ES2243234T3

ES2243234T3 - Helado de hielo con esponjamiento con proteina anticongelante.

Info

Publication number: ES2243234T3
Application number: ES00907659T
Authority: ES
Inventors: Adrian Unilever Research Colworth DANIEL; Ian Unilever Research Colworth LACY; Jon Richard Unilever Research Colworth OLDROYD
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 2000-03-02
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2020-03-02
Also published as: CN1142720C; CN1129369C; ES2230075T3; BR0008888A; DE60014865T2; DE60014866T2; ES2228484T3; EP1417892B1; BR0008889B1; IL145157A; ATE279864T1; CA2363239C; TR200102596T2; US6436460B1; CA2363245C; PT1158866E; CA2362725C; CN1142719C; DE60034970D1; IL145155A

Abstract

Un helado de hielo que comprende una proteína anticongelante, un estabilizante y no menos del 0, 1% en peso de un agente aireador basado en proteínas que se puede obtener por un procedimiento que comprende airear el dulce de helado con un gas aireador que contiene al menos el 50% en volumen de un gas hidrosoluble seleccionado a partir de dióxido de carbono, óxido nitroso y las mezclas de los mismos.

Description

Helado de hielo con esponjamiento con proteína anticongelante.

Campo técnico de la invención

La invención se refiere a nuevos helados de hielo aireados con un gas hidrosoluble. En particular la invención se refiere a nuevos helados aireados con un gas hidrosoluble seleccionado a partir de dióxido de carbono, óxido nitroso y las mezclas de los mismos que contienen una proteína anticongelante en su composición.

Antecedentes de la invención

Es altamente deseable poder fabricar un helado de hielo con nuevas formas, propiedades y/o texturas. Hasta ahora, sin embargo, se había limitado la capacidad para proporcionar tal grado de novedad e interés a los productos. En particular, se han de fabricar con la capacidad para resistir el embalaje, almacenamiento y distribución.

Es especialmente deseable poder proporcionar un helado de hielo con una bajo contenido calórico. Tal helado de hielo tiene la ventaja de ser particularmente refrescante.

Sin embargo, si se fabrica un helado de hielo bajo en calorías de una manera convencional se consigue un bloque de helado muy duro que no es aceptable para el consumidor cuando lo consume a temperaturas típicas del congelador.

Los productos que han sido aireados con gases solubles tales como el dióxido de carbono y/o el óxido nitroso se han descrito en la bibliografía. Ejemplos de éstos son los documentos US 3.969.531 y JP 80013708.

El documento US 3.969.531 (Cornelius) presenta un procedimiento con el cual se airea una mezcla de agua y zumo de naranja con gas de óxido nitroso para formar un producto comestible semicongelado.

El documento JP 80013708 presenta una bebida granular congelada que se puede beber a través de una pajita. Se mezcla un jarabe con el agua y el dióxido de carbono dentro de una máquina para fabricar una bebida congelada de manera que se sitúa un gas de dióxido de carbono entre el material congelado.

El documento 4.826.656 describe un helado de hielo congelado blando de textura suave con un contenido sólido del 18-26% y un esponjamiento de entre el 25-70% usando aire, donde el helado de hielo contiene del 0,05 al 0,5% en peso de una mezcla estabilizadora.

El documento GB 915.389 describe un helado sin grasa que contiene aire o gas disperso de manera que se corta o muerde fácilmente cuando está frío.

Sin embargo, los inventores han descubierto que tales productos tienen problemas de estabilidad de manera que se puede procesar demasiado, por ejemplo son difíciles de extruir, y, además, no son estables al almacenamiento a -18ºC.

En nuestra solicitud de patente en tramitación junto con la presente PCT/EP 99/0029 (publicada como WO 99/38386 el 5 de agosto de 1999 después de la fecha de prioridad de la presente solicitud de patente) se proporciona un producto de helado de hielo que es estable al procesamiento y al almacenamiento a -18ºC con una estructura porosa acanalada. Sin embargo, el documento WO 99/38386 desvela que no se pueden proporcionar productos de helado de hielo aireados con gases hidrosolubles si el producto tiene un volumen de fase gaseosa superior a 0,45 después de endurecer. Se ha descubierto sorprendentemente que los productos de helado de hielo que tienen una proteína anticongelante en su composición se pueden airear con gases hidrosolubles de manera a conseguir un volumen de fase gaseosa muy superior.

Además, la inclusión de una proteína anticongelante en la composición del helado de hielo proporciona a la confección de helados, propiedades mecánicas específicas. Tales helados de hielo tienen nuevas texturas y/o propiedades y los productos se pueden proporcionar con formas complejas, muy definidas. Las nuevas características se pueden mantener durante el envasado, almacenamiento y distribución.

Descripción de la invención

Por consiguiente, la invención proporciona un helado de hielo que comprende una proteína anticongelante, un estabilizante y no menos del 1% en peso de un agente aireador basado en proteínas que se puede obtener por un procedimiento que comprende airear el helado de hielo con un gas aireador que contiene al menos el 50% en volumen de un gas hidrosoluble seleccionado a partir de dióxido de carbono, óxido nitroso y las mezclas de los mismos.

Preferiblemente el gas aireador contiene al menos aproximadamente el 50% en volumen, más preferiblemente al menos aproximadamente el 70% en volumen de un gas hidrosoluble, más preferiblemente el 100% en volumen.

Por helado de hielo se entiende una solución congelada esencialmente constituida a partir de azúcar, agua, ácido de fruta u otro agente acidificante, colorante, fruta o aromatizante de fruta.

El helado de hielo tendrá típicamente un contenido de hielo de al menos el 30% en volumen cuando se mide a -18º, más preferiblemente al menos el 40% en volumen cuando se mide a -18º, más preferiblemente al menos el 50% en volumen cuando se mide a -18ºC.

El contenido de hielo se puede determinar siguiendo las técnicas descritas en el artículo de B. De Cindio y S. Correra en Journal of Food Engineering, Volumen 24, páginas 405-414, 1995. Los datos entálpicos requeridos para está técnica se obtienen usando calorimetría adiabática (Calorímetro adiabático Holometrix). Los contenidos de hielo tal como se expresa en la presente memoria descrita se miden en una muestra de 80 g vertida en el portamuestras del calorímetro y enfriada a -75ºC colocando el conjunto el hielo seco antes de colocarlo en el calorímetro (preenfriado a entre -70ºC y -80ºC). Los datos entálpicos obtenidos se analizaron para proporcionar el contenido de hielo como una función de la temperatura siguiendo el procedimiento de Cindio y Carrera.

En general el helado de hielo tiene un contenido de sólidos solubles de menos del 40º en peso, preferiblemente menos del 25% en peso, más preferiblemente menos del 15% en peso. Para los helados de hielo bajos en calorías el contenido de sólidos solubles puede ser tan bajo como aproximadamente el 5% en peso.

Típicamente, los sólidos solubles totales de la composición usada para elaborar el producto de helado de hielo de la presente invención está en el intervalo del 5% en peso al 30% en peso, preferiblemente el 6% al 25% por ejemplo el 7% al 20%.

El contenido total de sólidos solubles se mide a -4ºC y es el porcentaje en peso de la composición total que se disuelve a esa temperatura.

Una ventaja adicional de los productos de helado de hielo que se han aireado con un gas hidrosoluble es que están sorprendentemente provistos de una superficie que está sustancialmente libre de pegajosidad. Normalmente se obtiene una superficie no pegajosa.

El helado de hielo, debe incluir dentro de su composición un estabilizante y no menos del 0,1% en peso de un agente aireador basado en proteínas. Preferiblemente se incluye un estabilizante en una cantidad de al menos el 0,1% en peso. La cantidad máxima de estabilizante es aproximadamente el 1,0% en peso. Preferiblemente la cantidad de estabilizante está en el intervalo del 0,1 al 1,0% en peso, más preferiblemente del 0,15% en peso al 0,7% en peso, por ejemplo del 0,2 al 0,5% en peso. Para una formulación dada y/o unas condiciones de procesamiento la cantidad exacta de estabilizante requerida dependerá del tipo de estabilizante usado. La cantidad de estabilizante se refiere a la cantidad total de estabilizante(s) en el producto.

Tal como se usa en la presente memoria descriptiva el término "estabilizante" se refiere a compuestos referidos convencionalmente en la técnica anterior como estabilizantes. Mejoran la estabilidad de la composición del helado de hielo antes de la congelación y actúan como agentes espesantes. Se cree que incrementan la viscosidad de la fase líquida antes y durante el congelamiento.

Se puede usar cualquier estabilizante, aunque el estabilizante preferido es goma garrofin (LBG). Se pueden usar otros estabilizantes que incluyen Agar-Agar, algin-alginato sódico, alginato de propilenglicol, goma arábiga, goma guar, goma karaya, goma tragacanto, carragenina y sus sales, cáscara de semilla de psilio y, estabilizadores de la celulosa. Se pueden usar las mezclas de cualquier de estos estabilizantes.

La cantidad de agente aireador basado en proteína en un producto aireado con gas hidrosoluble no es inferior al 0,15 en peso. El intervalo de porcentaje en peso típico para el agente aireador en la composición es del 0,1% al 0,5% en peso, más preferiblemente del 0,15% en peso al 0,4% en peso, más preferiblemente del 0,15% en peso al 0,25% en peso.

Un agente aireador, tal como se usa en la presente memoria descriptiva, se refiere a cualquier componente que debido a su actividad de superficie y/o la viscosidad, ayuda a la formación de células de gas más pequeñas (de las que de otro modo se formaría) y resiste a su coalescencia o separación en la matriz no congelada.

Se puede usar cualquier agente aireador basado en proteínas, por ejemplo agentes aireadores basados en huevo tal como clara de huevo, caseinato sódico, isolato de soja, gluten del trigo y proteína de suero. Preferiblemente el agente aireador es una proteína de leche hidrolizada tal como Hyfoama (marca registrada de Quest) y una proteína de soja hidrolizada tal como D-100 (marca registrada de Gunter Industries). Se ha de entender que el agente aireador no incluye gas aireador tal como se refiere más adelante.

Por proteína anticongelante (AFP) se entiende una proteína que tiene propiedades significativamente ricas de inhibición de la recristalización medidas de acuerdo con el ejemplo 2. La AFP proporciona una dimensión de partícula de hielo durante la recristalización de menos de 20 \mum, más preferiblemente de 5 a 15 \mum.

Preferiblemente el helado de hielo comprende al menos el 0,0005% en peso de proteína anticongelante, más preferiblemente el 0,0025% en peso de proteína anticongelante. Típicamente el helado de hielo comprenderá entre el 0,0005% en peso y el 0,005% en peso de proteína anticongelante.

Para algunas aplicaciones puede ser ventajoso incluir una mezcla de dos o más AFP diferentes en el helado de hielo.

La AFP para su uso en productos de la invención puede ser cualquier AFP apropiada para su uso en productos alimentarios. Ejemplos de fuentes apropiadas de AFP se dan por ejemplo en el artículo "Antifreeze proteins and their potential use in frozen food products", Marylin Griffith y K. Vanya Ewart, Biotechnology Advances, vol 13, pp 375-402, 1995 y en las solicitudes de patente WO 98/04699, WO 98/04146, WO 98/04147, 98/04148 y 98/22591.

Las AFP se pueden obtener a partir de sus fuentes mediante cualquier procedimiento apropiado, por ejemplo los procedimientos de aislamiento tal como se describe en los documentos arriba mencionado.

Una fuente posible de materiales de AFP es el pescado. Ejemplos de materiales de AFP de pescado son glicoproteínas anticongelantes (AFGP) (que se puede obtener por ejemplo a partir de bacalao del Atlántico, bacalao de Groenlandia, bacaladilla), AFP de tipo I, (que se puede obtener por ejemplo a partir de falso fletan del Canadá, fletan negro, escorpión común y escorpión agusanado), AFP de tipo II (que se puede obtener por ejemplo a partir de cuervo de mar, eperlano y arenque del Atlántico) y AFP de tipo III (que se puede obtener por ejemplo a partir de bacalao polar, pez lobo del Atlántico, Ulvaria subbifurcata, pez de la borda, y Lycodes lavalaei). Un ejemplo preferido del último tipo se describe en WO 97/02343.

Otra posible fuente de material de AFP son los invertebrados. También se pueden obtener AFP a partir de bacterias.

Una tercera posible fuente de material de AFP son los vegetales. Ejemplos de vegetales que contienen AFP son mostaza de ajo, áster azul, avena de primavera, berro de invierno, canola de invierno, coles de Bruselas, zanahoria, lampaza de holandés, lecherón, lila, cebada de invierno, hidrofilácea de Virginia, finquia de hoja estrecha, zacate colorado, poa patensis, álamo negro, roble blanco, centeno de invierno, hierba mora agridulce, patata, pamplina, diente de león, trigo de primavera e invierno, triticale, vinvapervinca, violeta y hierba.

Se pueden usar ambas especies naturales o las especies que se han obtenido a través de modificación genética. Por ejemplo se pueden modificar genéticamente microorganismos o vegetales para expresar AFP y las AFP se pueden usar de acuerdo con la presente invención.

Se pueden usar técnicas de manipulación genética para producir AFP. Se pueden usar técnicas de manipulación genética para producir AFP con al menos el 80%, más preferiblemente el 95% y preferiblemente el 100% de homología con las AFP directamente obtenidas de las fuentes naturales. Para el propósito de la invención las AFP que poseen este nivel elevado de homología también están comprendidas dentro del término "AFP".

Se pueden usar las técnicas de manipulación genéticas como sigue: Se transformaría un organismo o célula huésped apropiado por una construcción genética que contiene el polipéptido deseado. La secuencia nucleotídica que codifica el polipéptido se puede insertar dentro de un vector de expresión apropiado que codifica los elementos necesarios para la trascripción y la traducción, de tal manera que se expresarán en condiciones apropiadas (por ejemplo con la orientación apropiada y en el marco de lectura correcto y con secuencias diana y de expresión apropiadas). Los procedimientos requeridos para construir estos vectores de expresión son bien conocidos por los expertos en la técnica.

Se puede utilizar una serie de sistemas de expresión para expresar la secuencia de codificación de polipéptido. Estos incluyen, pero no se limitan a, bacterias, sistemas celulares de insectos de levadura, sistema de cultivos de células vegetales y plantas todas transformadas con los vectores de expresión apropiados.

Se puede transformar una amplia variedad de vegetales y sistemas de células vegetales con las construcciones de ácido nucleico de los polipéptidos deseados. Las realizaciones preferidas incluirían, pero no se limitarán a, maíz, tomate, tabaco, zanahorias, fresas, canola y remolacha azucarera.

Para algunas fuentes naturales las AFP pueden consistir en una mezcla de dos o más AFP diferentes.

Preferiblemente la proteína anticongelante se elige de tal manera que da una relación de aspecto de más de 1,9 al cristal de hielo, preferiblemente de 1,9 a 3,0, más preferiblemente de 2,0 a 2,9 incluso más preferido de 2,1 y 2,8 (véase el documento WO 98/04146). La relación de aspecto se define como el diámetro máximo de una partícula dividida por su mínimo diámetro. La relación de aspecto se puede determinar por cualquier procedimiento apropiado. Se ilustra un procedimiento preferido en los ejemplos (Ejemplo 3).

Para el propósito de la invención las AFP preferidas se derivan de pescado. Se prefiere especialmente el uso de proteínas de pescado del tipo III, más preferido HPLC 12 tal como se describe en nuestro caso en el documento WO/ 97/02343.

Sorprendentemente las composiciones de helado de hielo aireadas que contienen proteínas anticongelantes tienen propiedades mecánicas similares si se airean con aire o con un gas hidrosoluble.

Por consiguiente, las composiciones de helado de hielo que contienen proteínas anticongelantes que se han aireado con un gas hidrosoluble tienen las siguientes propiedades mecánicas;

\Delta: módulo/módulo original \geq 0,4, y/o

\Delta: resistencia/resistencia original \geq 0,7 con la condición de que cuando

\Delta: módulo/módulo original \leq 6,0, \Delta módulo \geq 90 MPa, y/o cuando \Delta resistencia/resistencia original \leq 2,0,

\Delta: resistencia \geq 0,2.

Más preferiblemente \Delta módulo/módulo original \geq 1,0; con la condición de que cuando

\Delta: módulo/módulo original \leq 6,0, \Delta módulo \geq 100.

Preferiblemente, \Delta resistencia/resistencia original \geq 0,9. Más preferiblemente, \Delta resistencia/resistencia original \geq 1,5.

Por módulo se entiende el módulo de elasticidad aparente (E) tal como se determina usando un ensayo de flexión de cuatro puntos. El ejemplo 1 da el procedimiento estándar para realizar un ensayo de flexión de cuatro puntos.

Por lo tanto \Delta módulo (\DeltaE) significa el cambio de módulo entre dos helados de hielo cuya formación y cuyo procedimiento de fabricación son idénticos en todos los aspectos excepto que el primer helado de hielo incluye en su composición una proteína anticongelante, y el segundo helado de hielo no tiene proteína anticongelante en su composición (la composición de control). El módulo original (E_{0rig}) es el módulo medido en la composición de
control.

Por resistencia se entiende la resistencia a la flexión (\sigma_{\mu}) que se puede definir como la tensión máxima que un material puede resistir, en las condiciones particulares. La resistencia a la flexión se da por la tensión en un punto de resistencia máxima sobre la resistencia respecto de la curva de desplazamiento registrada durante un ensayo de flexión de cuatro puntos.

Por lo tanto \Delta resistencia (\Delta\sigma_{\mu}) define el cambio de resistencia entre dos helados de hielo cuya formulación y cuyo procedimiento de fabricación son idénticos en todos los aspectos salvo que el primer helado de hielo incluye en su composición una proteína anticongelante, y el segundo helado de hielo no tiene proteína anticongelante incluida en su composición (la composición de control).

La resistencia original (\sigma_{\mu\ orig}) es el módulo medido en la composición de control.

Los productos según la invención tienen una estructura porosa acanalada.

Por estructura porosa acanalada se entiende una estructura que contiene huecos en forma de canales no esféricos y tortuosos. Estando los canales formados por la fase gaseosa. Estas estructuras se pueden distinguir de estructuras conocidas aireadas donde la fase gaseosa forma huecos en forma de burbujas, la mayoría de las cuales son de forma sustancialmente esférica para un volumen de fase gaseosa de entre 0,1 y 0,45.

Las estructuras de productos según la invención se pueden distinguir de las estructuras que contienen AFP aireadas con un gas no soluble tal como el aire, por un diámetro relativo de los canales individuales de gas presentes en los productos aireados con un gas soluble que es superior para el mismo esponjamiento a los huecos presentes en los productos aireados con un gas no soluble.

Además, las estructuras se pueden distinguir de las estructuras que no contienen AFP aireadas con un gas soluble. En los productos según la invención la fase no gaseosa comprende una red continua de paquetes cercanos a cristales de hielo.

Por red continua de paquetes cercanos a cristales de hielo se entiende que cualquier cristal de hielo está conectado a al menos otro cristal de hielo.

Como se ha mencionado anteriormente, la adición de una proteína anticongelante dentro de la composición de helado de hielo proporciona el producto de helado de hielo que se ha aireado con un gas hidrosoluble con nuevas estructuras y propiedades.

El helado de hielo que contiene la proteína anticongelante puede constituir el producto en su totalidad o puede ser un componente de un producto compuesto. Para un producto compuesto, el helado de hielo de la invención se incluye dentro de una elaboración convencional de helado para proporcionar un contraste de textura. Preferiblemente tales productos compuestos contienen el helado de hielo de acuerdo con la invención en forma de elementos discretos en su estructura. Por ejemplo, un núcleo de helado de crema relativamente blanda se puede revestir con una capa de la composición de la invención para proporcionar una capa dura y crujiente que envuelve el núcleo de crema de helado. Otro ejemplo sería la incorporación del helado de hielo de la invención en forma de inclusiones en dulces de helado. Alternativamente, el producto puede ir provisto de un revestimiento continuo o parcial de, por ejemplo, un glaseado de agua, o un helado de hielo no aireado sobre al menos una superficie.

Los productos de helado de hielo según la invención que están aireados con un gas hidrosoluble, se pueden preparar adecuadamente mediante un procedimiento que comprende las siguientes etapas de proceso.

(i): Aireación de una composición de helado de hielo con un gas aireador que contiene al menos aproximadamente el 50% en volumen, preferiblemente al menos aproximadamente el 70%, más preferiblemente el 100% en volumen de un gas hidrosoluble.

(ii): Congelar en un congelador, por ejemplo, un congelador de helado de crema, de manera que el tiempo de permanencia en el congelador es aproximadamente de 2,5 a 10 minutos, preferiblemente de 3 a 9 minutos, por ejemplo de 3 a 9 minutos, y

(iii): Endurecimientos en dos pasos.

Un gas aireador hidrosoluble es uno con una solubilidad en agua de al menos 2 gramos / 100 g de agua a 4ºC y 700 mmHg.

El gas hidrosoluble puede típicamente ser dióxido de carbono, óxido nitroso y las mezclas de los mismos. El resto del gas aireador será típicamente gas que contiene nitrógeno, por ejemplo aire.

Preferiblemente el gas aireador es dióxido de carbono o una mezcla de gases que contienen dióxido de car-
bono.

La aireación puede ocurrir dentro del congelador (helado de crema) o alternativamente antes del congelamiento, por ejemplo dentro de un pre-aireador antes de introducir la composición de helado de hielo en el congelador (helado de crema).

Típicamente el congelador de helador de crema será un intercambiador de calor de superficie raspada.

Se ha de entender que el gas aireador usado según la invención no ha de ser esencialmente aire, pero debe comprender un gas hidrosoluble tal como se define anteriormente.

Se prefiere particularmente que la etapa de endurecimiento en dos pasos del procedimiento anterior se consiga como sigue:

La etapa de endurecimiento en dos pasos se puede conseguir por congelación rápida en el primer paso para formar parcialmente la estructura del producto de helado, siendo la temperatura del segundo paso apropiada para la expansión de la estructura. El primer paso de endurecimiento se consigue usando una temperatura más fría que el segundo paso. El primer paso puede usar aire a -20ºC o inferior soplado sobre el producto. El paso de endurecimiento podría producirse en un único congelador o en un primer congelador con el segundo paso que se produce en otro congelador durante el almacenamiento.

Una etapa preferida de endurecimiento en dos pasos es;

(1): La temperatura del producto necesita reducirse por debajo de al menos -20ºC dentro de aproximadamente 2 horas, por ejemplo dentro de un congelador de aire forzado, túnel de endurecimiento, nitrógeno líquido o cualquier otro medio de enfriamiento rápido apropiado. Típicamente el producto se coloca en un congelador de aire forzado durante 1 hora a -35ºC; y

(2): El producto se retiene entonces a una temperatura de aproximadamente -18ºC o menos hasta que se estabilice la densidad del producto. Esto se puede conseguir almacenando el producto durante 3 días en una cámara de frío a -24ºC. La estructura se estabiliza cuando no hay ningún cambio adicional en su densi- dad.

Descripción de los dibujos

La figura 1 muestra una representación esquemática de los datos grabados durante un ensayo flexión de cuatro puntos.

En las figuras 2 a 5, los ejemplos que contienen AFP se muestran mediante (\boxempty) las muestras de control que no contienen AFP se muestran mediante (\Diamondblack).

La figura 2 muestra una comparación del módulo aparente medido para los ejemplo 4-9 comparados con los ejemplos comparativos A-E.

La figura 3 muestra una comparación de la resistencia a la flexión medida para los ejemplos 4-9 comparados con los ejemplos comparativos A-E.

\newpage

La figura 4 muestra una comparación del módulo aparente medido para los ejemplos comparativos F-K comparados como las muestras de control relevantes.

La figura 5 muestra una comparación de la resistencia a la flexión medida para los ejemplos comparativos F-K comparados con las muestras de control relevantes.

Ejemplos

La invención se ilustrará ahora mediante los siguientes ejemplos.

Ejemplo 1 Ensayo de flexión de cuatro puntos

El ensayo de flexión de cuatro puntos se puede usar para determinar una serie de propiedades mecánicas de materiales de dulces de helado. Las propiedades mecánicas que se miden son módulo de Young (aparente) y resistencia a la flexión.

En un ensayo de flexión, una pieza de ensayo se deforma mientras se mide la resistencia aplicada y la deflexión de la pieza de ensayo. Se muestra un conjunto esquemático de datos para un dulce de helado en la figura 1. El módulo de elasticidad aparente se determina mediante el gradiente de la parte lineal inicial de esta curva.

El ensayo flexión de cuatro puntos requiere la producción de una barra rectangular de lados paralelos de material de dulce de helado. Este se puede obtener por cualquier medio apropiado.

En esta aplicación particular, la barra rectangular de lados paralelos de dulce de helado se hizo usando moldes de aluminio que producen barras que tiene las dimensiones de 25 x 25 x 200 mm.

a) Dulces de helado congelados quietos

La premezcla de liquido dulce de helado se vertió dentro de un molde que se preenfrió en un congelador de aire forzado a -35ºC durante al menos 30 minutos, el molde se colocó a continuación en un congelador de aire forzado a -35ºC durante al menos 2 horas. A continuación, las muestras se desmoldaron y se almacenaron a -25ºC hasta la realización del ensayo (conseguido después de 5-6 días). 18 a 24 horas antes de la realización del ensayo, las muestras se equilibraron por almacenamiento a -18ºC, la temperatura a la cual se realizaron todos los ensayos. Se sometió a ensayo un mínimo de 10 barras para cada juego de muestras y el valor medio de cada juego de muestras se registró como el valor de la propiedad mecánica medida.

b) Dulces de helado congelados con agitación

El dulce de helado se extruyó a partir del congelador de helado de crema (intercambiador de calor de superficie raspada) a una temperatura de 1ºC a 5ºC, dependiendo del dulce de helado, dentro de un molde que se ha preenfriado en un congelador de aire forzado a -35ºC durante al menos 30 minutos, se revistió el molde con papel de silicio para prevenir la adhesión helado-metal. A continuación, la muestra se preparó como anteriormente para muestras congeladas quiescentes.

El ensayo general aplicado a todos los tipos de sólidos se describe en "Biomechanics Materials. A practical Approach" Ed. J.F.V. Vincent, Pub IRL Press, Oxford University Press, Walton Street, Oxford, 1992 y "Handbook of Plastics Test materials" Ed. R.P. Brown, Oub. George Godwin Limited, The Builder Group, 1-3 Pemberton Row, Fleet Street, London, 1981. El ensayo implica colocar cada barra sobre 2 soportes y curvarla hasta que se factura aplicando presión a partir de dos soportes superiores, que están separados por 85 mm, centralmente sobre la superficie superior de la barra. La resistencia aplicada en el curvado y el desplazamiento del contacto móvil se registran a lo largo de todo el ensayo. La velocidad de descenso del soporte móvil fue de 50 mm por minuto.

El módulo de elasticidad aparente del material es proporcionado por la ecuación

E = \frac{(0,21) \cdot gradiente\cdot S^{3}}{BD^{3}}

donde el gradiente es el que se muestra en la figura 1, S es la separación (distancia) entre los contactos de soporte por debajo de la barra de ensayo, B es el ancho de la barra y D es la profundidad de la barra.

Para estos ensayos la separación (S) era de 170 mm.

Con referencia a la figura 1, la resistencia de un material en condiciones de flexión de tres puntos, se proporciona como;

\sigma_{\mu} = \frac{(0,75) \cdot F_{max}S}{BD^{2}}

Donde \sigma_{\mu} es la resistencia a la flexión y F_{max} es la resistencia máxima registrada.

Ejemplo 2

El procedimiento para determinar si una AFP posee propiedades de inhibición de recristalización de hielo.

Las propiedades de inhibición de recristalización se pueden medir usando un "ensayo de alargamiento" modificado (Knight et al., 1988). Se transfiere 2,5 \mul de la solución bajo investigación en sacarosa al 30% (p/p) en una tapa circular de 16 mm, limpia debidamente etiquetada. Se coloca una segunda tapa sobre la parte superior de la gota de solución y el sándwich se vierte gota a gota en un baño de hexano mantenido a -80ºC en una caja de hielo seco. Cuando se han preparado todos los sándwiches, los sándwiches se transfieren del baño de hexano a -80ºC a la cámara de visión que contiene hexano mantenido a -6ºC usando pinzas preenfriadas en el hielo seco. Tras transferir a -6ºC, se puede ver cambiar los sándwiches desde una apariencia transparente a una apariencia opaca. Se graban las imágenes con cámara de vídeo y se graban en un sistema de análisis de imágenes (LUCIA, Nikon) usando un objetivo de 20x. Las imágenes de cada alargamiento se graban en tiempo = 0 y de nuevo después de 60 minutos. Se compara la dimensión de los cristales de hielo en ambos ensayos colocando las diapositivas dentro de una cabina de criostato de temperatura controlada (Bright Instrument Co Ltd, Huntington, RU). Las imágenes de las muestras se transfieren a un sistema de análisis de imágenes Quantimet 520 MC (Leica, Cambridge RU) mediante una cámara de vídeo CCD monocroma Sony. La toma de dimensión de los cristales de hielo se consigue dibujando a mano alrededor del cristal de hielo. Se tomó la dimensión de al menos 400 cristales para cada muestra. Se tomó la dimensión de cristal de hielo como la dimensión más larga de la proyección en 2D de cada cristal. La dimensión media de cristal se determinó como la media de número de las dimensiones individuales de los cristales. Si la dimensión a 30-60 minutos es similar o sólo moderadamente mayor (inferior al 10%) comparada con la dimensión a t = 0, y/o la dimensión de cristal es inferior a 20 micrómetros, preferiblemente de 5 a 15 micrómetros, preferiblemente de 5 a 15 micrómetros, esta es una indicación de buenas propiedades de inhibición de recristalización de hielo.

Ejemplo 3

Medición de relación de aspecto

Las muestras se equilibraron a -18ºC en una cabina medioambiental Prolan durante aproximadamente 12 horas. Las pletinas microscópicas se prepararon untando una capa fina de dulce de helado a partir del centro de las placas finas de vidrio.

Se transfirió cada pletina a una fase microscópica de temperatura controlada (a -18ºC) donde se recogieron y transmitieron las imágenes de cristales de hielo (aproximadamente 400 cristales de hielo individuales) a través de una cámara de vídeo a un sistema de almacenamiento y análisis de imágenes.

Las imágenes de cristales de hielo almacenadas se destacan manualmente dibujando alrededor de su perímetro que destaca entonces todo el cristal. A continuación las imágenes de los cristales destacados se midieron usando el software de análisis de imágenes que cuenta el número de píxels requeridos para completar el mayor diámetro (longitud), el menor diámetro (ancho), la relación de aspecto (longitud/ancho).

Se calculó la relación media de aspecto para los cristales.

Ejemplos 4-9

Ejemplos comparativos A-E

Se preparó una solución de helado de hielo con la siguiente composición.

	% en peso

Sacarosa	10
Goma de algarrobo	0,25
Proteína de leche hidrolizada (Hyfoama DS**)	0,1
AFP* de tipo III	0,0025
Agua	hasta 100.

* como se describe en el documento WO 97/02343
** Hyfoama DS es una marca registrada de Quest International

Todos los ingredientes de helado de hielo salvo la AFP se mezclaron juntos en una mezcladora de gran resistencia durante aproximadamente 3 minutos, añadiendo el agua a una temperatura de 90ºC. La temperatura del helado de hielo fue de aproximadamente 55 a 60ºC después del mezclado. La AFP se añadió al mezclador durante aproximadamente 30 segundos antes del final del tiempo de mezclado.

La mezcla se pasteurizó en un intercambiador de calor de placas a 81ºC durante 25 segundos y a continuación se enfrió en el intercambiador de placas a 5ºC antes de usar.

La solución de helado de hielo se congeló y aireó simultáneamente en un intercambiador de calor de superficie raspada Technology MF 75 con varilla agitadora abierta a la velocidad de 0,5 litros por minutos. El agente aireador era dióxido de carbono al 100%. El helado de hielo se proporcionó con los siguientes esponjamientos (fracción de volumen de dióxido de carbono) conseguidos alterando el caudal del agente aireador apropiado. El tiempo de permanencia en el congelador fue de 3 minutos. El helado de hielo se extruyó a una temperatura de -1,0 a -3,0ºC. A continuación el producto se endureció en un congelador de aire forzado a -35ºC durante al menos 1 hora antes de transferirlo a una cámara de frío a -25ºC durante 3 días.

Ejemplo 4 - sin esponjamiento (0)

Ejemplo 5 - esponjamiento al 4% (0,03)

Ejemplo 6 - esponjamiento al 24% (0,19)

Ejemplo 7 - esponjamiento al 39% (0,28)

Ejemplo 8 - esponjamiento al 42% (0,3)

Ejemplo 9 - esponjamiento al 69% (0,41)

El esponjamiento es el esponjamiento obtenido después de un almacenamiento durante 4 días. La cifra entre paréntesis es la fracción de volumen de CO_{2}.

Además, los Ejemplos comparativos sin AFP se prepararon como sigue:

Ejemplo comparativo A - esponjamiento al 0% (0)

Ejemplo comparativo B - esponjamiento al 34% (0,26)

Ejemplo comparativo C - esponjamiento al 46% (0,31)

Ejemplo comparativo D - esponjamiento al 61% (0,38)

Ejemplo comparativo E - esponjamiento al 63% (0,39).

Se determinaron el módulo de elasticidad aparente y la resistencia a la flexión usando un ensayo de flexión de cuatro puntos como se describe en el Ejemplo 1.

Los resultados se muestran en las figuras 2 y 6, donde los ejemplos que contienen AFP se muestran mediante (\boxempty) y los ejemplos comparativos que no contienen AFP se muestran mediante (\Diamondblack).

Ejemplos comparativos F-K

Los ejemplos 4-9 se repitieron salvo que el aire aireador era aire.

Ejemplo comparativo F - sin esponjamiento (0)

Ejemplo comparativo G - esponjamiento al 20% (0,167)

Ejemplo comparativo H - esponjamiento al 30% (0,23)

Ejemplo comparativo I - esponjamiento al 43% (0,3)

Ejemplo comparativo J - esponjamiento al 67% (0,4)

Ejemplo comparativo K - esponjamiento al 100% (0,5)

Los resultados se compararon con una muestra de control que no contiene AFP. Los resultados se muestran en las figuras 4 y 5, donde los ejemplos de AFP se muestran mediante (\boxempty) y los ejemplos de control que no contienen AFP se muestran mediante (\Diamondblack).

Se calculó \Delta módulo, \Delta módulo/módulo original, \Delta resistencia y \Delta resistencia/resistencia original. Los resultados se muestran en la Tabla 1.

TABLA 1

Ejemplo	\DeltaE (Mpa)	\DeltaE/E_{orig}	\Delta\sigma_{\mu} (Mpa)	\Delta\sigma_{\mu}/\sigma_{\mu\ orig}
F	1338,8	2,0	1,63	1,78
G	1147,5	2,3	1,57	3,08
H	885,6	2,4	1,13	3,14
I	679,4	1,8	0,90	2,65
J	439,9	3,0	0,55	3,67
K	161,9	1,6	0,22	1,83

Ejemplo 10

La preparación de un producto de helado de hielo aireado con dióxido de carbono, con nuevas propiedades alimentarias.

Se preparó una solución de helado de hielo con la siguiente composición, como sigue:

	% en peso

Sacarosa	10,0
Glucosa	5,0
Goma de algarrobo	0,2
Aroma/color a caramelo de leche	0,5
AFP*	0,005
Agua	hasta 100.

* como se describe en el documento WO 97/02343

Se mezclaron todos los ingredientes de helado de hielo salvo AFP usando una mezcladora de gran cizalladura durante aproximadamente 3 minutos. Añadiendo el agua a una temperatura de 80ºC. La temperatura de la mezcla de helado de hielo fue aproximadamente 55-65ºC después del mezclado.

A continuación la mezcla se homogeneizó (14,0647 kg/cm^{2}) y se pasó a través de un intercambiador de calor de placas para la pasteurización a 81ºC durante 25 segundos. A continuación la mezcla se enfrió a aproximadamente 4ºC en el intercambiador de calor de placas antes de su uso.

A continuación la mezcla de helado de hielo se congeló y se aireó simultáneamente usando un intecambiador de calor de superficie raspada Technology MF 75. El agente aireador era dióxido de carbono al 100% El helado de hielo se extruyó conteniendo un esponjamiento al 100 a una temperatura de -3,5ºC. Se usó una boquilla rectangular de acero inoxidable (área de superficie de 40 mm x 20 mm en la salida de la boquilla) para extruir longitudes de helado de hielo que a continuación se endurecieron en un congelador de aire forzado a -35ºC durante 3 horas, a continuación se almacenaron en una cámara de frío a -25ºC.

Se cortaron longitudes de 15 cm de producto endurecido y se sumergieron en chocolate fundido (a 45ºC) para producir una barra de helado de hielo cubierta de chocolate. Esta tiene una textura quebradiza, crujiente y porosa al comer.

Claims

1. Un helado de hielo que comprende una proteína anticongelante, un estabilizante y no menos del 0,1% en peso de un agente aireador basado en proteínas que se puede obtener por un procedimiento que comprende airear el dulce de helado con un gas aireador que contiene al menos el 50% en volumen de un gas hidrosoluble seleccionado a partir de dióxido de carbono, óxido nitroso y las mezclas de los mismos.

2. Un helado de hielo según la reivindicación 1, en el que el gas aireador contiene al menos el 70% en volumen, preferiblemente el 100% en volumen de un gas hidrosoluble.

3. Un helado de hielo según la reivindicación 1 ó 2, en el que el helado de hielo tiene un contenido de helado de al menos el 30% en volumen, más preferiblemente al menos el 40% en volumen, más preferiblemente al menos el 50% en volumen cuando se mide a -18ºC.

4. Un helado de hielo según la reivindicación 1 en el que el estabilizante está presente en una cantidad de al menos el 0,1% en peso.

5. Un helado de hielo según la reivindicación 1 en el que el agente aireador está presente en una cantidad del 0,1 al 0,5% en peso, preferiblemente de del 0,15 al 0,4% en peso, más preferiblemente del 0,15 al 0,25% en peso.

6. Un helado de hielo según la reivindicación 1 en el que en el que la proteína anticongelante está presente en una cantidad de al menos el 0,0005% en peso, preferiblemente al menos el 0,0025% en peso.

7. Un helado de hielo según la reivindicación 1 en el que la proteína anticongelante se elige de tal manera que da una relación de aspecto de más de 1,9 respecto al cristal, preferiblemente de 1,9 a 3,0, más preferiblemente de 2,0 a 2,9, más preferido de 2,1 y 2,8.

8. Un helado de hielo según la reivindicación 1 en el que la proteína anticongelante es HPLC 12 tipo III de pescado.

9. Un helado de hielo según la reivindicación 1, en el que

\Delta módulo/módulo original \geq 0,4, y/o

\Delta resistencia/resistencia original \geq 0,7 con la condición de que cuando

\Delta módulo/módulo original \leq 6,0,

\Delta módulo \geq 90 MPa, y/o cuando \Delta resistencia/resistencia original \leq 2,0,

\Delta resistencia \geq 0,2 MPa.

10. Un helado de hielo según la reivindicación 9, en el que

\Delta módulo/módulo original \geq 1,0; con la condición de que cuando

\Delta módulo/módulo original \leq 6,0, \Delta módulo \geq 100 MPa.

11.Un helado de hielo según la reivindicación 9, en el que

\Delta resistencia/resistencia original \geq 0,9, preferiblemente, \geq 1,5

12. Un procedimiento para la preparar un helado de hielo que comprende proteína anticongelante que comprende las etapas de;

(i): Aireación de una composición de helado de hielo con un gas aireador que contiene al menos el 50% en volumen de un gas hidrosoluble seleccionado a partir de dióxido de carbono, óxido nitroso y las mezclas de los mismos.

(ii): Congelar en un congelador de manera que el tiempo de permanencia en el congelador es de 2,5 a 10 minutos; y

(iii): Endurecimientos en dos pasos.

13. Un procedimiento según la reivindicación 12 en el que el gas aireador contiene al menos el 70% en volumen de una gas hidrosoluble, preferiblemente el 100% en volumen.

14. Un procedimiento según la reivindicación 12 en el que la etapa de endurecimiento en dos pasos se produce por:

(1): reducción de la temperatura del producto por debajo al menos de -20ºC en 2 horas, seguido de

(2): mantenimiento del producto a una temperatura de -18ºC o por debajo de ésta hasta que se estabiliza la densidad del producto.

15. Un procedimiento según la reivindicación 12 en el que el tiempo de permanencia en el congelador es de 3 a 9 minutos.

16. Un procedimiento según la reivindicación 12 en el que la etapa de aireación (i) o bien se produce dentro del congelador usado para la etapa (ii) o dentro de un preaireador antes de que la composición de helado de hielo entre en el congelador.

17. Un procedimiento según la reivindicación 16 en el que el congelador es un congelador para helado.