ES2333439T3 - Procedimiento para la produccion de un producto alimentario congelado. - Google Patents

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Matteo Da Lio
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Abstract

Procedimiento para la producción de un producto alimentario congelado, que comprende las etapas siguientes: i) poner en contacto un intermediario alimentario con un sistema emulsionante; y ii) someter al intermediario alimentario a condiciones de congelación, mientras se agita el intermediario alimentario, en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente en: a) compuestos que presentan la fórmula I: ** ver fórmula** en la que R1 es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos lactilados insaturados; o b) compuestos que presentan la fórmula I, en la que R1 es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados, o c) compuestos que presentan la fórmula I, en la que R 1 es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados y monodiglicéridos lactilados insaturados, o d) monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos lactilados insaturados, o e) monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos, o f) monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados, en el que "monodiglicéridos" se refiere a monoglicéridos, diglicéridos y mezclas de los mismos, en el que "monodiglicéridos lactilados insaturados" se refiere a monoglicéridos lactilados, diglicéridos lactilados y mezclas de los mismos, que presentan un valor de yodo superior a 5, y en el que "intermediario alimentario" se refiere a una mezcla de ingredientes adecuada para la preparación de un producto alimentario congelado.

Description

Procedimiento para la producción de un producto alimentario congelado.
La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de un producto alimentario congelado y a la utilización de un sistema emulsionante.
Campo de la invención
La presente invención se refiere generalmente a métodos e ingredientes útiles para mantener la calidad de los alimentos congelados durante el almacenamiento bajo congelación y para incrementar la vida de almacenamiento. Entre los alimentos congelados se incluyen particularmente helados, postres helados, masas congeladas y pan congelado.
La textura de los productos alimentarios, así como su sabor, resultan importantes para los consumidores. En los alimentos congelados, la textura en gran medida se encuentra controlada por el tamaño de los cristales de hielo. El tamaño de los cristales de hielo en el producto también resulta importante para la conservación de la estructura. Los productores de alimentos congelados, tales como helados y postres helados, han invertido esfuerzos y gastos considerables para garantizar productos de textura suave. Sin embargo, durante el almacenamiento bajo congelación, los cristales de hielo pueden experimentar cambios de número, tamaño y forma. Estos cambios se conocen colectivamente como recristalización. La recristalización puede conducir a una pérdida de calidad de los productos congelados, por ejemplo engrosando o de otro modo estropeando la textura del alimento congelado.
Se produce cierta recristalización naturalmente a temperaturas constantes. Sin embargo, las fluctuaciones de temperatura es conocido que incrementan el problema de la recristalización. Se cree que un incremento de la temperatura durante el almacenamiento bajo congelación provoca que algunos de los cristales de hielo, particularmente los más pequeños, se fundan y en consecuencia conduce a un incremento de la cantidad de agua no congelada en la fase suero. A medida que se reduce la temperatura, el agua se congela nuevamente, aunque sin renuclearse. Por el contrario, se deposita sobre la superficie de cristales de mayor tamaño, con el resultado neto de que el número total de cristales se reduce, mientras que el tamaño medio de los cristales se incrementa.
Las fluctuaciones de temperatura que pueden conducir a la recristalización resultan particularmente comunes en el caso de que las condiciones de almacenamiento bajo congelación no sean ideales, tales como durante el transporte o durante el almacenamiento en congeladores domésticos. Estas fluctuaciones de temperatura también pueden producirse durante el almacenamiento bajo congelación como resultado de la naturaleza cíclica de los sistemas de refrigeración y la necesidad de descongelación automática.
Aunque los fabricantes han utilizado una diversidad de técnicas para reducir los daños asociados a la recristalización, el éxito ha sido limitado y siguen existiendo problemas significativos.
Tradicionalmente, se han utilizado estabilizantes (hidrocoloides), tales como galactomananos, carragenano, alginato, goma xantano y carboximetilcelulosa sódica para retrasar o reducir el crecimiento de los cristales de hielo durante el almacenamiento. Sin embargo, los estabilizantes no presentan ninguna influencia sobre el proceso de nucleación de los cristales de hielo (el tamaño inicial de los cristales de hielo) y únicamente presentan una influencia limitada sobre el proceso de recristalización.
Recientemente, se han propuesto diferentes soluciones para incrementar la vida de almacneamiento del helado y de los postres helados. Sin embargo, estas nuevas soluciones también presentan limitaciones.
Se ha propuesto la extrusión a baja temperatura para helados y postres helados, y en la actualidad es utilizada por algunos productores de helados y postres helados para reducir el tamaño inicial de los cristales de hielo en los helados y postres congelados acabados. Sin embargo, la extrusión a baja temperatura no evita ni enlentece el proceso de recristalización. De esta manera, la extrusión a baja temperatura únicamente extiende la vida de almacenamiento de helados y postres helados al iniciar el proceso de recristalización a partir de un punto de partida más pequeño. La utilización de extrusión a baja temperatura también implica inversiones elevadas en nuevos equipos de procesamiento (un extrusor de husillo único o de husillo doble).
La utilización de proteínas anticongelantes (también denominadas proteínas estructuradoras de hielo o proteínas modificadoras de los cristales de hielo) también se ha sugerido como un medio para incrementar la vida de almacenamiento de helados y productos congelados. Sin embargo, se ha encontrado que dichas proteínas pueden modificar la textura de los productos alimentarios congelados, por ejemplo provocando que sean duros y frágiles. Una dificultad adicional es que en la actualidad dichas proteínas anticongelantes no se producen a escala comercial. Además, todavía no se ha concedido la autorización legal necesaria para la utilización de dichas proteínas anticongelantes.
De esta manera, existe una necesidad de nuevas técnicas para reducir o impedir el proceso de recristalización y mejorar las características de los alimentos congelados, tales como helados y postres helados. Estas técnicas deberían ser económicas y completamente seguras y adecuadas para el consumo humano.
\newpage
El documento WO nº 01/06865 (Societé des Produits Nestlé, S.A.) describe un procedimiento para la producción de productos aireados congelados mediante la preparación de una mezcla de ingredientes adecuada para preparar un producto aireado congelado, la adición de una mezcla de emulsionantes, la aireación de la mezcla y la congelación de la mezcla aireada. La mezcla emulsionante comprende por lo menos un emulsionante capaz de facilitar la formación y estabilización de los cristales alfa de grasas. Según dicho documento, las áreas superficiales de los cristales alfa de grasas sirven como barrera que no permite que los cristales de hielo en el interior de los productos aireados congelados crezcan para formar cristales de hielo más grandes. El emulsionante puede ser por lo menos uno de entre monoesterato de propilenglicol (PGMS), triesterato de sorbitán (STS), monoglicéridos lactilados (LACTEM), monoglicéridos acetilados (ACETEM) o monoglicéridos insaturados. Preferentemente la mezcla emulsionante comprende monoesterato de propilenglicol, triesterato de sorbitán y monoglicéridos insaturados. Lo anterior es la única mezcla emulsionante ejemplificada.
La presente invención solventa los problemas de la técnica anterior.
Descripción de la invención
En un primer aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para la producción de un producto alimentario congelado, que comprende las etapas siguientes:
i)
poner en contacto un intermediario alimentario con un sistema emulsionante, y
ii)
someter el intermediario alimentario a condiciones de congelación agitando simultáneamente el intermediario alimentario,
en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente de:
a)
compuestos que presentan la fórmula I:
1
en la que R^{1} es un grupo hidrocarburo y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
b)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R^{1} es un grupo hidrocarburo y monodiglicéridos saturados, o
c)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R^{1} es un grupo hidrocarburo y monodiglicéridos saturados y monodiglicéridos lactilados insaturados, o d) monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
e)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos, o
f)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados.
\vskip1.000000\baselineskip
Se da a conocer un producto alimentario congelado obtenido u obtenible mediante el procedimiento según se describe en la presente memoria.
En un segundo aspecto, la presente invención proporciona un sistema emulsionante que consiste esencialmente de compuestos que presentan la fórmula I:
2
en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, o
b)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados.
\vskip1.000000\baselineskip
En la presente memoria se da a conocer un producto alimentario congelado que comprende un intermediario alimentario y un sistema emulsionante que consiste esencialmente en los compuestos que presentan la fórmula I:
3
en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y opcionalmente monodiglicéridos y/o monodiglicéridos lactilados insaturados.
En un tercer aspecto, la presente invención proporciona la utilización de un sistema emulsionante como inhibidor del crecimiento de los cristales de hielo en un producto alimentario congelado, en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente de compuestos que presentan la fórmula I:
4
en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
b)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo y monodiglicéridos, o
c)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados.
\vskip1.000000\baselineskip
El término "monodiglicéridos" tal como se utiliza en la presente memoria se refiere a monoglicéridos, a diglicéridos y a mezclas de los mismos.
La expresión "monodiglicéridos lactilados insaturados" tal como se utiliza en la presente memoria se refiere a monoglicéridos lactilados, diglicéridos lactilados y mezclas de los mismos que presentan un valor de 
\hbox{yodo
superior a 5.}
El valor de yodo se define como el número de gramos de yodo adsorbido por 100 gramos de grasa o aceite (por ejemplo según el método oficial de la A.O.C.S. Cd 1-25). Los ácidos grasos y derivados que presentan valores de yodo superior a 5 se entiende que se encuentran por lo menos parcialmente saturados, en donde "parcialmente" se refiere a una mezcla de ácidos grasos saturados y monoinsaturados o poliinsaturados o de derivados de los mismos.
La expresión "intermediario alimentario" tal como se utiliza en la presente memoria se refiere a una mezcla de ingredientes adecuada para preparar un producto alimentario congelado.
La expresión "inhibidor del crecimiento de los cristales de hielo" tal como se utiliza en la presente memoria se refiere a una sustancia capaz de reducir el tamaño de los cristales de hielo durante la formación inicial de los cristales de hielo y/o capaz de reducir el tamaño de los mismos durante la recristalización posterior en comparación con los tamaños de los cristales de hielo en ausencia del inhibidor del crecimiento de los cristales de hielo.
Ventajas
Inesperadamente, se ha encontrado que los compuestos que presentan la fórmula I, tales como el monoesterato de propilenglicol (PGMS), presentes en el sistema emulsionante según se define en las reivindicaciones, proporciona una protección muy potente frente al crecimiento de los cristales de hielo en los productos alimentarios congelados. Al contrario de lo que se enseña en la técnica anterior, inesperadamente los presentes inventores han encontrado que no resulta necesario que el sistema emulsionante incluya triesterato de sorbitán (STS), monoglicéridos lactilados (LACTEM), monoglicéridos acetilados (ACETEM) o monoglicéridos insaturados para que resulte inhibido el crecimiento de los cristales de hielo. La inhibición de la formación y crecimiento de los cristales de hielo puede ser producida por los compuestos que presentan la fórmula I, tales como PGMS, presentes en el sistema emulsionante según se define en las reivindicaciones.
Sin querer estar vinculados por la teoría, se cree que los cristales de hielo formados se encuentran recubiertos por una capa del compuesto o compuestos de fórmula I y grasas, que es capaz de inhibir físicamente el crecimiento adicional de cristales de hielo. Los cristales de hielo, de tamaño muy pequeño, aparentemente se encuentran presentes en grupos.
Los compuestos que presentan la fórmula I dan lugar a la incorporación de agua en la fase grasa de la mezcla para helado, que puede estudiarse mediante centrifugación o mediante análisis del tamaño de las partículas.
Además, se ha encontrado que, por el contrario que lo que se enseña en la técnica anterior, los cristales alfa de grasas no desempeñan ningún papel significativo en la inhibición de la formación y crecimiento de los cristales de hielo. Se cree que la inhibición del crecimiento de los cristales de hielo se relaciona con la capacidad del agua, en la fase lamelar sobre la superficie de los glóbulos de grasa en el helado, a unirse sobre la superficie de los cristales de hielo, limitando de esta manera el crecimiento de los mismos.
Además se ha descubierto que el aire en los productos aireados congelados puede estabilizarse con varios emulsionantes y estabilizadores diferentes. Por ejemplo, los monoglicéridos insaturados pueden sustituirse con monoglicéridos saturados para la estabilización del aire.
También se ha encontrado que los monoglicéridos saturados o LACTEM insaturado, que pueden encontrarse presentes en el sistema emulsionante según se define en las reivindicaciones, proporcionan una estabilidad mejorada de las burbujas de aire en el helado.
También pueden utilizarse compuestos que presentan la fórmula I para mejorar la textura del yogur mediante un efecto ligante del agua.
También pueden utilizarse compuestos que presentan la fórmula I para inhibir la cristalización de la lactosa en el helado y en los postres helados.
Para facilitar la referencia dicho aspectos y aspectos adicionales de la presente invención se comentan a continuación bajo los títulos de sección apropiados. Sin embargo, las enseñanzas en cada sección no se encuentran necesariamente limitadas a cada sección particular.
Aspectos preferidos
Tal como se ha indicado anteriormente, en un aspecto la presente invención proporciona un procedimiento para la producción de un producto alimentario congelado, que comprende las etapas siguientes:
i)
poner en contacto un intermediario alimentario con un sistema emulsionante, y
ii)
someter al intermediario alimentario a condiciones de congelación, bajo agitación,
en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente de:
a)
compuestos que presentan la fórmula I:
5
en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
b)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo y monodiglicéridos saturados, o
c)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
d)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
e)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos, o
f)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados.
\vskip1.000000\baselineskip
Sistema emulsionante Compuestos que presentan la fórmula I
En un aspecto preferente, R_{1} en la fórmula I es un grupo hidrocarburo C_{1}-C_{30}.
En la presente memoria, la expresión "hidrocarburo" se refiere a cualquiera de entre un grupo alquilo, un grupo alquenilo o un grupo alquinilo, siendo dichos grupos lineales, ramificados o cíclicos, o un grupo arilo. El término hidrocarburo también incluye dichos grupos, aunque en los que se han realizado sustituciones opcionales. En el caso de que el hidrocarburo sea una estructura ramificada que presente sustituyente o sustituyentes, la sustitución puede encontrarse en el esqueleto hidrocarburo o en una rama; alternativamente, las sustituciones pueden encontrarse en el esqueleto hidrocarburo y en una rama.
Preferentemente, R_{1} en la fórmula I se selecciona independientemente de entre los grupos hidrocarburo C_{7}-C_{29}. Más preferentemente, R_{1} se selecciona independientemente de entre los grupos hidrocarburo C_{11}-C_{29}, más preferentemente R_{1} se selecciona independientemente de entre los grupos hidrocarburo C_{17}-C_{29}, tales como los grupos C_{17}-C_{23} o los grupos C_{19}-C_{23}. En un aspecto altamente preferente, R_{1} es un grupo hidrocarburo C_{21}. En aspectos preferentes adicionales, R_{1} se selecciona independientemente de entre los grupos hidrocarburo C_{9}-C_{27}, más preferentemente R_{1} se selecciona independientemente de entre los grupos hidrocarburo C_{15}-C_{27}, tales como un grupo C_{15}-C_{21} o un grupo C_{17}-C_{21}. En un aspecto altamente preferente, R_{1} es un grupo hidrocarburo C_{15}. En un aspecto particularmente altamente preferente, R_{1} es un grupo hidrocarburo C_{17}.
Preferentemente, R_{1} en la fórmula I se selecciona independientemente de entre un grupo alquilo C_{7}-C_{29}. Más preferentemente, R_{1} se selecciona independientemente de entre un grupo alquilo C_{11}-C_{29}, más preferentemente R_{1} se selecciona independientemente de entre un grupo alquilo C_{17}-C_{29}, tal como un grupo C_{17}-C_{23} o un grupo C_{19}-C_{23}. En un aspecto altamente preferido, R_{1} se selecciona independientemente de entre un grupo alquilo C_{21}. En aspectos preferidos adicionales R_{1} se selecciona independientemente de entre un grupo alquilo C_{15}-C_{27}, tal como un grupo C_{15}-C_{21} o un grupo C_{17}-C_{21}. En un aspecto altamente preferido, R_{1} es un grupo alquilo C_{15}. En un aspecto altamente preferido, R_{1} es un grupo alquilo C_{17}.
Preferentemente, R_{1} es un grupo hidrocarburo saturado.
En un aspecto, R_{1} se selecciona independientemente de entre los grupos hidrocarburo saturados y los grupos hidrocarburo insaturados. De esta manera en el presente aspecto, la presente invención puede proporcionar un procedimiento para la producción de un producto alimentario congelado, que comprende las etapas siguientes:
i)
poner en contacto un intermediario alimentario con un sistema emulsionante, y
ii)
someter al intermediario alimentario a condiciones de congelación, bajo agitación, en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente de:
a)
compuestos que presentan la fórmula I:
6
en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
b)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo y monodiglicéridos saturados, o
c)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo y monodiglicéridos saturados y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
d)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
e)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos, o
f)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados.
\vskip1.000000\baselineskip
Preferentemente, R_{1} es un grupo (CH_{2})_{n}CH_{3}, en el que n es cero o un número entero positivo. Preferentemente, n se selecciona independientemente de entre los números enteros comprendidos entre 6 y 28, más preferentemente entre 10 y 28, más preferentemente entre 16 y 28, tales como 16 a 22, ó 18 a 22. En un aspecto altamente preferente n es 20, Preferentemente, n se selecciona independientemente de entre los números enteros entre 6 y 28, más preferentemente entre 8 y 26, más preferentemente entre 14 y 26, tales como 14 a 20, ó 16 a 20. En un aspecto particularmente altamente preferente, n es 14. En un aspecto particularmente altamente preferente, n es 16.
Se apreciará que la presente invención proporciona mezclas de compuestos que presentan la fórmula I tal como se indica en la presente memoria. Por ejemplo, la presente invención contempla mezclas de compuestos que presentan la fórmula I, en las que, en un compuesto, R_{1} es un grupo alquilo C_{15}, y en otro compuesto R_{1} es un grupo alquilo C_{17}. Por ejemplo, la presente invención contempla mezclas de compuestos que presentan la fórmula I, en las que, en un compuesto, R_{1} es un grupo (CH_{2})_{14}CH_{3}, y en otro compuesto, R_{1} es un grupo (CH_{2})_{16}CH_{3}.
En un aspecto altamente preferido, el compuesto que presenta la fórmula I es, o es por lo menos, monoesterato de propilenglicol (PGMS).
El sistema emulsionante puede comprende cantidades menores de compuestos que presentan la fórmula II:
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7 
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en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo y R_{2} es un grupo hidrocarburo.
Preparación de compuestos que presentan la fórmula I
La producción industrial de ésteres de ácidos grasos propilenglicol según la fórmula I puede tener lugar mediante la esterificación del propilenglicol con ácidos grasos, típicamente en la forma de mezclas comerciales de ácido esteárico. La esterificación se lleva a cabo a temperaturas de entre 170ºC y 210ºC en presencia o no de un catalizador alcalino. Durante la reacción, se separa agua de la mezcla de reacción mediante destilación. Resulta posible controlar la composición de la mezcla de reacción mediante la modificación de la proporción entre ácido graso y propilenglicol.
Tras la concentración de la mezcla de reacción mediante destilación del exceso de propilenglicol, el producto típico consiste de una mezcla de aproximadamente 50% a 70% de monoésteres según la fórmula I y 30% a 50% de diésteres según la fórmula II. La concentración del monoéster puede conseguirse mediante cristalización fraccionada a partir de hexano o mediante un proceso de destilación molecular, que típicamente se utiliza para el proceso de producción industrial. El producto final presenta en este caso un contenido de monoéster de propilenglicol según la fórmula I, preferentemente de entre aproximadamente 90% a 100%, más preferentemente de entre aproximadamente 95% y 100% de monoésteres de propilenglicol según la fórmula I.
Los ésteres de propilenglicol pueden prepararse mediante un método diferente basado en la interesterificación de las grasas (triglicéridos) con propilenglicol en presencia de un catalizador alcalino. La reacción tiene lugar a temperaturas comprendidas entre 200ºC y 300ºC y a presiones de cómo máximo 15 bares. La mezcla de reacción es bastante compleja; contiene monoésteres y diésteres de propilenglicol conjuntamente con monoglicéridos, diglicéridos y triglicéridos y algunos ácidos grasos de propilenglicol libres y glicerol.
La concentración de los monoésteres puede llevarse a cabo mediante destilación molecular, dependiendo de la aplicación, la mezcla de reacción de la interesterificación puede utilizarse directamente tras la eliminación opcional del propilenglicol libre y del glicerol libre.
La esterificación catalizada enzimáticamente del propilenglicol con los ácidos grasos ha sido descrita, aunque la tecnología todavía no se utiliza a escala comercial (Shaw, Jei-Fu, Lo-Shian, J. Amer. Oil Chem. Soc. 71:715, 1994).
Monodiglicéridos y/o monodiglicéridos lactilados insaturados
Tal como se ha indicado anteriormente, en un aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para la producción de un producto alimentario congelado, que comprende las etapas siguientes:
i)
poner en contacto un intermediario alimentario con un sistema emulsionante, y
ii)
someter al intermediario alimentario a condiciones de congelación, bajo agitación, en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente de:
a)
compuestos que presentan la fórmula I:
8
en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
b)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo y monodiglicéridos saturados, o
c)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y diglicéridos saturados y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
d)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
e)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos, o
f)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados.
\vskip1.000000\baselineskip
En otro aspecto preferido, el sistema emulsionante consiste esencialmente de compuestos que presentan la fórmula I y monodiglicéridos saturados.
En otro aspecto preferido, el sistema emulsionante consiste esencialmente de PGMS y monodiglicéridos.
En un aspecto preferido adicional, el sistema emulsionante consiste esencialmente de compuestos que presentan la fórmula I y monodiglicéridos lactilados insaturados.
En un aspecto preferido adicional, el sistema emulsionante consiste esencialmente de compuestos que presentan la fórmula I, monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados.
En un aspecto preferido, los monodiglicéridos se encuentran presentes. En un aspecto preferente, los monodiglicéridos lactilados insaturados se encuentran presentes. En un aspecto preferente, los monodiglicéridos y los monodiglicéridos lactilados insaturados se encuentran presentes.
En un aspecto preferido, los monodiglicéridos son monoglicéridos. En un aspecto preferente, los monodiglicéridos son diglicéridos. En un aspecto preferente, los monodiglicéridos son una mezcla de monoglicéridos y diglicéridos.
Se ha encontrado que los compuestos que presentan la fórmula I y los monodiglicéridos y/o los monodiglicéridos lactilados insaturados presentan un efecto sinérgico.
Preferentemente, los monodiglicéridos son monodiglicéridos saturados.
\newpage
En un aspecto, los monodiglicéridos se encuentran presentes en la composición/procedimiento de la presente invención.
De esta manera, en un aspecto preferente, la presente invención proporciona un procedimiento para la producción de un producto alimentario congelado, que comprende las etapas siguientes:
i)
poner en contacto un intermediario alimentario con un sistema emulsionante, y
ii)
someter al intermediario alimentario a condiciones de congelación, bajo agitación,
en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente de compuestos que presentan la fórmula I:
\vskip1.000000\baselineskip
9 
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R^{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados (tales como monoglicéridos saturados).
Preferentemente, los monodiglicéridos para la utilización en la presente invención se seleccionan de entre los monodiglicéridos que presentan cualquier longitud adecuada de cadena de ácido graso. Por ejemplo, monodiglicéridos que presentan una longitud de cadena de ácido graso de entre 4 y 24 carbonos, tal como de entre 4 y 24 carbonos, de entre 6 y 24 carbonos, de entre 8 y 24 carbonos, de entre 10 y 24 carbonos, de entre 12 y 24 carbonos, de entre 4 y 22 carbonos, de entre 4 y 20 carbonos, de entre 4 y 18 carbonos, de entre 4 y 16 carbonos, e entre 4 y 14 carbonos, de entre 4 y 12 carbonos, de entre 6 y 22 carbonos, de entre 8 y 20 carbonos, de entre 10 y 18 carbonos, de entre 10 y 16 carbonos, de entre 10 y 14 carbonos, presentando los monodiglicéridos una longitud de cadena de ácidos grasos de 12 carbonos, incluyendo el producto de reacción de glicerol y ácido láurico (preferentemente el ácido láurico se obtiene a partir de aceite de coco, aceite de palmiste, incluyendo aceite de babassu, aceite de cohune, aceite de murumuru, aceite de ouricuri y aceite de tucum) y monodiglicéridos preparados a partir del producto de reacción de glicerol y grasas animales, incluyendo manteca y sebo, o a partir del producto de reacción de glicerol y aceites vegetales, incluyendo aceite de colza, aceite de soja, aceite de palma, y mezclas y derivados de los mismos.
Un ejemplo de un monodiglicérido adecuado es DIMODAN® HR (monodiglicéridos saturados destilados), disponible de Danisco, A/S.
Se ha encontrado que la presencia en el sistema emulsionante de monodiglicéridos, preferentemente monodiglicéridos saturados y/o monodiglicéridos lactilados insaturados, incrementa el efecto de los compuestos que presentan la fórmula I mediante el incremento de la estabilidad de fusión del producto alimentario congelado. En particular, se ha encontrado que, en el caso de que el producto alimentario congelado sea un helado, la presencia de monodiglicéridos y/o de monodiglicéridos lactilados insaturados conduce a un incremento de la cremosidad y de la estabilidad de fusión del helado.
Sistema emulsionante
En una forma de realización preferida, el sistema emulsionante no comprende triesterato de sorbitán (o se encuentra esencialmente libre de triesterato de sorbitán).
En una forma de realización preferida adicional, el sistema emulsionante no comprende monoglicéridos acetilados (o se encuentra esencialmente libre de monoglicéridos acetilados).
Se ha encontrado que la presencia en el sistema emulsionante de emulsionantes diferentes de los compuestos que presentan la fórmula I, de monodiglicériods y de monodiglicéridos lactilados insaturados podría presentar un efecto perjudicial sobre el tamaño de los cristales de hielo tras el ensayo de choque térmico. En particular, se ha encontrado que la presencia en el sistema emulsionante de emulsionantes tales como triesterato de sorbitán y monoglicéridos acetilados presenta un efecto perjudicial sobre el tamaño de los cristales de hielo tras el ensayo de choque térmico.
Cantidades
Tal como se ha indicado anteriormente, en un aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para la producción de un producto alimentario congelado, que comprende las etapas siguientes:
i)
poner en contacto un intermediario alimentario con un sistema emulsionante, y
ii)
someter al intermediario alimentario a condiciones de congelación, bajo agitación,
en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente de:
a)
compuestos que presentan la fórmula I:
10
en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
b)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados,
c)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
d)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
e)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos, o
f)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados.
\vskip1.000000\baselineskip
Preferentemente, los compuestos que presentan la fórmula I se encuentran presentes en una cantidad de por lo menos 0,2% en peso del intermediario alimentario, más preferentemente de entre 0,2% y 1,00%, más preferentemente de entre 0,2% y 0,5%, tal como aproximadamente 0,3% o aproximadamente 0,45%.
Preferentemente, los monodiglicéridos se encuentran presentes en una cantidad de entre 0,05% y 1,0% en peso del intermediario alimentario, más preferentemente de entre 0,05% y 0,8%, de entre 0,05% y 0,6%, más preferentemente de aproximadamente 0,1% a 0,6% en peso del intermediario alimentario.
Preferentemente, los compuestos que presentan la fórmula I y los monodiglicéridos se encuentran presentes en una proporción de entre aproximadamente 2:1 y 1:2.
Preferentemente, los compuestos que presentan la fórmula I se encuentran presentes en una cantidad de aproximadamente 0,3% en peso del intermediario alimentario y los monodiglicéridos se encuentran presentes en una cantidad de aproximadamente 0,15% en peso del intermediario alimentario.
Se ha encontrado que la puesta en contacto de un intermediario alimentario con un sistema emulsionante que contiene compuestos que presentan la fórmula I en una cantidad de aproximadamente 0,3% en peso del intermediario alimentario y monodiglicéridos, preferentemente monodiglicéridos saturados en una cantidad de aproximadamente 0,15% en peso del intermediario alimentario produce un producto alimentario congelado con cristales de hielo aproximadamente 60% más pequeños que aquellos en un producto alimentario congelado preparado con un sistema emulsionante/estabilizante de la técnica anterior, tal como CREMODAN® SE 716 de Danisco, A/S, en el que se produce choque térmico severo.
Además, se ha encontrado que poner en contacto un intermediario alimentario con un sistema emulsionante que contiene compuestos que presentan la fórmula I, y monodiglicéridos y/o monodiglicéridos lactilados insaturados, produce un producto alimentario congelado con cristales de hielo aproximadamente 40% más pequeños que aquellos en un producto alimentario congelado preparado con un sistema emulsionante que contiene únicamente compuestos que presentan la fórmula I. De esta manera, se ha encontrado que los compuestos que presentan la fórmula I y los monodiglicéridos y/o monodiglicéridos lactilados insaturados presentan un efecto sinérgico sobre la inhibición del crecimiento de los cristales de hielo.
Se cree que los compuestos que presentan la fórmula I son capaces de inhibir el crecimiento de los cristales de hielo, mientras que los monodiglicéridos y/o monodiglicéridos lactilados insaturados estabilizan las burbujas de aire, incrementan la estabilidad de fusión y mejoran las propiedades sensoriales del producto alimentario congelado. De esta manera, un sistema emulsionante que consiste esencialmente de compuestos que presentan la fórmula I y monodiglicéridos y/o monodiglicéridos lactilados insaturados, preferentemente monodiglicéridos saturados, resulta altamente ventajoso.
Intermediario alimentario
Tal como se ha indicado anteriormente, en un aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para la producción de un producto alimentario congelado, que comprende las etapas siguientes:
i)
poner en contacto un intermediario alimentario con un sistema emulsionante, y
ii)
someter al intermediario alimentario a condiciones de congelación, bajo agitación,
en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente de:
a)
compuestos que presentan la fórmula I:
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\vskip1.000000\baselineskip
en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
b)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo y monodiglicéridos saturados, o
c)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
d)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
e)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos, o
f)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados.
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Tal como se ha definido anteriormente, la expresión "intermediario alimentario" tal como se utiliza en la presente memoria se refiere a una mezcla de ingredientes adecuada para preparar un producto alimentario congelado.
Los ingredientes dependerán del producto alimentario congelado deseado. Por ejemplo, si el producto alimentario congelado deseado es helado, entre los ingredientes adecuados pueden incluirse agua, grasas tales como grasa láctea o grasa vegetal, sólidos lácteos no grasos (MSNF), edulcorantes, estabilizantes, saborizantes y colorantes. A título de ejemplo adicional, en el caso de que el producto alimentario congelado sea masa, entre los ingredientes adecuados se incluyen agua, grasa tal como grasa vegetal, harina, levadura, sal, enzimas y estabilizantes.
En una forma de realización preferida, el intermediario alimentario comprende grasa. Preferentemente, la grasa es una grasa rica en ácido láurico o grasa láctea.
La expresión "grasa rica en ácido láurico" tal como se utiliza en la presente memoria se refiere a una grasa en la que el ácido graso predominante es el ácido láurico.
En una forma de realización preferida, la grasa es una grasa rica en ácido láurico seleccionada de entre el grupo constituido por aceite de palmiste endurecido y aceite de coco endurecido.
Se ha encontrado que los cristales de hielo más pequeños se obtiene en el caso de que la grasa sea \beta'-estable. Las grasas ricas en ácido láurico, tales como el aceite de palmiste endurecido y el aceite de coco endurecido son \beta'-estables. De esta manera, en una forma de realización preferida, el intermediario alimentario comprende una grasa \beta'-estable. Benefat® D, de Danisco, que es una grasa alfa-estable, proporciona un efecto inferior. Lo anterior indica que los cristales alfa de grasa no son responsables del efecto sobre los cristales de hielo.
\newpage
Sin respaldo teórico, se cree que los compuestos que presentan la fórmula I y la grasa recubren los cristales de hielo formados con una capa que puede inhibir físicamente el crecimiento adicional de cristales de hielo; ver la figura 8. Los cristales de hielo, de tamaño muy reducido, aparentemente se encuentran presentes en grupos; ver las figuras 3 y 5.
Fabricación de helado
Tal como se ha indicado anteriormente, el procedimiento de la presente invención comprende la etapa de poner en contacto un intermediario alimentario con un sistema emulsionante.
Se apreciará fácilmente que las etapas adicionales del procedimiento dependerán del producto alimentario congelado deseado. En el caso de que el producto alimentario congelado deseado sea helado, pueden llevarse a cabo las etapas de procedimiento siguientes.
Mezcla uniforme
En primer lugar, los ingredientes seleccionados se mezclan entre sí. Típicamente, los ingredientes líquidos se mezclan entre sí en primer lugar y se añaden posteriormente los ingredientes secos. Los ingredientes líquidos pueden encontrarse fríos o pueden calentarse hasta aproximadamente 60ºC. La mezcla uniforme requiere la agitación rápida para incorporar polvos, y con frecuencia se utilizan mezcladores de alta velocidad.
En el caso de que se utilice mantequilla/aceite de mantequilla o grasa vegetal, idealmente debería fundirse separadamente y añadirse a la mezcla a 40ºC o con un mezclador estático a la entrada del homogeneizador por medio de una bomba dosificadora.
Pasteurización y homogeneización
La mezcla seguidamente se pasteuriza. La pasteurización se lleva a cabo para destruir las bacterias patogénicas y organismos descomponedores, tales como psicotrófos. Existen tres etapas diferentes en la pasteurización: pasteurización, homogeneización y enfriamiento.
La homogeneización de la mezcla se lleva a cabo con el fin de formar la emulsión grasa rompiendo o reduciendo el tamaño de los glóbulos de grasa encontrados de tamaño inferior a 1 \mum.
La pasteurización puede llevarse a cabo mediante pasteurización continua o por lotes.
Pasteurización continua
En la actualidad, el principio de pasteurización más comúnmente aplicado es la pasteurización continua, en la que la mezcla de helado típicamente se calienta durante, como mínimo, 16 segundos a una temperatura comprendida entre 80ºC y 90ºC en una placa intercambiadora de calor. La pasteurización continua habitualmente se lleva a cabo en un intercambiador de calor de alta temperatura durante un tiempo corto (HTST) tras mezclar uniformemente los ingredientes en un tanque de alimentación aislado de gran tamaño. Resulta necesaria cierto precalentamiento, a una temperatura de entre 30ºC y 40ºC, para la solubilización de los componentes. El sistema HTST se encuentra dotado de secciones de calentamiento, secciones de enfriamiento y secciones regenerativas.
Pasteurización por lotes
La pasteurización por lotes es el método antiguo, en el que todos los ingredientes de la mezcla se calientan lentamente en un tanque dotado de una camisa de agua caliente. Con el fin de evitar las incrustaciones en el fondo y en las paredes laterales del tanque, el procedimiento de calentamiento debe ser suave, con un diferencial de temperatura (delta T) reducido entre la mezcla y el medio de calentamiento. Debido a que delta T debe ser pequeño y la proporción volumen de mezcla/superficie del tanque típicamente es elevada, inevitablemente son necesarios varios minutos únicamente para calentar la mezcla hasta una temperatura de 60ºC. Resulta necesaria la agitación efectiva de la mezcla para mejorar la transferencia de calor desde la superficie del tanque hasta la mezcla. El consumo energético de la pasteurización por lotes es muy elevado y, al contrario que la pasteurización continua, no se recupera el calor.
Homogeneización
Tras la pasteurización, la mezcla se homogeneiza mediante presiones elevadas. La homogeneización típicamente tiene lugar a una temperatura de aproximadamente 80ºC y la presión de homogeneización puede encontrarse comprendida en la región de entre 90 bares (1.300 psi) y 250 bares (3.600 psi) a una temperatura de entre 65ºC y 75ºC. Los tanques de lotes habitualmente se operan en tándem, de manera que uno se encuentra en funcionamiento mientras se prepara el siguiente. Los temporizadores automáticos y las válvulas garantizan que se cumple el tiempo de funcionamiento correcto.
La homogeneización puede llevarse a cabo antes o después de la pasteurización.
Posteriormente, la mezcla se enfría hasta temperaturas refrigeradas (4ºC) pasándola a través de un intercambiador de calor (placa o tubo doble o triple).
Envejecimiento
La mezcla se enfría hasta la temperatura de envejecimiento, que es de aproximadamente 4ºC. A continuación, la mezcla se envejece durante, como mínimo, cuatro horas, aunque preferentemente toda la noche. Lo anterior deja tiempo para que la grasa se cristalice y para que las proteínas y polisacáridos se hidraten por completo.
Congelación
Tras el envejecimiento, la mezcla puede conducirse a un tanque de saborización, en el que se añade cualquier sabor líquido, puré de fruta o color. A continuación, la mezcla inicia el procedimiento de congelación dinámica, en el que se congela una parte del agua y se bate aire introduciéndolo en la mezcla congelada. La congelación puede llevarse a cabo mediante un procedimiento de congelación en continuo o mediante congelación/montado por lotes.
La congelación continua puede llevarse a cabo en un congelador de barril. El congelador de barril es un intercambiador de calor tubular con dispositivos raspadores de las superficies, que presenta una camisa con un refrigerante en ebullición, tal como amonio o freón. La mezcla se bombea a través del congelador de barril y se expulsa por el otro extremo tras aproximadamente 30 segundos a 3 minutos. En el caso de los congeladores por lotes, el procedimiento requiere 10 a 15 minutos. En el caso de que se expulse la mezcla por el otro extremo, aproximadamente 50% del agua de la misma se encuentra congelada. En el interior del congelador de barril también hay cuchillas giratorias que limpian el hielo de las superficies del congelador mediante raspado. También dispone de palas batidoras en el interior de la máquina que ayudan a batir la mezcla e incorporar aire.
El helado contiene una cantidad considerable de aire, típicamente hasta la mitad de su volumen. Lo anterior proporciona al producto su ligereza característica. El contenido de aire se denomina "overrun".
Endurecimiento
A medida que se retira el helado con aproximadamente la mitad del agua del mismo helada, puede añadirse materia particulada, tal como trozos de fruta, frutos secos o galletas, a la suspensión semicongelada. A continuación, se empaqueta el helado y se introduce en un congelador rápido a una temperatura comprendida entre -30ºC y -40ºC, donde la mayor parte del resto del agua se congela.
El endurecimiento implica la congelación estática (quieta, quiescente) de los productos empaquetados en congeladores rápidos. La tasa de congelación idealmente debería ser rápida, de manera que las técnicas de congelación implican una temperatura baja (-40ºC) con convección incrementada (túneles de congelación con ventiladores de aire forzado) o conducción incrementada (congeladores de placas).
En lugar del procedimiento tradicional de endurecimiento, el helado puede bombearse desde el congelador de helado hasta el interior de un extrusor de baja temperatura (extrusor de husillo único o doble), que lleva la temperatura del helado hasta una temperatura comprendida entre -12ºC y -18ºC. Tras el rellenado o la extrusión, el helado puede llevarse directamente a su almacenamiento en frío.
Almacenamiento
El helado endurecido debería almacenarse a una temperatura inferior a -25ºC. A menos de aproximadamente
-25ºC, el helado es bastante estable durante un tiempo prolongado sin peligro de crecimiento rápido de los cristales de hielo; sin embargo, a más de -25ºC, resulta posible el crecimiento de cristales de hielo, y la tasa de crecimiento de los cristales depende de la temperatura del almacenamiento. Cuanto mayor es la temperatura de almacenamiento, más rápida es la tasa de crecimiento de los cristales de hielo. Lo anterior limita la vida de almacenamiento del helado.
Etapas del procedimiento
Tal como se ha indicado anteriormente, el procedimiento de la presente invención comprende la etapa de poner en contacto un intermediario alimentario con un sistema emulsionante.
En una forma de realización preferente, el procedimiento comprende la etapa de disolver el sistema emulsionante en agua. En la presente forma de realización, el sistema emulsionante puede disolverse en grasa, de manera que el intermediario alimentario puede ponerse en contacto con grasa.
En una forma de realización preferida, el procedimiento comprende la etapa disolver el sistema emulsionante en grasa. En esta forma de realización, el sistema emulsionante puede disolverse en grasa y el intermediario alimentario puede entrar en contacto con agua.
El procedimiento comprende una etapa de congelación dinámica.
La expresión "etapa de congelación dinámica" tal como se define en la presente memoria se refiere a someter el intermediario alimentario a condiciones de congelación bajo agitación. Lo anterior contrasta con una etapa de congelación estática, en la que el intermediario alimentario se somete a condiciones de congelación bajo condiciones estáticas.
Se ha encontrado que los compuestos que presentan la fórmula I no influyen significativamente sobre el crecimiento de los cristales de hielo bajo condiciones quiescentes de congelación (sin tratamiento mecánico según estudios de microscopía de platina fría).
En una forma de realización preferida, el procedimiento comprende una etapa de congelación.
En una forma de realización preferida, el procedimiento comprende una etapa de congelación con una temperatura de extracción del congelador inferior a -4ºC. Preferentemente, la temperatura de extracción del congelador se encuentra comprendida entre aproximadamente -4ºC y -7ºC, preferentemente entre aproximadamente -5ºC y -7ºC, más preferentemente entre aproximadamente -5ºC y -6ºC, más preferentemente de aproximadamente -6ºC.
La temperatura de extracción es la temperatura del helado en el momento en que sale del congelador de helado.
En la presente memoria se enseña un procedimiento para la producción de un producto alimentario congelado, que comprende las etapas siguientes:
(i)
mezclar uniformemente un intermediario alimentario,
(ii)
poner en contacto el intermediario alimentario con un sistema emulsionante,
(iii)
pasteurizar el intermediario alimentario,
(iv)
homogeneizar el intermediario alimentario,
(v)
envejecimiento del intermediario alimentario,
(vi)
congelación del intermediario alimentario, y
(vii)
endurecimiento del intermediario alimentario,
en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente de compuestos que presentan la fórmula I:
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12 
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en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y opcionalmente monodiglicéridos y/o monodiglicéridos lactilados insaturados.
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Producto alimentario congelado
En una forma de realización preferida, el producto alimentario congelado es un producto alimentario congelado aireado.
En la presente forma de realización, la presente invención proporciona un procedimiento para la producción de un producto alimentario congelado aireado, que comprende las etapas siguientes:
i)
poner en contacto de un intermediario alimentario con un sistema emulsionante, y
ii)
someter el intermediario alimentario a condiciones de congelación bajo agitación,
\newpage
en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente de:
a)
compuestos que presentan la fórmula I:
13
en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
b)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados, o
c)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
d)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
e)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos, o
f)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados.
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La expresión "producto alimentario congelado aireado" tal como se utiliza en la presente memoria se refiere a un producto alimentario congelado en el que se ha incorporado aire durante la producción.
Se describe un producto alimentario congelado obtenido u obtenible mediante el procedimiento según se proporciona en la presente memoria.
La expresión "resistente al choque térmico" tal como se utiliza en la presente memoria se refiere a que es capaz de pasar un reciclado de temperatura de entre aproximadamente -5ºC y aproximadamente -20ºC cada 6 horas durante un periodo de aproximadamente una semana sin ningún cambio estructural sustancial.
Inesperadamente, se ha encontrado que, durante el choque térmico, los cristales de hielo en un producto alimentario congelado producido utilizando un sistema emulsionante según la presente invención crecen aproximadamente 50% a 500% menos que los cristales de hielo en un producto alimentario congelado producido utilizando emulsionantes monodiglicéridos de la técnica anterior. El crecimiento se mide como la diferencia de D(50,3) entre el helado tratado por choque térmico y el helado fresco.
Se define D(50,3) como el diámetro medio de partícula (cristal de hielo), que se utiliza para comparar diferentes distribuciones de tamaños de partícula (cristal de hielo). Dicho tamaño, en \mum, se denomina D(50,0) (distribución en número) o D(50,3) (distribución en volumen). Haciendo referencia a este tamaño (diámetro), 50% del número o volumen total de las partículas dispersadas (cristales de hielo) presenta diámetros menores, y 50% del número o volumen total de las partículas presenta diámetros mayores.
En un aspecto preferido, la presente invención proporciona un producto alimentario congelado que contiene cristales de hielo redondos, preferentemente cristales de hielo redondos con tamaños (D(50,3)) inferiores a 30 \mum, preferentemente inferiores a 28 \mum, más preferentemente inferiores a 24 \mum.
Se ha encontrado que un producto alimentario congelado producido según la presente invención contiene cristales de hielo redondos muy pequeños, que típicamente son 30% menores (diferencia de D(50,3)) que los cristales de hielos en un producto alimentario congelado fresco (no tratado por choque térmico) producido utilizando emulsionantes monodiglicéridos de la técnica anterior.
Preferentemente, el producto alimentario congelado se selecciona de entre el grupo constituido por helado, leche helada, yogur helado, postres helados, zumo de fruta helado, sorbete, hielo producido por agua (tal como copos de hielo para enfriar pescado o cristales de hielo utilizados en sistemas de refrigeración), masa congelada, pan durante el almacenamiento bajo congelación y verduras congeladas.
En una forma de realización, preferentemente el producto alimentario congelado se selecciona de entre el grupo constituido por helado, leche helada, yogur helado y postres congelados. Más preferentemente, el producto alimentario congelado es helado.
En una forma de realización, preferentemente el producto alimentario congelado se selecciona de entre el grupo constituido por zumo de fruta congelado, sorbete y hielo de agua congelada (tal como copos de hielo para enfriar pescado o cristales de hielo utilizados en sistemas de refrigeración). Más preferentemente, el producto alimentario congelado es hielo de agua congelada.
En una forma de realización, preferentemente el producto alimentario congelado se selecciona de entre el grupo constituido por masa congelada y pan durante el almacenamiento bajo congelación.
En una forma de realización, preferentemente el producto alimentario congelado son verduras congeladas.
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Sistema emulsionante
En un aspecto, la presente invención proporciona un sistema emulsionante que consiste esencialmente de:
a)
compuestos que presentan la fórmula I:
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en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
b)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados.
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Preferentemente, la presente invención proporciona un sistema emulsionante según se define en la presente memoria.
En la presente memoria se da a conocer un producto alimentario congelado que comprende un intermediario alimentario y un sistema emulsionante, en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente de compuestos que presentan la fórmula I:
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15 
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en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y opcionalmente monodiglicéridos y/o monodiglicéridos lactilados insaturados.
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Utilización
En un aspecto amplio, la presente invención proporciona la utilización de un sistema emulsionante para la inhibición del crecimiento de los cristales de hielo, en la que el sistema emulsionante consiste esencialmente en:
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a)
compuestos que presentan la fórmula I:
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16 
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
b)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados, o
c)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
d)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
e)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos, o
f)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados.
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Tal como se ha indicado anteriormente, en un aspecto la presente invención proporciona la utilización de un sistema emulsionante para la inhibición del crecimiento de los cristales de hielo en un producto alimentario congelado, en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente de:
a)
compuestos que presentan la fórmula I:
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17 
\vskip1.000000\baselineskip
en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
b)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados, o
c)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
d)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
e)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos, o
f)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados.
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Más preferentemente, la presente invención proporciona la utilización de un sistema emulsionante para la inhibición del crecimiento de los cristales de hielo en un producto alimentario congelado, en el que el sistema emulsionante es tal como se ha definido en la presente memoria.
\newpage
En la presente memoria se da a conocer la utilización de un sistema emulsionante para incrementar la absorción de agua en la fase grasa de un producto alimentario congelado, en la que el sistema emulsionante comprende compuestos que presentan la fórmula I:
18
en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo.
Preferentemente, el producto alimentario congelado se produce a partir de un intermediario alimentario. Preferentemente el intermediario alimentario comprende agua y grasa.
Preferentemente, el sistema emulsionante consiste esencialmente de compuestos que presentan la fórmula I:
19
en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y opcionalmente monodiglicéridos y/o monodiglicéridos lactilados insaturados.
Se definen aspectos de la invención en las reivindicaciones adjuntas.
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Breve descripción de las figuras
La figura 1 muestra imágenes de cristales de hielo de microscopía óptica.
La figura 2 es una micrografía de barrido electrónico de una muestra de helado (Ejemplo 5, muestra nº 1), producida con CREMODAN® SE 315 en una cantidad de 0,55%.
La figura 3 es una micrografía de barrido electrónico de una muestra de helado (Ejemplo 5, muestra nº 2), producida con GRINDSTED® PGMS SPV en una cantidad de 0,30%.
La figura 4 es una micrografía de barrido electrónico de una muestra de helado (Ejemplo 5, muestra nº 1), producida con CREMODAN® SE 315 en una cantidad de 0,55%, tras el choque térmico.
La figura 5 es una micrografía de barrido electrónico de una muestra de helado (Ejemplo 5, muestra nº 2), producida con GRINDSTED® PGMS SPV en una cantidad de 0,30%, tras el choque térmico.
La figura 6 es un gráfico que compara la distribución en número de diámetros de los cristales de hielo en muestras de helado (Ejemplo 5), producidos con CREMODAN® SE 315 (0,55%) y GRINDSTED® PGMS SPV (0,30%).
La figura 7 es un gráfico que compara la distribución en número de los diámetros de los cristales de hielo en muestras de helado (Ejemplo 5), producidos con CREMODAN® SE 315 (0,55%) y GRINDSTED® PGMS SPV (0,30%), tras el choque térmico.
La figura 8 es una micrografía de transmisión electrónica de una muestra de helado (Ejemplo 5, muestra nº 2) producida con GRINDSTED PGMS SPV en una dosis de 0,30%, antes del choque térmico.
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Ejemplos Ejemplo 1
Se preparó helado utilizando los ingredientes indicados en la Tabla 1, utilizando un congelador convencional como montador. El helado presentaba un overrun de 120%. La temperatura de extracción desde la salida del congelador era constante, de -5,5ºC. Tras montar el helado en el congelador, se rellenaron recipientes con el producto, se endureció convencionalmente en un túnel de endurecimiento a -25ºC y se almacenó a -25ºC.
TABLA 1
20
Se analizó un conjunto de muestras de helado en fresco (tras 5 días de almacenamiento a -25ºC, seguido de un día a -18ºC) para el tamaño de los cristales de hielo utilizando análisis de imágenes y microscopía óptica a -15ºC. El análisis de los cristales de hielo se realizó siguiendo el método siguiente.
Distribución de tamaños de los cristales de hielo obtenida mediante microscopía óptica
Principio. Mediante análisis de imágenes se estudiaron cristales de hielo aislados a partir de muestras de helado dentro de una cámara de guantes refrigerada de temperatura controlada. A partir de dicho hielo se generó el análisis de distribución de tamaños de los cristales de hielo. La medición de los tamaños de los cristales de hielo es un buen suplemento a la evaluación de las propiedades de textura del helado.
Preparación de muestras. Sobre una placa de acero en el interior de la cámara de guantes, a una temperatura de -15ºC, se suspendió una pequeña cantidad de helado en una gota de n-butanol y se dispersó mediante aplastamiento entre dos portaobjetos de microscopía hasta presentar la muestra una apariencia homogénea según la inspección visual. Este modo de preparación de la muestra resulta en una monocapa de cristales de hielo con un porcentaje reducido de cristales solapados. Las burbujas de aire se eliminaron en gran parte mediante el tratamiento de n-butanol. Se analizaron 150 a 300 de los cristales para determinar la distribución de tamaños de los cristales de hielo.
Cámara de guantes refrigerada. La cámara de guantes refrigerada y aislada estaba dotada de una ventana térmica de 3 láminas y dos guantes para la manipulación de muestras en el interior de la cámara. Se alojó un microscopio Nikon Eclipse E400 en el centro de la cámara. No se utilizaron oculares fotográficos. Por el contrario, las muestras se inspeccionaron en una pantalla de ordenador utilizando una videocámara situada en la parte superior del microscopio. La platina del microscopio se operó desde el exterior de la caja por medio de cables. Un compresor con un circuito cerrado, un calentador y un control termostático garantizaron un control de la temperatura de +/- 0,5ºC sobre la platina dentro del intervalo comprendido entre -5ºC y -25ºC (-15ºC en el presente estudio). Se utilizaron tres termómetros adicionales para monitorizar la temperatura en diversas regiones del interior de la cámara.
Análisis de imágenes. Se imprimió una imagen de la dispersión de los cristales de hielo y se marcaron manualmente los límites de los mismos. Mediante la utilización de colores diferentes (rojo y verde) sobre la impresión en blanco y negro (escala de grises), resultó posible distinguir entre los cristales solapados. El análisis de imágenes se llevó a cabo utilizando los programas informáticos Adobe PhotoShop y Microsoft Excel. Basándose en el cálculo estadístico, se presentó la distribución en número y la distribución en volumen en gráficos, conjuntamente con los percentiles 10%, 50% y 90%.
La Tabla 2 muestra los resultados del análisis de tamaños de los cristales de hielo de las muestras frescas.
TABLA 2
21
En la figura 1 pueden observarse ejemplos de imágenes de cristales de hielo del presente estudio.
Otro conjunto de muestras de helado se sometió a choque térmico. Los productos se templaron y se almacenaron en una cámara congeladora a una temperatura de -18ºC durante un día. Cuando los productos se hubieron templado, se colocaron en cámara congeladora de choque térmico con una temperatura comprendida entre 20ºC y -5ºC cada 6 horas.
La Tabla 3 muestra los resultados del análisis de los cristales de hielo de los productos tratados por choque térmico.
TABLA 3
22
Tal como puede observarse a partir del análisis de los cristales de hielo, el mejor resultado (los cristales de hielo de menor tamaño) se obtuvo con PGMS + monodiglicéridos (muestras 5, 6 y 7). De estas 3 muestras, el mejor resultado (los cristales de hielo de menor tamaño) se obtuvo con PGMS + monodiglicéridos saturados (muestras 7), tanto en fresco como después del tratamiento de choque térmico. Estos ensayos también demuestran que el triesterato de sorbitán y los monodiglicéridos insaturados utilizados como únicos emulsionantes no funcionan como emulsionantes únicos con respecto a la inhibición del crecimiento de los cristales de hielo. Incluso, el triesterato de sorbitán presenta un efecto perjudicial sobre la inhibición del crecimiento de los cristales de hielo. Lo anterior puede observarse comparando los tamaños de los cristales de hielo en las muestras 5 y 8 tras el tratamiento de choque térmico. Los cristales de hielo de la muestra nº 7 crecieron aproximadamente 460% menos que los cristales de hielo en helado con un sistema convencional de emulsionante y estabilizante (muestra nº 1).
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Ejemplo 2
Se preparó helado utilizando los ingredientes indicados en la Tabla 4 utilizando un congelador convencional como montador. El helado presentaba un overrun de 120%. La temperatura de extracción por la salida del congelador era constante, de -5,5ºC. Tras montar el helado del congelador, se rellenaron recipientes con el producto, se endureció convencionalmente en un túnel de endurecimiento a -25ºC y se almacenó a -5ºC.
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TABLA 4
23 
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En el presente ensayo, se utilizó PGMS como emulsionante único a diferentes dosis.
Se analizó un conjunto de muestras de helado en fresco (tras 2 días de almacenamiento a -25ºC, seguido de un día a -18ºC) para el tamaño de los cristales de hielo utilizando análisis de imágenes y microscopía óptica a -15ºC. La Tabla 5 muestra los resultados del análisis de tamaños de los cristales de hielo de las muestras frescas.
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TABLA 5
24 
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Tal como puede observarse a partir de la Tabla 5, el tamaño de los cristales de hielo se reduce a dosis crecientes de PGMS.
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Ejemplo 3
Se preparó helado utilizando los ingredientes indicados en la Tabla 6 utilizando un congelador convencional como montador. El helado presentaba un overrun de 120%. La temperatura de extracción por la salida del congelador se ajustó a -3,0ºC, a -4,0ºC, a -5,0ºC y a -6,0ºC. Tras montar el helado del congelador, se rellenaron recipientes con el producto, se endureció convencionalmente en un túnel de endurecimiento a -25ºC y se almacenó a -25ºC.
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TABLA 6
25 
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Se analizó un conjunto de muestras de helado en fresco (tras 3 días de almacenamiento a -25ºC, seguido de un día a -18ºC) para el tamaño de los cristales de hielo utilizando análisis de imágenes y microscopía óptica a -15ºC. La Tabla 7 muestra los resultados del análisis de tamaños de los cristales de hielo de las muestras frescas.
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TABLA 7
26 
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A partir de la Tabla 7 puede observarse que el PGMS únicamente funciona en el caso de que se aplique una cantidad determinada de agitación al helado en el congelador para helado, indicando que PGMS no funciona bajo condiciones quiescentes.
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Ejemplo 4
Se preparó una mezcla de helado utilizando los ingredientes indicados en la Tabla 6. Se añadió PGMS a la mezcla de dos maneras diferentes. Una manera fue añadir los emulsionantes a la grasa fundida a 50ºC, seguido de la adición de la fase grasa al resto de la mezcla, seguido de la homogeneización/pasteurización/enfriamiento. Otro modo fue añadir el emulsionante directamente a la fase agua a 50ºC, seguido de la adición del resto de los ingredientes, seguido de la homogeneización/pasteurización/enfriamiento. Tras 24 horas de envejecimiento, se preparó helado utilizando un congelador convencional como montador. El helado presentaba un overrun de 120%. La temperatura de extracción por la salida del congelador era constante, de -5,5ºC. Tras montar el helado en el congelador, se rellenaron recipientes con el producto, se endureció convencionalmente en un túnel de endurecimiento a -25ºC y se almacenó a -25ºC.
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Se analizó un conjunto de muestras de helado en fresco (tras 6 días de almacenamiento a -25ºC, seguido de un día a -18ºC) para el tamaño de los cristales de hielo utilizando análisis de imágenes y microscopía óptica a -15ºC. La Tabla 8 muestra los resultados del análisis de tamaños de los cristales de hielo de las muestras frescas.
TABLA 8
27
Tal como puede observarse a partir de la Tabla 8, el modo de adición del PGMS (a la fase grasa o a la fase agua) no presenta ninguna influencia sobre la funcionalidad del PGMS con respecto al control de los cristales de hielo.
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Ejemplo 5
Se preparó helado utilizando los ingredientes indicados en la Tabla 9 utilizando un congelador convencional como montador. El helado presentaba un overrun de 120%. La temperatura de extracción por la salida del congelador era constante, de -5,5ºC. Tras montar el helado en el congelador, se rellenaron recipientes con el producto, se endureció convencionalmente en un túnel de endurecimiento a -25ºC y se almacenó a -25ºC.
TABLA 9
28
Se analizó un conjunto de muestras de helado en fresco (tras 2 días de almacenamiento a -25ºC, seguido de un día a -18ºC) para el tamaño de los cristales de hielo utilizando análisis de imágenes y microscopía óptica a -15ºC. La Tabla 10 muestra los resultados del análisis de tamaños de los cristales de hielo de las muestras frescas.
TABLA 10
29
A partir de la Tabla 10 puede observarse que la muestra de helado con PGMS (muestra nº 2) presenta cristales de hielo mucho más pequeños que la muestra preparada con un sistema convencional de emulsionante/estabilizante (muestra nº 1).
Se sometió otro conjunto de helados a choque térmico. Los productos se templaron y se almacenaron en una cámara congeladora a -18ºC durante un día. Tras templarse los productos, se introdujeron en una cámara congeladora de choque térmico modificando la temperatura entre -20ºC y -5ºC cada 6 horas. Los productos se mantuvieron en dicha cámara congeladora durante 7 días.
Todas las muestras, tanto las frescas como las tratadas por choque térmico, se templaron a -18ºC durante 1 día antes del análisis.
La Tabla 11 muestra los resultados del análisis de los cristales de hielo de los productos tratados por choque térmico.
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TABLA 11
30 
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En la Tabla 11, puede observarse nuevamente que los cristales de hielo en la muestra con PGMS crecieron aproximadamente un 430% menos que en el helado preparado con el sistema convencional de emulsionante y estabi-
lizante.
Se utilizó SEM (microscopía de barrido electrónico) para estudiar la estructura y el tamaño de los cristales de hielo y de las burbujas de gas en las muestras de helado (ver las figuras 2 a 5).
Resumen del estudio de SEM: PGMS proporcionó cristales de hielo muy pequeños (figura 3) que crecieron muy poco tras el choque térmico (figura 5). Los cristales de hielo se encontraban unidos en grupos. El helado con CREMODAN SE 315 proporcionó cristales de hielo más grandes (figura 2) de crecimiento mucho más rápido tras el choque térmico (figura 4).
Se utilizó TEM (microscopía de transmisión electrónica) en la muestra nº 2 (no sometida a choque térmico). La figura nº 8 muestra una micrografía de transmisión electrónica de la muestra nº 2, en la que puede observarse el bloqueo físico de los cristales de hielo por parte de los glóbulos de grasa hidratados. El bloqueo físico de los cristales de hielo impide que crezcan/limita su crecimiento.
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(Tabla pasa a página siguiente)
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Ejemplo 6
Ensayo en diferentes tipos de grasa: se preparó helado utilizando los ingredientes indicados en la Tabla 12, utilizando un congelador convencional como montador. El helado presentaba un overrun de 120%. La temperatura de extracción por la salida del congelador era constante, de -5,5ºC. Tras montar el helado en el congelador, se rellenaron recipientes con el producto, se endureció convencionalmente en un túnel de endurecimiento a -25ºC y se almacenó a -25ºC.
TABLA 12
31
Se sometió un conjunto de muestras de helado a choque térmico. Los productos se templaron y se almacenaron en una cámara congeladora a -18ºC durante un día. Tras templar los productos, se introdujeron en una cámara congeladora de choque térmico, modificando la temperatura entre -20ºC y -5ºC cada 6 horas. Los productos se mantuvieron en dicha cámara congeladora durante 7 días. Todas las muestras se templaron a -18ºC durante 2 días antes de ser analizadas.
La Tabla 13 muestra el resultado del análisis de los cristales de hielo de los productos sometidos a tratamiento de choque térmico.
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TABLA 13
32
Ejemplo 7
Se preparó una mezcla para helado utilizando los ingredientes indicados en la Tabla 14. La mezcla se homogeneizó a 78ºC/175 bares y se pasteurizó a -84ºC durante 20 segundos, seguido de enfriamiento a 5ºC.
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TABLA 14
33 
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Se mezclaron 2 gramos de mezcla para helado con 20 gramos de agua desmineralizada y se agitaron durante 2 horas. La mezcla se analizó para el tamaño de las partículas utilizando un aparato Malvern Mastersizer 1000.
El resultado del análisis de tamaño de las partículas se muestra en la Tabla 15.
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TABLA 15
34 
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Lo anterior indica que los glóbulos de grasa en las muestras nº 2 y 3 que contienen PGMS han incorporado agua (se han hinchado) y han incrementado su tamaño, en comparación con la muestra nº 1, que contiene una mezcla tradicional de emulsionante/estabilizante.
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Ejemplo 8
La mezcla envejecida para helado del Ejemplo 7 se ultracentrifugó a 5ºC y las fases grasas (capas cremosas) se aislaron para mediciones de rayos X. Las mediciones de rayos X no muestran ninguna indicación de estabilidad de los cristales alfa en ninguna de las muestras. Todas las muestras presentaban una estructura \beta' de los cristales.
En el documento WO nº 01/06865 (Societé des Produits Nestlé, S.A.), se reivindica que los cristales alfa de grasas resultan importantes para el efecto de inhibición del crecimiento de los cristales de hielo, lo que no resulta corroborado por los resultados de los presentes inventores.
Ejemplo 9
Se preparó helado utilizando los ingredientes indicados en la Tabla 16, utilizando un congelador convencional como montador. El helado presentaba un overrun de 120%. La temperatura de extracción por la salida del congelador era constante, de -5,5ºC. Tras montar el helado en el congelador, se rellenaron recipientes con el producto, se endureció convencionalmente en un túnel de endurecimiento a -25ºC y se almacenó a -25ºC.
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TABLA 16
35
Se analizó un conjunto de muestras de helado en fresco (tras 2 días de almacenamiento a -25ºC, seguido de un día a -18ºC) para el tamaño de los cristales de hielo utilizando análisis de imágenes y microscopía óptica a -15ºC. La Tabla 17 muestra los resultados del análisis del tamaño de los cristales de hielo en las muestras frescas.
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TABLA 17
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Tal como puede observarse a partir de la Tabla 17, el éster de ácido acético y el éster de ácido láctico de monodiglicéridos no demuestran ningún efecto sobre el tamaño de los cristales de hielo en comparación con un sistema tradicional de emulsionante/estabilizante (muestra nº 1). Tal como puede observarse, PGMS, utilizado en el presente ejemplo a dosis elevada, proporciona cristales de hielo muy pequeños.
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Ejemplo 10
Se preparó helado utilizando los ingredientes indicados en la Tabla 18, utilizando un congelador convencional como montador. El helado presentaba un overrun de 100%. La temperatura de extracción por la salida del congelador era constante, de -5,0ºC. Tras montar el helado en el congelador, se rellenaron recipientes con el producto, se endureció convencionalmente en un túnel de endurecimiento a -25ºC y se almacenó a -25ºC.
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TABLA 18
37 
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Se analizó un conjunto de muestras de helado para el comportamiento de fusión. Se sometió a ensayo la tasa de fusión (tasa de goteo) de los helados siguiendo el método siguiente.
Se pesó un trozo rectangular de helado (125 cm^{3}, dimensiones: aproximadamente 100 mm x 50 mm x 25 mm) que había sido almacenado a -18ºC durante por lo menos 24 horas, y se introdujo en una rejilla. La sala en la que tuvo lugar la fusión se mantuvo a una temperatura constante de 22ºC +/-1ºC. La rejilla se mantuvo sobre un vaso de precipitados de vidrio de 500 ml en una balanza analítica.
Se conectaron las balanzas analíticas a un ordenador, que realizó registros (una medición cada 2 minutos) y se calculó la cantidad de helado fundido como función del tiempo. Tras dos horas, pudo dibujarse un gráfico del comportamiento de fusión.
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La Tabla 19 muestra la cantidad de helado fundido a través de la rejilla tras 2 horas.
TABLA 19
38
Tal como puede observarse a partir de la Tabla 19, se obtuvo la resistencia al fundido más elevada con los monoglicéridos insaturados (muestras 6 y 7), seguido del PGMS insaturado (muestras 4 y 5).
Se sometió otro conjunto de muestras de helado a choque térmico. Los productos se templaron y se almacenaron en una cámara congeladora a -18ºC durante un día. Tras templar los productos, se introdujeron en una cámara congeladora de choque térmico modificando la temperatura entre -20ºC y -5ºC cada 6 horas. Los productos se mantuvieron en dicha cámara congeladora durante 7 días. Tras este tratamiento de choque térmico, el helado se templó a -18ºC durante 2 días antes de analizarse. Las muestras de helado se analizaron para el tamaño de los cristales de hielo. La Tabla 20 muestra el resultado del análisis de los cristales de hielo de las muestras frescas (D(50,3)) y de las tratadas por choque térmico (D(10,3), D(50,3) y D(90,3)).
TABLA 20
39
Tal como puede observarse a partir del análisis de los cristales de hielo, los cristales de hielo más pequeños se obtuvieron con PGMS más monoglicéridos (muestras 2 a 7). El PGMS insaturado, en una cantidad de 0,15% o de 0,225% (muestras 4 y 5), no proporcionó cristales de hielo pequeños en forma de monoglicéridos saturados (muestra 2). La reducción de la cantidad de PGMS y el incremento de la cantidad de monoglicéridos también proporcionó cristales de hielo más grandes (muestra 7 en comparación con la muestra 6).
Además, se determinó el tamaño de las burbujas de aire de las muestras antes y después del choque térmico. Los resultados se presentan en la tabla a continuación.
TABLA 21
40
No deben sobredosificarse el emulsionante o emulsionantes insaturados. Tal como puede observarse a partir de las muestras 5 y 7, la utilización de cantidades mayores de emulsionantes insaturados conduce al incremento del tamaño de las burbujas de aire, además del tamaño de los cristales de hielo.
El PGMS utilizado como emulsionante único proporciona cristales de hielo pequeños en el helado, aunque la estabilidad de las burbujas de aire es pobre. Resulta similar a la de un helado sin adición de emulsionantes. Puede conseguirse una buena estabilidad de las burbujas de aire mediante la adición de cantidades reducidas (0,15%) de monodiglicéridos saturados o insaturados con PGMS (0,3%). Simultáneamente, se obtiene una reducción adicional del tamaño de los cristales de hielo. La mejor estabilidad de las burbujas de aire resulta en una mejor estabilidad de fusión. Puede obtenerse una mejora adicional de la estabilidad de fusión mediante la utilización de goma garrofín (LBG) en la receta.
El contenido de ácidos grasos en los PGMS comerciales está compuesto de un contenido variable de ácidos grasos C_{16} y C_{18}. Una composición preferente contiene más de 50% pero menos de 95% de ácidos grasos C_{18}.
Una ventaja adicional del contenido elevado de C_{18} es la mejor calidad de los polvos y propiedades de manipulación. Una composición de ácidos grasos preferente de los PGMS es de entre 0% y 50%, más preferentemente de 5% a 10%, de uno o más ácidos grasos C_{16} y de 50% a 95%, más preferentemente de 90% a 95% de uno o más ácidos grasos C_{18}.
Para una mejor estabilidad de fusión pueden utilizarse PGMS insaturados. La composición de ácidos grasos preferente de los PGMS es de 0% a 50%, más preferentemente 0% del ácido graso o ácidos grasos C_{16}, y 50% a 95%, más preferentemente 50%, del ácido graso o ácidos grasos C_{18}, y 25% a 50%, más preferentemente 50%, de uno o más ácidos grasos C18:1.
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Ejemplo 11
Se utilizó la receta de la muestra 2 del Ejemplo 10 para producir helado utilizando diferente procesamiento de congelación. Se preparó un conjunto de muestras de helado utilizando un congelador convencional como montador. El helado presentaba un overrun de 100%. La temperatura de extracción por la salida del congelador era constante, de -5,0ºC. Tras montar el helado en el congelador, se rellenaron los recipientes con el producto, se endureció convencionalmente en un túnel de endurecimiento a -25ºC y se almacenó a -25ºC. Estas muestras pueden caracterizarse como producidas utilizando un procedimiento convencional de congelación.
Se preparó otro conjunto de muestras de helado utilizando un congelador convencional a modo de montador. El helado presentaba un overrun de 100%. La temperatura de extracción por la salida del congelador era constante, de -5,0ºC. Tras montar el helado en el congelador, se alimentó el helado a un congelador denominado de baja temperatura (tal como se da a conocer en el documento WO nº 2004/062883 A1, un extrusor de baja temperatura), los productos se sacaron del extrusor de baja temperatura a una temperatura de -12ºC y se rellenaron recipientes con los mismos, se endureció convencionalmente en un túnel de endurecimiento a -25ºC y se almacenó a -25ºC. El helado presentaba un overrun de 100% tras la extrusión. La extrusión a baja temperatura del helado se utilizó entre otras cosas para conseguir cristales de hielo más pequeños en el helado fresco.
Se analizaron las muestras de helado para el tamaño de los cristales de hielo. La Tabla 22 muestra el resultado del análisis de los cristales de hielo en las muestras frescas.
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TABLA 22
41
Tal como se puede observar a partir de la Tabla 22, la extrusión a baja temperatura únicamente presentó una influencia muy reducida sobre el tamaño de los cristales de hielo en comparación con el procesamiento convencional, en el que se utilizó un sistema emulsionante basado en PGMS. Lo anterior significa que el sistema emulsionante basado en PGMS puede utilizarse como alternativa a la extrusión a baja temperatura en el caso de que se requiera un tamaño pequeño de los cristales de hielo en el helado fresco. El sistema emulsionante basado en PGMS controla incluso el crecimiento de los cristales de hielo durante el almacenamiento, lo que no es una característica que se consiga mediante la utilización de únicamente la extrusión a baja temperatura.
\newpage
Aunque la invención ha sido descrita haciendo referencia a formas de realización preferentes específicas, debe entenderse que la invención según las reivindicaciones no debe considerarse limitada indebidamente a dichas formas de realización específicas. En efecto, diversas modificaciones de los modos descritos para llevar a cabo la invención que resultan evidentes para los expertos en química o en campos afines, pretenden encontrarse comprendidas dentro del alcance según las reivindicaciones siguientes.

Claims (33)

1. Procedimiento para la producción de un producto alimentario congelado, que comprende las etapas siguientes:
i)
poner en contacto un intermediario alimentario con un sistema emulsionante; y
ii)
someter al intermediario alimentario a condiciones de congelación, mientras se agita el intermediario alimentario,
en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente en:
a)
compuestos que presentan la fórmula I:
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42 
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en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos lactilados insaturados; o
b)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados, o
c)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
d)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
e)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos, o
f)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados,
en el que "monodiglicéridos" se refiere a monoglicéridos, diglicéridos y mezclas de los mismos, en el que "monodiglicéridos lactilados insaturados" se refiere a monoglicéridos lactilados, diglicéridos lactilados y mezclas de los mismos, que presentan un valor de yodo superior a 5, y en el que "intermediario alimentario" se refiere a una mezcla de ingredientes adecuada para la preparación de un producto alimentario congelado.
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2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente en d), e) o f) y en el que los monodiglicéridos son monodiglicéridos saturados.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente en a), b) o c), y en el que R_{1} es un grupo hidrocarburo C_{7}-C_{29}.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 3, en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente en a), b) o c), y en el que R_{1} es un grupo hidrocarburo C_{11}-C_{29}.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, 3 ó 4, en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente en a), b) o c), y en el que R_{1} es un grupo hidrocarburo saturado.
6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 5, en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente en a), b) o c), y en el que R_{1} es un grupo (CH_{2})_{n}CH_{3}, en el que n es un número entero.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que n es un número entero entre 16 y 22.
8. Procedimiento según la reivindicación 6 ó 7, en el que n es 20.
9. Procedimiento según la reivindicación 6 ó 7, en el que n es 16.
\newpage
10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que se encuentran presentes monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados.
11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el sistema emulsionante no comprende triesterato de sorbitán.
12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el sistema emulsionante no comprende monoglicéridos acetilados.
13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los compuestos que presentan la fórmula I se encuentran presentes en una cantidad de por lo menos 0,2% en peso del intermediario alimentario.
14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los compuestos que presentan la fórmula I se encuentran presentes en una cantidad comprendida entre 0,2% y 1,0% en peso del intermediario alimentario.
15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los compuestos que presentan la fórmula I se encuentran presentes en una cantidad de 0,3% en peso del intermediario alimentario.
16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que los compuestos que presentan la fórmula I se encuentran presentes en una cantidad de 0,45% en peso del intermediario alimentario.
17. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los monodiglicéridos y/o monodiglicéridos lactilados insaturados se encuentran presentes en una cantidad comprendida entre 0,05% y 1,0% en peso del intermediario alimentario.
18. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los monodiglicéridos y/o monodiglicéridos lactilados insaturados se encuentran presentes en una cantidad comprendida entre 0,1% y 0,6% en peso del intermediario alimentario.
19. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los compuestos que presentan la fórmula I y los monodiglicéridos y/o monodiglicéridos lactilados insaturados se encuentran presentes en una proporción comprendida entre 2:1 y 1:2.
20. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los compuestos que presentan la fórmula I se encuentran presentes en una cantidad de aproximadamente 0,3% en peso del intermediario alimentario y los monodiglicéridos y/o monodiglicéridos lactilados insaturados se encuentran presentes en una cantidad de 0,15% en peso del intermediario alimentario.
21. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el intermediario alimentario comprende grasa.
22. Procedimiento según la reivindicación 21, en el que la grasa comprende un contenido elevado de ácido láurico o de grasa láctea.
23. Procedimiento según la reivindicación 22, en el que la grasa comprende una grasa de alto contenido en ácido láurico, seleccionada de entre el grupo constituido por palmiste endurecido y aceite de coco endurecido.
24. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende la etapa de disolver el sistema emulsionante en agua.
25. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, que comprende la etapa de disolver el sistema emulsionante en grasa.
26. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la temperatura de extracción está comprendida entre aproximadamente -4ºC y -7ºC.
27. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el producto alimentario congelado es un producto alimentario aireado congelado.
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28. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el sistema emulsionante consiste esencialmente en compuestos que presentan la fórmula I:
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43 
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en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados.
29. Procedimiento según la reivindicación 28, en el que R_{1} se selecciona independientemente de entre un grupo (CH_{2})_{n}CH_{3}, en el que n es un número entero comprendido entre 6 y 28.
30. Procedimiento según la reivindicación 29, en el que n se selecciona independientemente de entre los números enteros comprendidos entre 16 y 22.
31. Procedimiento según la reivindicación 29, en el que n se selecciona independientemente de entre 14 y 16.
32. Sistema emulsionante que consiste esencialmente en:
a)
compuestos que presentan la fórmula I:
44
en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
b)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados,
en el que "monodiglicéridos" se refiere a monoglicéridos, diglicéridos y mezclas de los mismos, y en el que "monoglicéridos lactilados insaturados" se refiere a monoglicéridos lactilados, diglicéridos lactilados y mezclas de los mismos que presentan un valor de yodo superior a 5.
33. Utilización de un sistema emulsionante para la inhibición del crecimiento de los cristales de hielo en un producto alimentario congelado, en la que el sistema emulsionante consiste esencialmente en:
a)
compuestos que presentan la fórmula I:
45
en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
b)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados, o
c)
compuestos que presentan la fórmula I, en la que R_{1} es un grupo hidrocarburo, y monodiglicéridos saturados y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
d)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos lactilados insaturados, o
e)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos, o
f)
monoesterato de propilenglicol y monodiglicéridos y monodiglicéridos lactilados insaturados,
en el que "monodiglicéridos" se refiere a monoglicéridos, diglicéridos y mezclas de los mismos, y en el que "monodiglicéridos lactilados insaturados" se refiere a monoglicéridos lactilados, diglicéridos lactilados y mezclas de los mismos que presentan un valor de yodo superior a 5.
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