DE60034342T2

DE60034342T2 - Verfahren für die herstellung von lufthaltigen gefrorenen produkten

Info

Publication number: DE60034342T2
Application number: DE60034342T
Authority: DE
Inventors: Madansinh N. Marysville VAGHELA; Tawfik Yousef Sharkasi; Lilienstrasse 73 GROH Björn F.
Original assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2020-07-04
Also published as: US20100209571A1; US8425967B2; CA2377035A1; BR0013178A; IL147732A0; ZA200201440B; EP1787527A2; MXPA02000770A; US20050123666A1; JP4354666B2; RU2266013C2; DE20023845U1; DE60034342D1; EG22224A; US6890577B2; JP2003505056A; AU783836B2; AR064435A2; ES2283305T5; CN1374837A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein mit Luft durchsetztes, gefrorenes Produkt, das Eiscreme, Wassereis, gefrorenen Joghurt, etc. und die Verfahren zur Zubereitung der mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkte umfasst, aber nicht auf diese beschränkt ist.
HINDERGRUND DER ERFINDUNG
Herkömmlicherweise werden geformte, mit Luft durchsetzte, gefrorene Riegel, Eiscreme oder Wassereis hergestellt, indem eine Eiscrememischung, eine Eismilchmischung, eine Mischung aus gefrorenem Joghurt, eine Wassereismischung oder eine Fruchtsaftmischung in herkömmlichen chargenweise oder kontinuierlich betriebenen Gefriergeräten teilweise gefroren werden, wonach die Mischung in Formen verschiedener Gestalten und Größen gepumpt und eingefüllt wird. Während des letzten Jahrzehnts wurde eine neue Generation von Gefriergeräten entwickelt, die mit Vorrichtungen zum Voraufschlagen ausgestattet sind, die es ermöglichen, dass die Mischung mit Luft vorbeaufschlagt wird, bevor sie teilweise in dem Gefriergerät gefroren wird. Die geformten Produkte werden für gewöhnlich ruhend unter Verwendung eines Kältemittelsystems bei –30°C bis –40°C gefroren. Falls erwünscht, können die geformten Produkte nach der Entnahme aus der Form mit Schokolade oder einer Überzugsmischung beschichtet werden. Abschließend werden die Produkte für gewöhnlich verpackt und bei ungefähr –30°C bis zum Transport und zum Vertrieb gelagert.
Dieses herkömmliche Verfahren zur Herstellung von geformten, mit Luft durchsetzten, gefrorenen Riegeln, Eismilch, Joghurt, Eiscreme oder Wassereis weist Einschränkungen auf. Zum Beispiel führt das teilweise Gefrieren der Mischung in dem Gefriergerät, das von ruhendem Gefrieren in den Formen gefolgt wird, zur Bildung einer eisartigen Textur, dem Verlust von Luft und zur Bildung großer Luftzellen in dem Produkt, die einen Größenbereich von ungefähr 110–185 μm aufweisen (Arbuckle, W. S. Ice Cream, Fourth Edition, 1986, Van Nostrand Reinhold, New York, Seite 234). Schrumpfen des Produkts ist häufig ein Problem, und wenn das Produkt gegessen wird, wird eine sehr kaltes Gefühl im Mund erlebt. Darüber hinaus ist es schwierig, mehr als 20% Luftaufschlag in Wassereis zu erreichen, ein typischer Luftaufschlag beträgt um 0% bis 20% und liegt für gewöhnlich bei ungefähr 5%.
Es ist sehr schwierig, mehr als 80% Luftaufschlag zu erreichen, und fast unmöglich einen Luftaufschlag von 120% oder höher unter Verwendung herkömmlicher Herstellungsmethoden in fertigen Eiscremeprodukten zu erreichen.
Nicht geformte Produkte weisen ähnliche Probleme auf. Luftzellen und Eiskristalle beginnen unmittelbar nach der Produktion der nicht geformten Produkte zu wachsen. Erhebliches Luftzellen- und Eiskristallwachstum erfolgt während Transport, Lagerung im Lebensmittelladen oder während des Transports und der Lagerung der Produkte durch den Konsumenten. Keins der erhältlichen, nicht geformten Eiscreme- oder Wassereisprodukte hemmt oder verzögert das Luftzellen- oder Eiskristallwachstum nach der Produktion oder während der Härtung, des Transports oder des Vertriebs.
Gegenwärtig gibt es kein Verfahren, das sehr stabile, fein mit Luft durchsetzte, gefrorene Eiscreme, Eismilch, Joghurt oder Wassereis mit einer durchschnittlichen Luftzellengröße von weniger als 50 μm und einer durchschnittlichen Eiskristallgröße von 25 μm herstellen kann oder die eine Wärmeschockresistenz für eine Zeitdauer nach der Produktion aufweisen. Daher gibt es einen Bedarf für fein mit Luft durchsetzte Eiscreme, Eismilch, Joghurt oder Wassereis, die eine weiche Textur beibehalten, nicht unter Schrumpfung leiden, nicht zu einem sehr kalten Gefühl im Mund führen, eine einheitliche Erscheinungsform ohne große Lufttaschen an der Oberfläche haben und die eine erheblich höhere Wärmeschockresistenz aufweisen. Außerdem kann kein Verfahren einen stabilen Luftaufschlag von mehr als 20% bis ungefähr 100% für Wassereisprodukte oder einen Luftaufschlag zwischen ungefähr 20% und ungefähr 150% für Eiscremeprodukte erzielen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Anspruch 1. In diesem Verfahren kann die Mischung eine Eiscrememischung, eine Wassereismischung, eine Fruchtsaftmischung, eine Mischung aus gefrorenem Joghurt, eine Sorbetmischung oder eine Mischung hiervon sein.
Die Emulgatormischung umfasst zumindest einen Emulator, der fähig ist, die Bildung und die Stabilisierung von α-Fettkristallen zu erleichtern, und der in einer Menge von ungefähr 0,01 bis ungefähren 3 Gew.-% der Mischung vorliegt. Der Emulgator kann ferner zumindest einer von Sorbitan-Tristerat, laktylierten Monoglyzeriden, acetylierten Monoglyceriden oder ungesättigten Monoglyceriden sein, die Emulgatormischung umfasst vorzugsweise Propylenglykol-Monostearat, Sorbitan-Tristearat und ungesättigte Monoglyceride.
Die Zutatenmischung wird typischerweise unter Verwendung konventioneller Verfahren zubereitet, wie dem Vereinigen der Zutaten durch Scherkraftmischen, um sie zu einer homogenen Masse zu dispergieren und zu lösen, gefolgt von dem Homogenisieren der Masse und dem Pasteurisieren der homogenisierten Masse. Der Homogenisierungsschritt kann in einer zweistufigen Homogenisiervorrichtung bei einem Druck von ungefähr 70 bar bis ungefähr 250 bar in der ersten Stufe und von ungefähr 0 bar bis ungefähr 50 bar in der zweiten Stufe durchgeführt werden. Außerdem kann die Mischung nach der Pasteurisierung reifen, indem sie bei einer Temperatur von ungefähr 0°C bis ungefähr 6°C ungefähr eine Stunde bis ungefähr 24 Stunden lang gelagert wird. Falls erwünscht, kann die Mischung eingefärbt und gewürzt werden, bevor sie bei einer Temperatur von ungefähr 0°C bis ungefähr 12°C mit Luft durchsetzt wird, um den erwünschten Luftaufschlag zu erhalten. Vorzugsweise wird die mit Luft durchsetzte Mischung direkt in eine Form überführt und gefroren, um das mit Luft durchsetzte, gefrorene Produkt herzustellen, wobei das Gefrieren ruhend bei einer Temperatur von ungefähr –25°C bis ungefähr –45°C statt findet.
Der Schritt der Luftbeaufschlagung kann durchgeführt werden, indem man die Mischung ein herkömmliches Gefriergerät bei einer Temperatur von ungefähr –4°C bis ungefähr –7°C passieren lässt. Im Gegensatz dazu kann für geformte Produkte der Schritt der Luftbeaufschlagung ein Schritt des Aufschlagens sein, der unter Verwendung eines herkömmlichen Rührgeräts bei einer Geschwindigkeit von ungefähr 150 U/min bis ungefähr 1000 U/min und bei einer Durchflussgeschwindigkeit von ungefähr 10 l/h bis ungefähr 1000 l/h durchgeführt wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine mit Luft durchsetzte, gefrorene Eiscreme oder ein Wassereis, das eine Zutatenmischung umfasst, die für gefrorene, mit Luft durchsetzte Eiscreme oder Wassereis geeignet ist, und zumindest einen Emulgator zur Förderung der Bildung und Stabilisierung von α-Fettkristallen umfasst.
Die mit Luft durchsetzte, gefrorene Eiscreme oder das Wassereis hat einen Luftaufschlag von ungefähr 20% bis ungefähr 250%, beziehungsweise von ungefähr 5% bis ungefähr 100%, und enthalten Luftzellen mit einer durchschnittlichen Größe von weniger als ungefähr 50 μm, wobei die Zellen gleichmäßig in der Eiscreme oder dem Wassereis verteilt und im Wesentlichen für das bloße Auge unsichtbar sind. Vorzugsweise haben mit Luft durchsetzte Produkte Luftzellen mit einer durchschnittlichen Größe von ungefähr 15 μm bis ungefähr 40 μm. Die Eiskristallgröße ist kleiner als 30 μm. Das Verfahren stellt ein mit Luft durchsetztes, gefrorenes Produkt her, das eine weiche Textur ähnlich der einer extrudierten Eiscreme hat und eine solche Wärmeschockresistenz aufweist, dass die sichtbare Veränderung im Produktvolumen nach einer Wärmeschockbehandlung bei weniger als ungefähr 5 Vol.-% liegt.
Falls gewünscht, können die mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkte Einschlüsse enthalten oder einen Überzug haben, der optional Einschlüsse enthält, die vor oder während des Gefrierens zugefügt werden. Ferner können die mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkte Produkte sein, die aus Hülle und Kernstück bestehen, wobei die Eiscreme als Kern vorliegt und Wassereis, Fruchtsaft, Fruchteis, echte Früchte oder eine Mischung hiervon eine Hülle oder ein Überzug ist. Der letztere weist einen Luftaufschlag von ungefähr 0% bis ungefähr 20% auf.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den beigefügten Zeichnungen stellt:
1 Eiskristalle in einem herkömmlich geformten, mit Luft durchsetzten Eiscremeriegel nach Wärmeschock dar.
2 Eiskristalle in einem geformten, mit Luft durchsetzten Eiscremeriegel nach Wärmeschock dar, der mit einem Verfahren zur Herstellung gefrorener, mit Luft durchsetzter Eiscreme hergestellt wurde.
3 Eiskristalle von herkömmlich zubereiteten Eiscremeproben (Standard) und Eiscremeproben der vorliegenden Erfindung (Test) dar.
4 Eiskristalle von wärmegeschockten herkömmlich zubereiteten Proben (Standard) und Proben der vorliegenden Erfindung (Test) dar.
5 einen Vergleich der Luftblasenverteilung von herkömmlich zubereiteten Standardproben und Proben, die unter Verwendung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, vor und nach Wärmeschockbehandlung dar.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es wurde nun entdeckt, dass mit Luft durchsetzte, gefrorene Produktmischungen in einem Gefriergerät bis zu einem gewünschten Luftaufschlag fein mit Luft unter Verwendung einer Emulgatormischung für Eiscrememasse, Wassereismasse, Joghurtmasse, einzelne Eiscremeportionen, Eiscremetüten, Riegel, etc. beaufschlagt werden können. Die Emulgatormischung enthält vorzugsweise eine Mischung aus Propylenglykol-Monostearat, Sorbitan-Tristerat und ungesättigte Monoglyzeride. Dieses Vorgehen vermeidet den Aufschlagsschritt des Stands der Technik, der entweder einen Aufschlagsschritt vor dem Gefrieren, gefolgt von Formgeben, durchführt, oder eine Mischung teilweise einfriert, gefolgt von Formgeben. Keines der Verfahren im Stand der Technik stellt eine gefrorene Eiscreme, Eismilch, Joghurt oder ein Wassereisprodukt zur Verfügung, das eine feine und stabile, mit Luft durchsetzte Struktur aufweist.
Die Emulgatormischung der vorliegenden Erfindung fördert und stabilisiert α-Fettkristalle. Typischerweise liegt in herkömmlich hergestellten, gefrorenen Produkten Fett in einer β-Fettkristallstruktur vor. Der β-Fettkristall ist eine Kristallstruktur mit geringerem Energieinhalt und daher eine bevorzugte Konfiguration für Fettkristalle. Die Emulgatormischung der vorliegenden Erfindung fördert jedoch die Bildung und Stabilisierung der α-Fettkristalle mit der energetisch höher liegenden Konfiguration in den gefrorenen, mit Luft durchsetzten Produkten.
Das Vorliegen der α-Fettkristalle in den mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkten hat verschiedene Vorteile: Die α-Fettkristallkonfiguration unterstützt und stabilisiert einen Fettfilm oder eine Struktur, die die Luftzellen umgibt, was das Agglomerieren kleiner Luftzellen zu größeren Luftzellen verhindert. Außerdem dienen die Oberflächenbereiche der α-Fettkristalle als Barrieren, die die Eiskristalle innerhalb der mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkte nicht zu größeren Eiskristallen wachsen lassen. Die Bildung von kleinen Luftzellen und ihre Stabilisierung durch α-Fettkristalle beschränkt das Wachstum von Eiskristallen wesentlich, und dies wiederum schafft ein mit Luft durchsetztes, gefrorenes Produkt mit einer weicheren, cremigeren Textur, das wärmeschockresistent ist.
Darüber hinaus ergibt das Verfahren der vorliegenden Erfindung ein Eiscremeprodukt mit einem unkonventionell hohen Luftaufschlag von ungefähr 20% bis ungefähr 250% und mit einem unkonventionell hohen Luftaufschlag für Wassereisprodukte von ungefähr 5% bis ungefähr 100%. Außerdem haben die mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkte eine erhebliche höhere Resistenz gegenüber Schrumpfung und Wärmeschock, weisen eine glättere, einheitliche, lufttaschenfreie Erscheinungsform und eine cremigere und wünschenwertere Verzehrqualität auf, verglichen mit herkömmlich zubereiteten Produkten.
Die Bezeichnung „mit Luft durchsetzte, gefrorene Produkte", wie hierin verwendet, bedeutet, soweit nicht anders angegeben, Eiscreme, Wassereis, Joghurt, gefrorener Joghurt, Sorbet, Fruchteis, fettarme Eiscreme, Eismilch etc.
Die Bezeichnung „Wärmeschock" wie hierin verwendet, bedeutet, soweit nicht anders angezeigt, die Temperaturschwankungen im Zusammenhang mit der Lagerung und dem Transport von gefrorener Eiscreme, Eismilch, Joghurt oder Wassereisprodukt. Ein Wärmeschock kann simuliert werden, indem ein gefrorenes Eiscremeprodukt mit Temperaturzyklen von ungefähr –8°C bis ungefähr –20°C alle 12 Stunden mit einer Temperatursprungzeit von 30 Minuten während einer Zeitspanne von ungefähr zwei Wochen behandelt wird, oder durch jedes andere Verfahren, das üblicherweise in der Industrie verwendet wird.
Eine geeignete Mischung für ein mit Luft durchsetztes, gefrorenes Produkt kann jede herkömmliche Mischung wie eine Eiscrememischung, eine gefrorene Joghurtmischung, eine Wassereismischung, eine Fruchtsaftmischung, eine Sorbetmischung oder eine Kombination von diesen mit der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Emulgatormischung sein. Eine Eiscrememischung kann Fett, fettfreie Milchbestandteile, Kohlenhydrate oder Stabilisatoren zusammen mit Wasser und, falls erwünscht, andere konventionelle Zutaten wie Mineralsalze, Farbstoffe, Geschmacksstoffe, Einschlüsse etc. enthalten. Eine Wassereismischung umfasst Fruchtsäfte, Zucker, Stabilisator und kleine Mengen von Milchfett und fettfreien Milchbestandteilen.
Eine typische mit Luft durchsetzte, gefrorene Produktmischung kann Fett in einer Menge von ungefähr 0,5 Gew.-% bis ungefähr 18 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Mischung enthalten, fettfreie Milchbestandteile in einer Menge von ungefähr Gew.-% 6 bis ungefähr 15 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Mischung, Zucker in einer Menge von ungefähr 10 Gew.-% bis ungefähr 15 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Mischung, einen Süßstoff in einer Menge von ungefähr 3 Gew.-% bis ungefähr 8 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Mischung, eine Emulgatormischung in einer Menge von ungefähr 0,01 Gew.-% bis ungefähr 3 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Mischung und einen Stabilisator in einer Menge von ungefähr 0,01 Gew.-% bis ungefähr 1 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht der Mischung.
Das verwendete Fett kann ein Milchfett sein, nicht aus Milch stammendes Fett oder eine Mischung von beiden. Falls das Fett ein Milchfett ist, kann es jede Milchfettquelle sein wie beispielsweise Butterschmalz, Butter, echte Sahne oder eine Mischung davon. Wenn das Fett ein nicht aus Milch stammendes Fett ist, kann es zum Beispiel ein Speiseöl oder -fett, vorzugsweise ein Pflanzenöl wie Kokosnussöl, Palmkernöl, Palmöl, Baumwollöl, Erdnussöl, Olivenöl, Sojaöl etc. oder Mischungen von diesen sein.
Der verwendete Zucker kann Saccharose, Glukose, Fruktose, Laktose, Dextrose, Invertzucker entweder in kristalliner Form oder flüssiger Sirupform oder Mischungen von diesen sein.
Der Süßstoff kann ein Maissüßstoff entweder in kristalliner Form von raffiniertem Maiszucker (Dextrose und Fruktose), ein getrockneter Maissirup (Maissirupbestandteile), ein flüssiges Maissirup, ein Maltodextrin, Glukose oder eine Mischung davon sein.
Der Emulgator kann zumindest ein Emulgator sein, der die Bildung und Stabilisierung von α-Fettkristallen fördert. Der Emulgator umfasst Propylenglykol-Monostearat („PGMS"). Noch bevorzugter ist, dass die Emulgatormischung eine Kombination von PGMS, STS und ungesättigten Monoglyceriden umfasst. Die Emulgatormischung sollte in einer Menge von ungefähr 0,01% bis ungefähr 3% vorliegen, vorzugsweise von ungefähr 0,1% bis ungefähr 1% und am meisten bevorzugt von ungefähr 0,2% bis ungefähr 0,5 Gew.-% der Mischung. Vorzugsweise sollte die Emulgatormischung in einer Kombination von PGMS, STS und ungesättigten Monoglyceriden vorliegen. PGMS, STS und ungesättigte Monoglyceride sollten in einer Menge von ungefähr 0,1% bis ungefähr 1%, von ungefähr von 0,01% bis ungefähr 0,2%, beziehungsweise von 0,01% bis ungefähr 0,2 Gew.-% der Mischung vorliegen. Vorzugsweise sollten PGMS, STS und ungesättigte Monoglyceride in einer Menge von ungefähr 0,2% bis ungefähr 0,5%, von ungefähr 0,02% bis ungefähr 0,05% beziehungsweise von ungefähr 0,02% bis ungefähr 0,1 Gew.-% der Mischung vorliegen. Noch bevorzugter sollte die Emulgatormischung in einer Kombination von einer PGMS, STS und ungestättigten Monoglyceriden und in Mengen von ungefähr 0,25% bis ungefähr 0,35%, von ungefähr 0,02% bis ungefähr 0,03% beziehungsweise von ungefähr 0,02% bis ungefähr 0,05 Gew.-% der Mischung vorliegen.
Der Stabilisator kann zum Beispiel ein Hydrokolloid wie Agar, Gelatine, Akaziengummi, Guargummi, Johannisbrotkernmehl, Tragantgummi, Carrageen und dessen Salze, Carboxymethyl-Zellulose, Natriumalginat oder Propylenglycolalginat oder jede Mischung von Hydrokolloiden sein.
Ein typisches Verfahren zur Zubereitung von mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkten kann unter Verwendung einer herkömmlichen Ausrüstung durchgeführt werden. Der erste Schritt umfasst das Mischen der Zutaten unter Scherkraftmischen, um die Zutaten zu einer homogenen Masse zu dispergieren und/oder zu lösen. Ein Fachmann kann mit wenig oder ohne Experimentieren die Mischzeit-Bedingungen bestimmen, um die erwünschte homogene Masse zu erhalten. Danach wird die homogene Masse vorerhitzt, beispielsweise auf Temperaturen von ungefähr 62°C bis ungefähr 75°C. Die vorerhitzte, homogene Masse wird auf herkömmliche Weise homogenisiert, zum Beispiel in einer zweistufigen Homogenisierungsvorrichtung. Die erste Stufe wird bei einem Druck von ungefähr 70 bar bis ungefähr 250 bar durchgeführt, vorzugsweise von ungefähr 100 bar bis ungefähr 150 bar, noch bevorzugter bei ungefähr 150 bar. Die zweite Stufe wird bei einem Druck von ungefähr 0 bar bis ungefähr 50 bar durchgeführt, vorzugsweise von ungefähr 20 bar bis ungefähr 35 bar. Nachfolgend wird die Pasteurisierung der homogenisierten Masse unter allgemein in der Industrie verwendeter Bedingung durchgeführt.
Der Pasteurisierungsschritt wird bei einer Temperatur von ungefähr 50°C bis ungefähr 100°C, vorzugsweise bei ungefähr 60°C bis ungefähr 85°C für eine Zeit von ungefähr 10 Sekunden bis ungefähr 30 Minuten, vorzugsweise für eine Zeit von ungefähr 30 Sekunden durchgeführt, danach erfolgt Abkühlen auf eine Temperatur von ungefähr 0°C bis ungefähr 10°C, vorzugsweise auf eine Temperatur von ungefähr 4°C. Vorzugsweise wird die Pasteurisierung entweder durch Hochtemperatur-Kurzzeit-(HTST) oder durch Niedrigtemperatur-Langzeit-(LTLT) Verarbeitung durchgeführt.
Nach der Pasteurisierung lässt man die Mischung vorzugsweise reifen, indem man sie bei einer Temperatur von ungefähr 0°C bis ungefähr 6°C, vorzugsweise bei ungefähr 1°C bis ungefähr 5°C und für eine Zeit von ungefähr einer Stunde bis ungefähr 24 Stunden, vorzugsweise von ungefähr 2 Stunden bis ungefähr 18 Stunden und, noch bevorzugter, von ungefähr 4 Stunden bis ungefähr 12 Stunden stehen bleiben lässt.
Die Mischung wird dann nach Bedarf gefärbt und gewürzt.
Nachfolgend wird die Mischung in einem herkömmlichen Gefriergerät für Massen-, extrudierte oder Eistütenprodukte mit Luft beaufschlagt. Wenn man die Mischung in einem herkömmlichen Gefriergerät mit Luft beaufschlagen lässt, sollte die Vorschubtemperatur des gefrorenen, mit Luft durchsetzten Produkts ausreichend sein, um eine Viskosität und Scherung in dem Gefrierkessel zu erzeugen, um feine Luftzellen mit einem durchschnittlichen mittleren Durchmesser von 50 μm oder weniger nach dem fest Werden des mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkts zu schaffen. Typischerweise umfassen Vorschubtemperaturen ungefähr –4°C bis ungefähr –10°C, vorzugsweise ungefähr –5°C bis ungefähr –8°C.
Wird die Mischung unter Verwendung eines herkömmlichen Gefriergeräts aufgeschlagen, kann jedes für gewöhnlich in der Industrie verwendete Gefriergerät verwendet werden, um die Mischung aufzuschlagen, z. B. Hoyer, CBW, PMS etc. Die Mischung wird normalerweise bei einer Temperatur von ungefähr 0°C bis ungefähr 8°C, vorzugsweise bei ungefähr 2°C bis ungefähr 4°C in das Gefriergerät gepumpt, und im Wesentlichen gleichzeitig wird der Mischung eine entsprechende Luftmenge zugeführt. Abhängig von dem erwünschten Luftaufschlag im Endprodukt kann ein Fachmann leicht die erforderliche Luftmenge bestimmen. Der Schritt des Gefrierens unter Rühren wird abhängig vom Gefrierpunkt der Mischung durchgeführt. Typischerweise wird der Schritt bei einer Temperatur von ungefähr –4°C bis ungefähr –8°C, vorzugsweise von ungefähr –5°C bis ungefähr –6°C durchgeführt. Die erforderliche Zeit hängt von der Menge an Mischung und Luft und der Pumpendurchflussrate ab. Ein Fachmann kann dies leicht ohne unangemessenes Experimentieren bestimmen.
Nachfolgend wird das mit Luft durchsetzte, gefrorene Produkt in Massenbehälter verpackt, zu Riegeln oder Tüten extrudiert oder in kleine Behälter verpackt. Massenbehälter umfassen Behältergrößen von 3 Gallonen (11,4 l) bis 0,5 l, und kleine Behälter umfassen Behältergrößen von 250 ml bis 50 ml.
Der Luftaufschlag für Eiscremeprodukte, die unter Verwendung eines herkömmlichen Gefriergeräts mit Luft beaufschlagt wurden, liegt im Bereich von ungefähr 20% bis ungefähr 250%, vorzugsweise von ungefähr 40% bis ungefähr 175%, noch bevorzugter von 80% bis ungefähr 150%. Der Luftaufschlag für geformte Eiscremeprodukte, die unter Verwendung einer Aufschlagvorrichtung mit Luft durchsetzt wurden, liegt im Bereich von ungefähr 40% bis ungefähr 200%, vorzugsweise von ungefähr 80% bis ungefähr 150%. Der Luftaufschlag von mit Luft durchsetztem Wassereis liegt im Bereich von ungefähr 5% bis ungefähr 100%, vorzugsweise von ungefähr 20% bis ungefähr 60%.
Die mit Luft durchsetzte Mischung wird dann, vorzugsweise direkt, einem Behälter zugeführt, indem sie beispielsweise durch einen Einfüllstutzen gepumpt wird, und dann lässt man sie erhärten. Härten kann entweder durch Verwendung von Druckluftgefriergeräten oder Stickstofftunneln bei einer Temperatur von ungefähr –30°C bis ungefähr –60°C oder ruhend bei einer Temperatur von ungefähr –25°C bis ungefähr –45°C, vorzugsweise von ungefähr –30°C bis ungefähr –40°C, oder durch andere herkömmliche anerkannte Verfahren ermöglicht werden.
Die mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkte können danach bei einer Gefriertemperatur, für gewöhnlich im Bereich von ungefähr –25°C bis ungefähr –35°C, vorzugsweise von ungefähr –28°C bis ungefähr –32°C, und noch bevorzugter bei ungefähr –30°C gelagert werden. Falls erwünscht, kann das Produkt vor dem Versand neu verpackt werden. Auch bei individuell dimensionierten Portionen können die mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkte mit einem Überzug versehen werden, beispielsweise mit Schokolade oder einer Überzugsmischung. Überzugsmischungen umfassen Überzüge, die nicht zu 100% Kakaofett enthalten, und Überzüge, die irgendein pflanzliches Öl, wie Rapsöl, Maisöl, Sojaöl, Kokosnussöl etc. oder Mischungen davon enthalten. Diese Überzüge können auch Einschlüsse enthalten wie Nussstücke, Fruchtstücke, Knusperreis oder andere Zusätze darin. Ferner kann das mit Luft durchsetzte, gefrorene Produkt zwischen Gebäck oder anderen essbaren Trägersubstanzen platziert werden, um Eiscremesandwiches oder ähnliches zu bilden. Die mit Luft durchsetzten, gefrorenen Endprodukte werden dann verpackt und bei einer Gefriertemperatur gelagert.
Die mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkte können eher eine Umhüllung als einen Überzug einschließen. Das Umhüllungsmaterial kann Fruchtsaft, Fruchteis, echte Frucht, Wassereis oder Mischungen davon umfassen. Die Umhüllung kann auch einen Luftaufschlag von ungefähr 0% bis ungefähr 20% aufweisen.
Das mit Luft durchsetzte Produkt, das durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, hat eine cremigere und wärmere Verzehrqualität und eine glatte, gleichmäßige, homogene Textur und Erscheinung, mit kleinen Luftzellen von durchschnittlicher Größe von weniger als ungefähr 50 μm, die gleichmäßig verteilt sind und von denen im Wesentlichen keine für das bloße Auge sichtbar sind. Vorzugsweise haben die kleinen Luftzellen eine durchschnittliche Größe von ungefähr 15 μm bis ungefähr 40 μm und stärker bevorzugt von ungefähr 20 μm bis ungefähr 35 μm. Die mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkte haben eine durchschnittliche Eiskristallgröße, die kleiner ist als die Eiskristalle in herkömmlich hergestellter Eiscreme oder Wassereis vor und nach Wärmeschock, verbesserte Wärmeschockresistenz und verbesserte Schrumpfungsresistenz.
Die mit Luft durchsetzten, gefrorenen Produkte der vorliegenden Erfindung haben eine durchschnittliche Luftzellengröße von weniger als 50 μm und eine Eiskristallgröße von ungefähr 25 μm. Die gefrorenen, mit Luft durchsetzten Produkte der vorliegenden Erfindung haben nach einem auf die Herstellung folgenden Wärmeschock eine durchschnittliche Luftzellengröße, die gleich ist wie die des unbehandelten Produkts, eine durchschnittliche Eiskristallgröße unter ungefähr 30 μm und eine sichtbare Veränderung des Produktvolumens von weniger als ungefähr 5 Vol.-%. Auch können die gefrorenen, mit Luft durchsetzten Produkte eine weichere und cremigere Textur und ein weicheres und cremigeres Mundgefühl beibehalten, sie erleiden keine Schrumpfung und führen nicht zu einem kalten Gefühl im Mund.
Zusammenfassend haben die mit Luft durchgesetzten, gefrorenen Produkte, die mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, eine Textur, die weicher und cremiger ist und ein wärmeres Gefühl im Mund hinterlässt als eine herkömmliche Eiscreme oder ein Wassereis sogar bei geringerer Luftaufbeaufschlagung. Die vorliegende Erfindung stellt auch eine mit Luft durchgesetzte, gefrorene Eiscreme zur Verfügung mit einem Luftaufschlag von ungefähr 20% bis ungefähr 250% und ein Wassereis mit einem Luftaufschlag von ungefähr 5% bis ungefähr 100% mit kleinen, gleichmäßig verteilten Luftzellen, von denen keine für das bloße Auge sichtbar sind.
1 stellt Eiskristalle eines herkömmlich hergestellten, geformten, mit Luft durchsetzten Eiscremeriegels nach Wärmeschock dar, aufgenommen mit einem Mikroskop bei –20°C. Die Eiskristalle sind im Wesentlichen größer und geradliniger in der Form. 2 stellt die Eiskristalle einer mit Luft durchsetzten, gefrorenen Eiscreme dar, die hergestellt wurden, wie es durch die vorliegende Erfindung gelehrt wird und die mit einem Mikroskop bei –20°C aufgenommen wurde. 2 zeigt, dass die Eiskristalle in den Produkten, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, dünner sind als die Eiskristalle der herkömmlich zubereiteten, gefrorenen Riegel und eine im Wesentlichen gebogene stabförmige Form haben.
3 stellt die Eiskristalle einer herkömmlich zubereiteten Eiscremeprobe (Standard) im Vergleich zu einer Eiscremeprobe dar, die unter Verwendung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Die Standardeiscremeprobe enthält deutlich Eiskristalle von größerer Größe als die Eiskristalle der Eiscremeprobe, die unter Verwendung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Zusätzlich zeigt 4, dass die Standardeiscremeprobe nach Wärmeschockbehandlung größere Eiskristalle im Vergleich zu der Testprobe enthält, die unter Verwendung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Die Beziehung, die in 3 und 4 gezeigt ist, wird grafisch in 5 dargestellt, wobei die Luftblasenverteilung sowohl für Standard- als auch für Testproben (Proben, die durch das vorliegende Verfahren hergestellt wurden) aufgelistet ist. Die Luftzellengröße der Standardprobe, dargestellt durch die akkumulierte Bereichsverteilung, wächst nach Wärmeschockbehandlung drastisch an, wodurch erhebliches Luftzellenwachstum angezeigt wird. Im Gegensatz dazu bleibt die akkumulierte Bereichsverteilung der Testprobe durch die Wärmeschockbehandlung unbeeinflusst. Folglich bleibt die durchschnittliche Eiskristallgröße nach der Wärmeschockbehandlung in der Testprobe konstant, während herkömmlich hergestellte Eiscreme erheblichem Eiskristallwachstum unterliegt.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele und beigefügten Zeichnungen stellen die vorliegende Erfindung weitergehend dar.
Beispiel 1 (außerhalb des beanspruchten Schutzumfangs)
Eine Eiscrememischung wurde aus 8 (Gew.-%) teilweise hydriertem Palmkernöl, 11% fettfreien Milchbestandteilen, 12% Saccharose, 6% Maissirupfeststoffen (36 DE) und 0,5% einer Stabilisatormischung, die Kombinationen von Hydrokolloiden wie Guar, Johannesbrotkernmehl, Carrageen, Carboxymethyl-Zellulose, etc. zusammen mit einer Emulgatormischung enthält, die geeignet ist, die Bildung und Stabilisierung von α-Fettkristallen zu erleichtern, zubereitet. Die Zutaten wurden unter Rühren vermischt, um sie zu einer homogenen Masse zu dispergieren und zu lösen, sie wurden mit einer zweistufigen Homogenisiervorrichtung bei einem Druck von 2000 psi (137,9 bar) in der ersten Stufe und 500 psi (34,5 bar) in der zweiten Stufe homogenisiert, gefolgt von HTST-Pasteurisierung.
Nach der Pasteurisierung ließ man die Mischung bei gekühlter Lagerung bei einer Temperatur von 4°C sechs Stunden lang reifen.
Die gereifte Mischung wurde eingefärbt, gewürzt und dann in einem Oakes Mixer bei einer Temperatur von 4°C bis zu einem Luftaufschlag von 130% mit Luft durchsetzt.
Die mit Luft durchsetzte Mischung wurde zu einer Form gepumpt, und man ließ sie gefrieren, um den gefrorenen, geformten Riegel zu ergeben. Man ließ das Gefrieren ruhend bei einer Temperatur von –40°C unter Verwendung von Kältemittel stattfinden. Der gefrorene, geformte Riegel wurde aus der Form entfernt und nachfolgend mit Schokoladenbruch bei 35°C überzogen, verpackt und bei –30°C gelagert.
Der gefrorene, geformte Riegel, der mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, besitzt eine cremigere und wärmere Verzehrqualität eines extrudierten Produkts, eine glatte, gleichmäßige, homogene Textur und Erscheinung, mit kleinen Luftzellen von durchschnittlicher Größe von weniger als 50 μm, die gleichmäßig verteilt sind und von denen im Wesentlichen keine für das bloße Auge sichtbar sind. Der geformte, mit Luft durchsetzte, gefrorene Riegel hatte ein rasches Schmelzverhalten, im Wesentlichen ohne dass Produkt im Mund verblieb. Die Eiskristalle in dem geformten, mit Luft durchsetzten, gefrorenen Riegel hatten eine einzigartig dünne und im Wesentlichen gebogene stabförmige Form und eine durchschnittliche Größe, die geringer ist als die der Eiskristalle in einem herkömmlich geformten, mit Luft durchsetzten Eiscremeriegel nach Wärmeschock, und wiesen verbesserte Wärmeschock- und Schrumpfungsresistenz auf.
BEISPIEL 2 (außerhalb des beanspruchten Schutzumfangs)
Eine Wassereismischung wurde zubereitet aus 23 (Gew.-%) Saccharose, 7% Maissirupbestandteilen (36 DE) und 0,6% Stabilisatormischung umfassend Kombinationen aus Hydrokolloiden wie Guar, Johannisbrotkernmehl, Pektin, Carboxymethylcellulose, Gelatine, mikrokristalliner Zellulose, hydrolysierte Soja- oder Milchproteine etc. mit einer Emulgatormischung, die geeignet ist, die Bildung und Stabilisierung von α-Fettkristallen zu erleichtern. Die Zutaten wurden unter Rühren vermischt, um sie zu einer homogenen Masse in Wasser zu dispergieren und zu lösen, und unter Homogenisierung mit einer zweistufigen Homogenisiervorrichtung bei 1500 psi (103,4 bar) Druck in der ersten Stufe und 500 psi (34,5 bar) Druck in einer zweiten Stufe, gefolgt von HTST-Pasteurisierung.
Nach der Pasteurisierung ließ man die Mischung unter gekühlter Lagerung bei einer Temperatur von 4°C sechs Stunden lang reifen. Die gereifte Mischung wurde eingefärbt, mit Geschmack versehen, angesäuert (beispielsweise durch Zufügen einer Zitronensäurelösung) und dann in einem Oakes Mixer bei einer Temperatur von 4°C bis zu einem Luftaufschlag von 100% mit Luft durchsetzt.
Die mit Luft durchsetzte Mischung wurde dann zu einer Form gepumpt, und man ließ sie gefrieren, um den gefrorenen, geformten Riegel zu erhalten. Man ließ das Gefrieren ruhend bei einer Temperatur von –40°C unter Verwendung von Kältemittel stattfinden. Der gefrorene, geformte Riegel wurde aus der Form entnommen und dann verpackt und bei –30°C gelagert.
Der gefrorene, geformte Riegel, der mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, besitzt eine cremigere und wärmere Verzehrqualität eines extrudierten Produkts, eine weiche, einheitliche, homogene Textur und Erscheinung, mit Luftzellen, von denen im Wesentlichen keine für das bloße Auge sichtbar sind. Der geformte, mit Luft durchsetzte, gefrorene Riegel wies ein schnelleres Schmelzverhalten auf, ohne dass im Wesentlichen Produkt im Mund zurückblieb.
BEISPIEL 3
Eine Eiscreme wurde unter Verwendung der Zutaten, die in Tabelle 1 beschrieben sind, zubereitet, wobei ein herkömmliches Gefriergerät als Aufschlaggerät verwendet wurde. Das Eiscremeprodukt hatte einen Luftaufschlag von 120%. Die Vorschubtemperatur in dem Gefriergerät lag konstant bei –6°C. Nachdem die Eiscreme in einem Gefriergerät aufgeschlagen wurde, wurde das Produkt in Behälter abgefüllt, auf herkömmliche Weise fest werden gelassen und bei –30°C gelagert.
TABELLE I
Um die Wärmeschockresistenz zu vergleichen, wurden Eiscremeprodukte, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, und solche, die unter Verwendung herkömmlichen Methoden hergestellt wurden, getestet. Beide Arten von Eiscremeprodukten wurden mit Wärmeschock, wie oben beschrieben, behandelt, oder alternativ für sechs Tage bei –8°C gelagert. Eiskristalle, Luftblasengröße und sensorische Eigenschaften der Produkte wurden bewertet, bevor und nachdem die Produkte wärmeschockbehandelt wurden. Im Allgemeinen blieben die Eiscremeprodukte, die das vorliegende Emulgatorsystem verwenden, weicher und vergleichbar mit frischen Standardprodukten. (Tabelle II und 3 und 4). Zusätzlich wurde das Wachstum der Eiskristalle und Luftblasen der Produkte gemäß der vorliegenden Erfindung während des Wärmeschocks stark verringert im Vergleich zu herkömmlich hergestellten Eiscremeprodukten (5). TABELLE 2

* Gemessen durch ein geschultes, sensorisches Gremium unter Verwendung einer Weichheitsskala von 0 bis 10. Hierbei war 0 das am wenigsten weiche und 10 das weichste Produkt.

Claims

Verfahren zur Verbesserung der Wärmeschockresistenz von mit Luft durchsetzten gefrorenen Produkten, umfassend die Schritte des – Herstellens einer Mischung von Zutaten, die zur Zubereitung eines gefrorenen mit Luft durchsetzten Produktes geeignet sind, – Zufügen einer geeigneten Menge einer Emulgatormischung um eine Mischung zuzubereiten, wobei die Emulgatormischung zumindest Propylenglycol-Monostearat umfasst, – mit Luft durchsetzten der Mischung um eine mit Luft durchsetzte Mischung mit einem Luftaufschlag von 5% bis 250% zu erhalten, und – Gefrieren der mit Luft durchsetzten Mischung, um ein mit Luft durchsetztes gefrorenes Produkt zu bilden, das Eiskristalle aufweist, wobei die Eiskristallgröße kleiner ist als 30 Mikrometer.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend Auswählen der Mischung, die eine Eiscrememischung, eine Wassereismischung, eine Fruchtsaftmischung, eine Mischung aus gefrorenem Joghurt, ein Sorbetmischung, eine Eismilchmischung oder eine Mischung hiervon sein kann.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Emulgatormischung zumindest einen Emulgator umfasst, der fähig ist, das Bilden und Stabilisieren von Alpha-Fettkristallen in einer Menge von 0,01 Gewichtsprozent bis 3 Gewichtsprozent der Mischung zu fördern.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Emulgatormischung ferner zumindest ein Sorbitan-Tristearat, lactyliertes Monoglycerid, acetyliertes Monoglycerid oder ungesättigte Monoglyceride umfasst.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Emulgatormischung eine Mischung aus Propylenglycol-Monostearat, Sorbitan-Tristearat und ungesättigten Monoglyceriden umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mischung von Zutaten durch Vereinigen der Zutaten zum Dispergieren und Lösen in eine homogene Masse durch Scherkraftmischen zubereitet wird, gefolgt von Homogenisieren der Masse und Pasteurisieren der homogenisierten Masse.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Homogenisierungsschritt in einer Zweistufen-Homogenisiervorrichtung bei einem Druck von 70 bar bis 250 bar in der ersten Stufe und bei 0 bar bis 50 bar in der zweiten Stufe durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, welches ferner Reifen der Mischung nach Pasteurisieren durch Lagern der Mischung bei einer Temperatur von 0°C bis 6°C für 1 bis 24 Stunden umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner Färben und Geschmacksgebung der Mischung umfasst bevor die Mischung in einem Mixer bei einer Temperatur von 0°C bis 12°C mit Luft durchsetzt wird, um den gewünschten Luftaufschlag zu erzielen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das mit Luft durchsetzte gefrorene Produkt Wassereis ist und der Luftaufschlag 5% bis 100% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das mit Luft durchsetzte gefrorene Produkt Eiscreme ist und der Luftaufschlag 20% bis 250% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Belüftungsschritt durchgeführt wird, indem es der Mischung gestattet wird, ein konventionelles Gefriergerät mit einer Vorschubtemperatur von –4°C bis –7°C zu passieren.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Belüftungsschritt ein Aufschlagschritt ist, der unter Verwendung eines konventionellen Mixers bei einer Geschwindigkeit von 10 l/h bis 1000 l/h durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die aufgeschlagene Mischung als individuelle Verzehrportionen geformt sind und diese Portionen mit einem Überzug oder einer Ummantelung versehen sind.
Verfahren nach Anspruch 14, das ferner umfasst, dass Einschlüsse in den Überzug oder die Ummantelung bereitgestellt werden.