiva para causar la gelación.
Sin querer estar obligados por la teoría se cree
que el mecanismo para la gelación de las soles de pectina es
predominantemente el resultado del enlace del agente con la pectina.
Por ejemplo, el enlace de calcio es el mecanismo de gelación
dominante para las pectinas metoxil bajas. Para las pectinas metoxil
altas, el mecanismo de gelación dominante es mediante acidulación en
presencia de altos niveles de sólidos solubles. Todas las pectinas,
sin embargo, presentan ambos mecanismos de gelación en algún grado.
Por acidulación se entiende hacer o convertir en más ácido. Por
enlace de calcio se entiende que los iones de calcio se unen en
zonas de unión que son creadas por la asociación de cadenas de
pectina en las cuales grupos carboxilo en cada cadena se enlazan
mediante iones de calcio divalentes. El enlace también puede ocurrir
con iones de magnesio divalentes.
Como se ha indicado antes existe un grado de
asociación entre diferentes cadenas de polímero de pectina en las
zonas de las cadenas de polímero que son suaves (es decir, no
"velludas") y rectas (es decir, no "retorcidas"). Las
cadenas asociadas están alineadas de tal forma que los enlaces
biaxiales entre anillos de piranosa crean espacios o zonas de unión
entre pares de cadenas. Estas zonas de unión pueden acomodar iones
de calcio en una disposición similar a los huevos en un cartón.
Cuando las zonas de unión de la cadena de pectina están ocupadas con
iones de calcio se refuerza la interacción entre las cadenas. La sol
de pectina se convierte en un gel puesto que la parte de la zona de
unión deja de estar expuesta a la solución mientras la parte amorfa
permanece expuesta a la solución. Como se ha indicado antes, la
interacción entre las cadenas ocurre entre las zonas que son suaves.
Si las zonas suaves de la cadena de pectina son demasiado largas, de
tal forma que la interacción entre las cadenas de polímero tiene
lugar sobre una gran longitud, la pérdida resultante de hidratación
que ocurre cuando las zonas de unión acomodan iones de calcio causa
que la cadena de pectina precipite en lugar del gel. La presencia de
residuos "retorcidos" y otras características estructurales que
causan que la cadena de pectina deje de ser lineal proporciona topes
o bloqueadores límite que evitan las zonas largas de interacción
entre las diferentes cadenas de polímeros de forma que no ocurre la
precipitación cuando la sol de pectina se expone a los iones de
calcio.
Preferiblemente, los iones de calcio están
disponibles en el producto de pastelería helado. Los iones de calcio
están rápidamente disponibles en los productos de pastelería helados
en los que el núcleo se basa en leche o se puede añadir calcio a un
núcleo que no sea a base de leche. Por lo tanto, cuando la sol de
pectina entra en contacto con el producto de pastelería helado los
iones de calcio en el producto de pastelería helado se unen en las
zonas de unión de la molécula de pectina y de los geles del
recubrimiento sobre el producto de pastelería helado. Las pectinas
de la presente invención presentan una adherencia excelente a los
productos de pastelería helados que contienen calcio. Por adherencia
se entiende la interacción molecular entre sustancias que no son
similares. La adhesión del recubrimiento al producto de pastelería
helado ocurre mediante el mecanismo de gelación en lugar de por
congelación. Por supuesto, la formación de gel no se ve afectada
incluso cuando la temperatura de la sol de recubrimiento se eleva a
30ºC.
Una vez el recubrimiento ha sido aplicado al
producto de pastelería helado la adición de una solución de una sal
endurecedora al recubrimiento completa la gelación de la superficie
exterior del recubrimiento. La adición de una solución de una sal
endurecedora al recubrimiento se puede llevar a cabo mediante
rociado o por baño por inmersión, por ejemplo. Preferiblemente la
sal endurecedora es una sal de calcio. La velocidad de gelación se
controla de forma que permita la permeación del calcio dentro del
recubrimiento antes de que el exterior del gel se endurezca
totalmente. Esto evita "el endurecimiento superficial" o la
generación de una piel impermeable. La velocidad de gelación puede
estar controlada mediante el ajuste de diversos parámetros. Estos
parámetros incluyen la concentración de pectinas, el grado de
metoxilación de las pectinas, la acidez del recubrimiento y el nivel
y el tipo de azúcares en el recubrimiento. La acidez del
recubrimiento puede ser desde un pH 1 hasta un pH 8, preferiblemente
pH 2 a pH 6. El tipo de azúcar utilizado en el recubrimiento puede
ser, pero no está limitado a ellos, monosacáridos, disacáridos o
bien oligosacáridos. Los azúcares preferidos son glucosa, fructosa,
azúcar invertido, sucrosa, maltosa o almíbar de maíz de diversos
equivalentes de dextrosa. El nivel de azúcares presentes en el
recubrimiento es desde aproximadamente 5 hasta 65% en peso del
recubrimiento, preferiblemente desde aproximadamente 10 hasta 50% en
peso del recubrimiento. También se pueden utilizar los sustitutos
del azúcar tales como polioles.
También se puede añadir la sal de calcio a la sol
de pectina antes de que el producto de pastelería helado entre en
contacto con la sol. En este caso es preferible añadir una sal de
calcio soluble inmediatamente antes de que el producto de pastelería
helado entre en contacto con la sol. Preferiblemente, la sal de
calcio se mezcla dentro de la sol, como por ejemplo con un mezclador
estático, antes de que el producto de pastelería helado entre en
contacto con la sol. De una manera similar, una sal de calcio
insoluble se puede convertir in situ en una sal de calcio
soluble, por ejemplo añadiendo ácidos inmediatamente antes de que el
producto de pastelería helado entre en contacto con la sol. Variando
la cantidad de sal de calcio añadida a la sol, se puede variar el
tiempo requerido para que la sol se convierta en gel. La sal de
calcio preferiblemente se añade a la sol en una cantidad que
contiene entre 20 y 120 mg de calcio por gramo de pectina en la sol,
preferiblemente entre 30 y 70 mg de calcio por gramo de pectina en
la sol. El contenido de calcio de la sal escogida se puede
determinar a partir de estequiometría básica. Por ejemplo, el
anhídrido lactato de calcio tiene un peso molecular de 218,22 g/mol
e incluye un átomo de calcio con un peso atómico de 40,08 g/mol de
tal forma que el anhídrido lactato de calcio contiene un 18,37% en
peso de calcio.
La sal de calcio puede ser cualquier sal de
calcio o mezcla de sales de calcio. Ejemplos de sales de calcio
incluyen, pero no están limitadas a ellas, sales solubles en agua
tales como acetato de calcio, ascorbato de calcio, cluoruro de
calcio, gluconato de calcio, lactato de calcio y propionato de
calcio o una sal de calcio no soluble o escasamente soluble en agua
tal como carbonato de calcio, glicerofosfato de calcio, sulfato de
calcio, sulfito de calcio y tartrato de calcio. La sal de calcio no
soluble o escasamente soluble en agua libera iones de calcio in
situ por la reacción con un ácido añadido tal como un ácido
acético, ácido ascórbico, ácido hidroclórico, ácido glucónico (o
glucono delta lactona en agua), o ácido láctico. Preferiblemente la
sal de calcio es lactato de calcio. La sal de calcio se puede
aplicar mediante rociado o espolvoreado de una solución de la sal en
el recubrimiento o mediante espolvoreado de una suspensión o polvo
de la sal en el recubrimiento. Si la sal se aplica como una solución
la concentración de la sal en la solución está entre aproximadamente
1 hasta el 15% en peso de la solución y, preferiblemente, entre
aproximadamente 2 hasta 8% en peso de la solución. Preferiblemente,
la solución es una solución acuosa.
La selección apropiada de los parámetros conduce
a un recubrimiento resistente provisto de una adherencia excelente
al producto de pastelería helado. El recubrimiento es resistente al
incremento de la temperatura y a las fuerzas físicas asociadas con
el almacenaje y la distribución de los productos de este tipo. De
acuerdo con Arbuckle, en "Helados cremosos", 4ª edición, AVI
editor, (1986), pág. 264 es práctica común sumergir los productos de
helados cremosos en nitrógeno líquido para endurecerlos de tal forma
que la temperatura exterior del producto puede alcanzar -155ºC o
menos. El recubrimiento de gel descrito sobrevive a un procedimiento
de este tipo. Todavía el recubrimiento de gel descrito se rompe en
la boca debido a las fuerzas cortantes del mordisco. Los geles de
pectina de la presente invención no se pueden fundir a la
temperatura ambiente. Por lo tanto, el recubrimiento tiene el
beneficio adicional de no empapar o correr durante el consumo. El
producto también presenta una liberación excelente de sabor y
sensación en la boca. Los recubrimientos de pectina de la presente
invención son particularmente útiles para recubrimientos de fruta y
producen una textura y una sensación en la boca similar a la fruta
real. Esto es porque las pectinas son el agente natural de la
gelación en la fruta.
La invención se definirá adicionalmente con
referencia a los siguientes ejemplos que describen en detalle los
procedimientos de la presente invención. Los ejemplos son
representativos y no deben constituir en modo alguno un límite al
alcance de la invención.
Se preparó un recubrimiento de acuerdo con la
fórmula provista en la tabla 1:
| Ingrediente | Cantidad (porcentaje en peso) |
| Agua (blanda)* | 56,6 |
| Almíbar de maíz, 36DE, 80TS | 7 |
| Azúcar | 15,5 |
(Continuación)
| Ingrediente | Cantidad (porcentaje en peso) |
| Pectina, 35DM | 0,45 |
| Almidón de tapioca | 0,15 |
| Concentrado de puré de fresa 28TS | 20 |
| Solución ácida de cítricos, 50TS | 0,3 |
| Aroma | q.s. |
| Color | q.s. |
| * \begin{minipage}[t]{120mm} Por agua blanda se entiende agua provista de menos de 3,5 granos de dureza por galón, lo cual es equivalente a 60 ppm (mg/kg) de dureza expresada como iones de calcio. \end{minipage} |
El recubrimiento se preparó de acuerdo con el
siguiente procedimiento:
- 1.
- Se preparó una mezcla seca a partir de almidón, pectina y azúcar
- 2.
- Se calentó agua a 77ºC
- 3.
- El agua se agitó a elevada velocidad utilizando un agitador
- 4.
- La mezcla seca se añadió de una vez
- 5.
- Se añadieron el almíbar de maíz, puré y color
- 6.
- Se continuó la mezcla durante 3 min
- 7.
- La mezcla se pasteurizó y se enfrió a 4,5ºC
- 8.
- Se incorporó el ácido cítrico y el aroma
El recubrimiento se aplicó a barras de helado
cremoso bañando por inmersión las barras de helado cremoso dentro
del recubrimiento durante un periodo de 1 segundo. Después de que
las barras de helado cremoso se quitarán del recubrimiento se
rociaron con una solución al 8% de lactato de calcio. Las barras de
helado cremoso se mantuvieron durante 15 segundos a temperatura
ambiente (25ºC) para permitir completar la reacción de gelación. El
recubrimiento de gel sobre las barras de helado cremoso era firme al
tacto.
Algunas de las barras de helado cremoso se
mantuvieron durante 4 horas a temperatura ambiente (25ºC) y
retuvieron su forma sin que se fundiera nada del recubrimiento.
Otras barras de helado cremoso se congelaron a continuación a -40ºC,
se mantuvieron a esta temperatura durante tres meses y entonces se
descongelaron. Después de la descongelación estas barras se
mantuvieron también durante 4 horas a temperatura ambiente (25ºC).
Estas barras también retuvieron su forma sin nada de fusión del
recubrimiento. Todavía otras barras se sometieron a un régimen de
choque de calor en el cual la temperatura variaba cíclicamente desde
-30ºC hasta -12ºC, con dos ciclos completos por día, con una
duración de 30 días. No se notaron cambios en el recubrimiento.
Se prepararon muestras de acuerdo con el
procedimiento del ejemplo 1 excepto en que se ajustó el nivel de
almidón de tapioca para modificar la viscosidad del recorrido
helicoidal del recubrimiento (a 4,5ºC) utilizando un viscosímetro
HAT Brookfield y una barra en forma de T tipo "A" a 10
revoluciones por minuto (comercialmente disponible a partir de
Brookfield Engineering Laboratories de Stoughton, MA). El nivel de
almidón de tapioca, la viscosidad del recubrimiento y el peso del
recubrimiento recogido se proporcionan más abajo en la tabla 2.
| Nivel de almidón de tapioca | Viscosidad del | Cantidad de recubrimiento |
| (porcentaje en peso) | recubrimiento (cps) | recogido (g) |
| 0,0 | 4400 | 28 |
| 0,2 | 6370 | 31 |
| 0,4 | 8000 | 33 |
El pequeño cambio en el peso del recubrimiento
recogido comparado con el gran cambio en la viscosidad indica que la
viscosidad tiene sólo una influencia menor en la cantidad de
recubrimiento recogido.
La gelación dirigida por el calcio desde el
núcleo del helado, el cual reacciona con la pectina, se considera
que es el mecanismo clave. La disección de las barras inmediatamente
después del recubrimiento (antes del rociado) demostró que el
comienzo de la gelación está en la zona de contacto con el núcleo
del helado cremoso.
Se prepararon muestras de acuerdo con el
procedimiento del ejemplo 1 excepto en que se varió el nivel de
pectina. El tiempo de gelación se determinó como el tiempo necesario
para que el recubrimiento solidificara a temperatura ambiente
(25ºC). El nivel de pectina, el peso de recubrimiento recogido y el
tiempo de gelación se proporcionan más abajo en la tabla 3.
| Nivel de pectina | Cantidad de recubrimiento | Tiempo de gelación (s) |
| (porcentaje en peso) | recogido (g) | |
| 0,4 | 24,3 | 15 |
| 1,0 | 28,0 | 10 |
| 1,6 | 34,1 | 6 |
Esto demuestra que el tiempo de gelación es una
función de la cantidad de pectina en el recubrimiento.
Se prepararon muestras de acuerdo con el
procedimiento del ejemplo 1 excepto en que se utilizó una pistola de
calor para aumentar la temperatura. Una corriente de aire caliente
se aplicó desde una distancia de 8 pulgadas durante períodos de
20-30 segundos con el tiempo arrancando al inicio
del baño por inmersión. La temperatura superficial del helado
cremoso se varió entre -0,5ºC y +0,5ºC inmediatamente antes del baño
por inmersión. Las temperaturas superficiales se determinaron
utilizando un termómetro de temperatura superficial de infrarrojos.
La duración de la aplicación de calor, la temperatura final de la
superficie de recubrimiento y el tiempo de gelación se proporcionan
más abajo en la tabla 4.
| Duración de la | Temperatura final de la superficie | Tiempo de gelación (s) |
| aplicación de calor (s) | de recubrimiento (ºC) | |
| 20 | 7 | 10 |
| 25 | 9 | 6 |
| 30 | 12 | 4 |
Esto demuestra que la adherencia y la
solidificación del recubrimiento no es un proceso de recubrimiento
por congelación.
Se prepararon muestras de acuerdo con el
procedimiento del ejemplo 1 excepto en que se modificó el tipo de
pectina. La tabla 5 proporciona la naturaleza del recubrimiento para
pectinas provistas de diferentes grados de metoxilación (DM).
| Tipo de pectina (DM) | Naturaleza del recubrimiento |
| 4 | Grumos de pre-gelificados localizados |
| 10 | Gel duro pero textura variable |
| 25 | Gel muy rígido |
| 35 | Gel rígido |
| 50 | Firme pero gel más blando que 35 DM |
| 60 | Gel grueso pegajoso |
| 72 | Altamente viscoso, pero no gelificado |
Esto demuestra que el mejor recubrimiento se
obtiene con pectinas provistas de un grado de metoxilación entre
aproximadamente 25 y 50.
Se preparó un recubrimiento de acuerdo con el
procedimiento de la reivindicación 1 excepto en que la mezcla se
enfrió a 25ºC. Un mezclador estático se utilizó para mezclar el
recubrimiento con la sal endurecedora de calcio. La duración del
mezclado fue de 3 segundos. El fluido resultante se aplicó a barras
de helado cremoso tanto por encapsulado, filtración, o rociado. Para
las aplicaciones de rociado el tiempo de endurecimiento del gel se
extendió durante aproximadamente 5 segundos comparado con los otros
procedimientos. Sin querer estar obligados por la teoría se cree que
este retraso es necesario debido a las fuerzas cortantes extras
ejercidas sobre la sol durante la operación de rociado que inhibe el
proceso natural de la orientación molecular que precede a la
formación de las zonas de unión.
Cambiando las relaciones del recubrimiento base y
la sal endurecedora, fue posible variar los tiempos de
endurecimiento entre 5 segundos y 1 minuto. La tabla 6 proporciona
los tiempos de endurecimiento del gel a 25ºC como una función del
lactato de calcio en la solución de recubrimiento.
| Lactato de calcio en la solución del recubrimiento (%) | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,2 |
| Tiempo de endurecimiento del gel a 25ºC (segundos | 5 | 18 | 36 | 61 |
| después del encapsulado) |
Se preparó un recubrimiento de acuerdo con el
procedimiento de la reivindicación 1 excepto en que se utilizaron
otras sales endurecedoras a base de calcio. Se utilizó cloruro de
calcio y gluconato de calcio en lugar de lactato de calcio. Para
concentraciones equivalentes de calcio no se observaron diferencias
en el proceso de gelación ni en las propiedades físicas del producto
recubierto cuando se utilizó cloruro de calcio o gluconato de
calcio.
Claims (19)
1. Recubrimiento de gel para productos de
pastelería helados comprendiendo pectina gelatinosa que está
provista mediante el producto de la reacción de una sol acuosa de
una pectina y un endurecedor en una cantidad suficiente para causar
la gelación de la sol, en el que el gel no se funde durante 4 horas
a 25ºC.
2. El recubrimiento de la reivindicación 1 en el
que la cantidad de pectina está entre aproximadamente 0,2 y el 5% en
peso de la sol y la pectina tiene un grado de metoxilación de entre
el 25 y 2l 50%.
3. El recubrimiento de la reivindicación 1 en el
que la sol está aromatizada y el endurecedor es una sal que contiene
iones de calcio.
4. El recubrimiento de la reivindicación 3 en el
que la sol tiene sabor a chocolate, fruta, caramelo, dulce de
azúcar, azúcar quemado, mantequilla, café, menta, rosa o
especias.
5. Producto de pastelería helado recubierto
comprendiendo un núcleo de un producto de pastelería helado y el gel
de la reivindicación 1.
6. El producto de la reivindicación 5 en el que
el recubrimiento tiene un grosor de entre aproximadamente 2 hasta 3
mm.
7. El producto de la reivindicación 5 en el que
el núcleo es un helado cremoso, un análogo a un helado cremoso,
yogur helado, sorbete, leche helada, natillas heladas o helado de
agua.
8. El producto de la reivindicación 5 en el que
el recubrimiento tiene sabor a chocolate, fruta, caramelo, dulce de
azúcar, azúcar quemado, mantequilla, café, menta, rosa o
especias.
9. El producto de la reivindicación 5 montado en
un palo.
10. Proceso para preparar el producto de
pastelería helado recubierto de la reivindicación 5 el cual
comprende la formación de un gel a partir de la sol como el
recubrimiento del núcleo.
11. El proceso de la reivindicación 10 en el que
el gel se forma mediante baño por inmersión, inmersión, rociado,
encapsulado, laminación o co-extrusión de la sol
sobre el núcleo.
12. El proceso de la reivindicación 10
adicionalmente comprendiendo el que la sol entre en contacto con un
endurecedor después de que el núcleo haya entrado en contacto con la
sol.
13. El proceso de la reivindicación 12 en el que
el endurecedor contiene iones de calcio provistos mediante una sal
de calcio soluble en agua seleccionada a partir del grupo que
contiene acetato de calcio, ascorbato de calcio, cloruro de calcio,
gluconato de calcio, lactato de calcio, propionato de calcio y
mezclas de los mismos.
14. El proceso de la reivindicación 12 en el que
el endurecedor contiene iones de calcio provistos mediante una sal
de calcio no soluble o escasamente soluble en agua que libera iones
de calcio in situ por la reacción con un ácido, en el que la
sal de calcio se selecciona a partir del grupo que contiene
carbonato de calcio, glicerofosfato de calcio, fosfato de calcio,
sulfato de calcio, sulfito de calcio, tartrato de calcio y mezclas
de los mismos.
15. El proceso de la reivindicación 14
adicionalmente comprendiendo el que la sol entre en contacto con un
ácido seleccionado a partir del grupo que contiene ácido acético,
ácido ascórbico, ácido hidroclórico, ácido glucónico, glucono delta
lactona en agua, ácido láctico, o mezclas de los mismos después de
que la sol haya entrado en contacto con el endurecedor.
16. El proceso de la reivindicación 12 en el que
la sol entra en contacto con el endurecedor rociando la sol con una
solución o suspensión del endurecedor, bañando por inmersión la sol
dentro de una solución, suspensión o polvo del endurecedor;
co-extrusionando o laminando la sol con una
solución, suspensión o polvo del endurecedor o soplando o
espolvoreando la sol con un polvo del endurecedor.
17. El proceso de la reivindicación 10 en el
endurecedor se mezcla con la sol antes de que el núcleo entre en
contacto con la sol.
18. El proceso de la reivindicación 7 en el
endurecedor contiene iones de calcio provistos mediante una sal de
calcio soluble en agua seleccionada a partir del grupo que contiene
acetato de calcio, ascorbato de calcio, cloruro de calcio, gluconato
de calcio, lactato de calcio, propionato de calcio y mezclas de los
mismos.
19. El proceso de la reivindicación 17
adicionalmente comprendiendo añadir un ácido a la sol, en el que el
endurecedor contiene iones de calcio provistos mediante una sal de
calcio no soluble o escasamente soluble en agua que libera iones de
calcio in situ por la reacción con un ácido, seleccionado a
partir del grupo que contiene carbonato de calcio, glicerofosfato de
calcio, fosfato de calcio, sulfato de calcio, sulfito de calcio,
tartrato de calcio y mezclas de los mismos y en el que el ácido se
selecciona del grupo que contiene ácido acético, ácido ascórbico,
ácido hidroclórico, ácido glucónico, glucono delta lactona en agua,
ácido láctico, o mezclas de los mismos.
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