ES2230075T3

ES2230075T3 - Helado que contiene una proteina anticongelante.

Info

Publication number: ES2230075T3
Application number: ES00910746T
Authority: ES
Inventors: Adrian Unilever Research Colworth DANIEL; Jon Richard Unilever Research Colworth OLDROYD
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1999-03-10
Filing date: 2000-03-02
Publication date: 2005-05-01
Anticipated expiration: 2020-03-02
Also published as: US6503548B1; IL145154A0; CN1142720C; BR0008888A; DE60015093T2; CN1350431A; EP1158866A1; EP1158863B1; BR0008888B1; US6491960B1; WO2000053027A1; DE60034970D1; AU767157B2; PT1158862E; EP1158865A1; WO2000053028A1; TR200102600T2; ES2228484T3; AU3960200A; DE60020339T2

Abstract

Un helado que tiene un volumen de entre 1 y 20 ml y un grosor superior a 5 mm que comprende una proteína anticongelante en el que Delta módulo/módulo original >_ 0,4, y/o Delta resistencia/resistencia original >_ 0,4, a condición de que cuando Delta módulo/módulo original <_ 6,0, Delta módulo >_ 50 MPa y/o cuando Delta resistencia/resistencia original <_ 2,0, Delta resistencia >_ 0,2 MPa, el helado tiene un esponjamiento de menos del 25%.

Description

Helado que contiene una proteína anticongelante.

Campo técnico de la invención

La invención se refiere a nuevos helados. En particular la invención se refiere a nuevos helados que contienen una proteína anticongelante.

Antecedentes de la invención

Es muy deseable la posibilidad de manufacturar helados que tengan nuevas formas, propiedades y/o texturas. Sin embargo, hasta ahora la capacidad de suministrar dicho grado de novedad e interés a estos productos ha estado limitada. En particular los productos tienen que fabricarse con la capacidad de soportar su envasado, almacenamiento y distribución.

En la industria confitera, golosinas tales como dulces y caramelos grandes son muy populares. Sin embargo, hasta la fecha no ha sido posible reproducir dichos productos dentro de un dulce congelado.

El problema en la preparación de dichos productos de helados congelados es que están hechos de mezclas de confitería congeladas convencionales, por ejemplo mezclas de helados de hielo o mezclas de helados de crema, y no poseen las características de consumo deseadas. En particular dichos productos tienden a estar relativamente húmedos en su superficie, relativamente blandos para su consumo y no duran demasiado en la boca. También estos productos a menudo no pueden envasarse juntos ya que tienden a pegarse entre sí durante su almacenamien-
to.

En el momento actual se ha demostrado que la introducción de proteínas anticongelantes específicas en helados seleccionados da como resultado la formación de una red fuerte, apretada y continua de cristales de hielo dentro del helado. Como resultado el helado está provisto de propiedades mecánicas específicas definidas. En particular, el helado se vuelve duro y una de sus dimensiones se vuelve difícil de morder o masticar, debiendo ser chupada exactamente como los dulces de la industria confitera.

El documento WO 98/04146 (Unilever) muestra que pueden incorporarse AFP en productos alimenticios congelados tales como helados para suministrar propiedades adecuadas a condición de que varíen el producto y las condiciones de procesamiento de forma que los cristales de hielo del producto tengan una relación dimensional superior a 1,9, preferiblemente entre 1,9 y 3,0. Los ejemplos específicos dados son todos composiciones de helados aireados. Como se muestra en los siguientes ejemplos comparativos A a C, la adición de proteínas anticongelantes al helado aireado no cambia significativamente las propiedades mecánicas del helado. El documento WO 98/04146 no muestra que sea posible suministrar productos de helados que tengan nuevas propiedades mecánicas y que dichos helados hagan posible la manufacturación de un helado equivalente a un caramelo duro.

Los documentos DE 19732132A, WO 98/41109A y WO 98/41106A (todos pertenecientes a Unilever ) presentan además productos alimenticios congelados que comprenden AFP. El documento DE 19732132A se refiere a productos en los que la relación dimensional está en la banda de entre 1,1 y 1,9, el documento WO 98/41109A se refiere a productos que tienen una fracción de volumen de la fase de hielo por debajo de 0,27 y el documento WO 98/41106A describe un proceso para la preparación de productos que comprenden AFP mediante la adición de AFP después de que el producto haya sido precongelado, al menos parcialmente. En los tres casos los ejemplos específicos dados se refieren todos a composiciones de helados aireados.

El documento WO 96/39878 (The Pillsbury Company) presenta un procedimiento para obtener una composición congelada para su almacenamiento, el procedimiento no requiere un paso de endurecimiento antes del almacenamiento. La composición congelada contiene una proteína anticongelante, en particular AFP de tipo I. Los ejemplos muestran la preparación de un helado aireado y de un yogur helado aireado. Como se muestra en los posteriores ejemplos comparativos A a C, la adición de proteínas anticongelantes al helado aireado no cambia significativamente las propiedades mecánicas del helado. El documento WO 96/39878 no muestra que sea posible suministrar productos de helados que tengan nuevas propiedades mecánicas ni que dichos helados posibiliten la manufacturación de un helado similar a un bombón.

El documento US 5 118 792 (Warren y col.) presenta la adición de proteínas de fusión y en particular la proteína de fusión A-Saf5 a productos alimenticios que tengan que consumirse congelados, por ejemplo, helados, yogures helados, helados de leche, sorbetes, polos y nata montada helada. No se dan ejemplos en los que el producto de helado final contenga dichas proteínas de fusión. En el ejemplo 3B se muestra que cuando se usa una formulación de polo en la "prueba del listón" se restringe el crecimiento de los cristales de hielo.

Sorprendentemente se ha hallado que la adición de proteínas anticongelantes específicas a helados definidos, por ejemplo a helados de hielo, helados de leche y helados no aireados, da como resultado la formación de una red fuerte apretada y continua de cristales de hielo dentro del helado suministrando cambios significativos y ventajosos en las propiedades mecánicas del helado. En particular puede suministrarse un helado que sea el equivalente congelado de un bombón que tiene que ser chupado y no mordido o masticado. Como resultado el producto se retiene durante más tiempo en la boca y se aprecia como particularmente refrescante.

Descripción de la invención

Por consiguiente, la invención suministra un helado que tiene un volumen de entre 1 y 20 ml y un grosor superior a 5 mm que comprende una proteína anticongelante en el que \Delta módulo/módulo original \geq 0,4 y/o \Delta resistencia/resistencia original \geq 0,4, a condición de que cuando \Delta módulo/módulo original \leq 6,0, \Delta módulo \geq 50 MPa y/o cuando \Delta resistencia/resistencia original \leq 2,0, \Delta resistencia \geq 0,2 MPa, el helado tiene un esponjamiento inferior al 25%.

Preferiblemente \Delta módulo/módulo original \geq 0,4, a condición de que cuando \Delta módulo/módulo original \leq 6,0, \Delta módulo \geq 90 MPa.

Más preferiblemente \Delta módulo/módulo original \geq 1,0, a condición de que cuando \Delta módulo/módulo original \leq 6,0, \Delta módulo \geq 100 MPa.

Preferiblemente \Delta resistencia/resistencia original \geq 0,7. Más preferiblemente \Delta resistencia/resistencia original \geq 1,5.

Por módulo debe entenderse el módulo de elasticidad aparente (E) según se determina utilizando una prueba de combadura de cuatro puntos. El ejemplo 1 presenta el procedimiento habitual para realizar una prueba de combadura de cuatro puntos.

Por lo tanto \Delta módulo (\DeltaE) significa el cambio en el módulo entre dos helados cuya formulación y proceso de manufacturación sean idénticos en todos los aspectos excepto en que el primer helado incluye en su composición una proteína anticongelante y el segundo helado no incluye proteína anticongelante en su composición (la composición de control). Módulo original (E_{orig}) es el módulo medido en la composición de control.

Por resistencia debe entenderse la resistencia a la flexión (\sigma_{u}) que puede definirse como la tensión máxima que un material puede resistir bajo condiciones particulares. La resistencia a la flexión viene dada por la resistencia en un punto de fuerza máxima en la curva de fuerza contra desplazamiento registrada durante una prueba de combadura de cuatro puntos.

Por lo tanto \Delta resistencia (\Delta\sigma_{u}) significa el cambio en la resistencia entre dos helados cuya formulación y proceso de manufacturación sean idénticos en todos los aspectos excepto en que el primer helado incluye en su composición una proteína anticongelante y el segundo helado no incluye proteína anticongelante en su composición (la composición de control). Resistencia original (\sigma_{u} _{orig}) es el módulo medido de la composición de control.

Además de los cambios en el módulo elástico aparente y en la resistencia a la flexión, los helados suministran un incremento en la dureza del producto de acuerdo con la invención.

Para helados congelados con agitación, por ejemplo, en un congelador de helados (tal como un intercambiador de calor de superficie rayada), el incremento de la dureza puede medirse utilizando la prueba de dureza de Vickers. En el ejemplo 3 se dan detalles de la prueba de dureza de Vickers.

El grado hasta el cual se incrementa la dureza de Vickers (H_{v}) del helado mediante la adición de la proteína anticongelante depende en parte del contenido de hielo del helado.

Sin embargo, generalmente \DeltaH_{v}/H_{v} _{orig} \geq 0,3, a condición de que cuando \DeltaH_{v}/H_{v} _{orig} \leq 5,0, \DeltaH_{v} \geq 0,3.

Preferiblemente \DeltaH_{v}/H_{v} _{orig} \geq 1,0, a condición de que cuando \DeltaH_{v}/H_{v} _{orig} \leq 5,0, \DeltaH_{v} \geq 1,25.

Más preferiblemente bien \DeltaH_{v}/H_{v} _{orig} \geq 6,0, ó bien \DeltaH_{v}/H_{v} _{orig} \leq 6,0 y \DeltaH_{v} \geq 2,0.

En donde \DeltaH_{v} es el cambio en la dureza de Vickers entre dos helados cuya formulación y proceso de manufacturación son idénticos en todos los aspectos excepto en que el primer helado incluye en su composición una proteína anticongelante y el segundo helado no incluye proteína anticongelante en su composición (la composición de control). H_{v} _{orig} es la dureza de Vickers original medida en la composición de control.

Por red continua y apretada de cristales de hielo debe entenderse que cualquier cristal de hielo dado está conectado con al menos otro cristal de hielo.

En los helados no aireados que se han congelado con agitación, el grado de formación de red puede medirse como adyacencia. La adyacencia se define como la relación de la partícula con el área de la superficie de contacto de la partícula dividida por el área de la superficie de contacto total. Esta es una medida del grado de formación de red de la fase de partículas. El ejemplo 4 muestra un procedimiento para la medición de la adyacencia.

Los helados no aireados de acuerdo con la invención tienen una adyacencia de al menos 0,2, según se mide mediante la prueba dada en el ejemplo 4, para un contenido de hielo de entre el 50% y el 90%, preferiblemente entre el 54% y el 85% en peso, cuando se mide a -18ºC.

En helados no aireados que se han congelado utilizando cualquier medio, el grado de formación de red puede medirse como la característica Euler-Poincare de la fase de hielo. La característica de Euler-Poincare es una medida del grado de formación de red de una fase particular. Contra menor y más negativo es el valor de la característica de Euler-Poincare, mayor es la continuidad de la fase en cuestión. El ejemplo 5 muestra un procedimiento para la medida de la característica de Euler-Poincare.

Los helados no aireado de acuerdo con la invención tienen una característica de Euler-Poincare de la fase de hielo inferior a -150 mm^{-2} según puede medirse mediante el test dado en el ejemplo 5 para un contenido de hielo de entre el 50% y el 90%, preferiblemente entre el 54% y el 85% en peso, cuando se mide a -18ºC.

Los productos de acuerdo con la invención tienen típicamente un tamaño comparable y una forma similar a la de los dulces o a la de los cubitos de helado, tales como tacos rectangulares, cubos, bolas esféricas, pequeñas pirámides, formas elipsoidales, pequeñas formas de animales, etc. Preferiblemente el grosor del producto es de al menos 1 cm. Típicamente el grosor del producto estará en la banda de entre 1 y 4 cm, más preferiblemente entre 1,5 y 3 cm. Preferiblemente la longitud del producto es de al menos 1 cm. Típicamente la longitud del producto está entre 1,5 y 6 cm, más preferiblemente entre 2,5 y 5 cm.

Preferiblemente el producto de helado tiene un volumen de entre 3 y 15 ml, de forma más preferida entre 5 y 15 ml.

El producto de helado de la invención puede venderse de forma adecuada en envases múltiples como los dulces.

Por proteína anticongelante (AFP) debe entenderse una proteína que tiene propiedades significativas de inhibición de la recristalización del hielo tal como puede medirse de acuerdo con el ejemplo 2. La AFP suministra un tamaño de partícula de hielo después de la recristalización inferior a 20 \mum, más preferiblemente entre 5 y 15 \mum.

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

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

La AFP para su uso en los productos de la invención puede ser cualquier AFP adecuada para su uso en productos alimenticios. Ejemplos de fuentes adecuadas de AFP se dan, por ejemplo, en el artículo "Antifreeze proteins and their potential use in frozen food products" (Proteínas anticongelantes y su uso potencial en productos alimenticios congelados), de Marylin Griffith y K. Vanya Ewart, "Biotechnology Advances" vol. 13, pag. 375-402, 1995 y en las solicitudes de patentes WO 98/04699, WO 98/04146, WO 98/04147, WO 98/04148 y WO 98/22591.

Las AFP pueden obtenerse a partir de sus fuentes mediante cualquier proceso adecuado, por ejemplo el proceso de aislamiento descrito en los documentos antes mencionados.

Una posible fuente de materiales de AFP es el pescado. Ejemplos de materiales de AFP del pescado son las glicoproteínas anticongelantes (AFGP) (que se obtienen por ejemplo del bacalao atlántico, del bacalao de Groenlandia y del microgado), la AFP de tipo I (que por ejemplo puede obtenerse de la limanda de invierno, de la limanda de cola amarilla, del coto espinoso de Shorthorn y del coto espinoso cavador), la AFP de tipo II (que por ejemplo puede obtenerse del cuervo de mar, del eperlano y del arenque atlántico) y la AFP de tipo III (que puede obtenerse por ejemplo de la faneca, del lobo marino atlántico, de la blenia radiada, del pez de la borda y del zoarces de Laval). Un ejemplo preferido de este último tipo se describe en el documento WO 97/02343.

Otra posible fuente de material de AFP son los invertebrados. También puede obtenerse AFP de las bacterias.

Una tercera posible fuente de material de AFP son las plantas. Ejemplos de plantas que contienen AFP son la alaria, el áster azul, la avena de primavera, el berro barbarea, la canola de invierno, las coles de Bruselas, la zanahoria, los pantalones holandeses, la lechetrezna, la lirio de la mañana, la cebada de invierno, la Hydrophyllum virginicum, el plátano menor, la stipa pennata, la poa de los prados, el álamo americano, el roble blanco, el centeno de invierno, la belladona agridulce, la patata, la pamplina, el diente de león, el trigo de primavera y de invierno, el tritical, la dominica, la violeta y la hierba.

Pueden utilizarse tanto las especies que se producen de forma natural como las que se obtienen a través de modificación genética. Por ejemplo pueden modificarse genéticamente microorganismos o plantas para expresar AFP y las AFP pueden usarse entonces de acuerdo con la presente invención.

Pueden utilizarse técnicas de manipulación genética para producir AFP. Las técnicas de manipulación genética pueden usarse para producir AFP que tengan al menos un 80%, más preferiblemente más de un 95%, más preferiblemente un 100% de homología con las AFP obtenidas directamente de fuentes naturales. Para el propósito de la invención, estas AFP que poseen este alto nivel de homología también están incluidas dentro del término "AFP".

Las técnicas de manipulación genética pueden utilizarse como sigue: una célula u organismo anfitrión apropiado podría transformarse mediante una construcción de gen que contenga el polipéptido deseado. La secuencia de nucleótido que codifica el polipéptido puede insertarse dentro de un vector de expresión adecuado que codifique los elementos necesarios para la transcripción y la traslación y de esta manera se expresarán bajo condiciones apropiadas (por ejemplo en la orientación apropiada y en el cuadro de lectura correcto y con las secuencias de reconocimiento y expresión apropiadas). Los procedimientos requeridos para construir estos vectores de expresión son bien conocidos por los expertos en la materia.

Puede utilizarse un número de sistemas de expresión para expresar el polipéptido que codifica la secuencia. Estos incluyen, pero no de forma limitativa, bacterias, sistemas celulares de insectos de la levadura, sistemas de cultivos celulares vegetales y plantas todos ellos transformados con vectores de expresión apropiados.

Una amplia variedad de plantas y de sistemas celulares vegetales pueden transformarse con las construcciones de ácido nucleico de los polipéptidos deseados. Realizaciones preferidas podrían incluir, pero no de forma limitativa, el maíz, el tomate, el tabaco, las zanahorias, las fresas, las semillas de la colza y la remolacha azucarera.

Para algunas fuentes naturales, las AFP pueden constar de una mezcla de dos o más AFP diferentes.

Preferiblemente la proteína anticongelante se selecciona de forma que dé una relación dimensional superior a 1,9 con respecto al cristal de hielo, preferiblemente entre 1,9 y 3,0, más preferiblemente entre 2,0 y 2,9, incluso más preferiblemente entre 2,1 y 2,8 (consulte el documento WO 98/04146). En particular las proteínas anticongelantes que suministran una relación dimensional superior a 1,9 al cristal de hielo son las AFP preferidas para la adición a dulces de hielo aireados. La relación dimensional se define como el diámetro máximo de una partícula dividida por su diámetro mínimo. La relación dimensional puede determinarse mediante cualquier procedimiento adecuado. Un procedimiento preferido se ilustra en los ejemplos (ejemplo 6).

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

Los helados que muestran el cambio requerido en sus propiedades mecánicas cuando se efectúa la adición de la proteína anticongelante incluyen dulces helados que contienen leche no aireada tal como helados, yogur helado y natillas heladas, sorbetes no aireados y helado de leche, así como dulces helados no aireados que no contengan típicamente leche tales como helados de hielo, sorbetes, granizados y compotas de fruta heladas.

El helado no está aireado.

Preferiblemente el helado se selecciona entre helado de hielo y helado de leche.

El helado que contiene la proteína anticongelante puede constituir el producto completo o puede ser un componente de un producto compuesto.

Por helado de hielo debe entenderse una solución congelada hecha básicamente de azúcar, agua, ácido de fruta u otro agente acidificante, colorante, fruta o aroma de fruta.

Por no aireado debe entenderse un helado que tiene un esponjamiento inferior a un 25% (equivalente a 0,2 en fracción de volumen de aire). Más preferiblemente inferior a un 10% (equivalente a 0,09 en fracción de volumen de aire). Durante el procesamiento del helado no se acometen pasos deliberados, tales como el batido, para incrementar el contenido de gas del producto. Sin embargo, debe entenderse que durante los procedimientos normales de preparación de helados no aireados, pueden incorporarse bajos niveles de gas o aire dentro del producto, por ejemplo debido a las condiciones de mezcla utilizadas.

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

El contenido de hielo puede determinarse siguiendo las técnicas descritas en el artículo de B. de Cindio y S. Carrera en el artículo en el "Journal of Food Engineering" volumen 24, pag. 405-415, 1995. Los datos de entalpía requeridos para esta técnica se obtienen utilizando calorimetría adiabática ("Holometrix Adiabatic Calorimeter"). El contenido de hielo según se aquí expresa se mide sobre una muestra de 80 gramos dispuesta en el recipiente de muestras del calorímetro y enfriada hasta -75ºC colocando el montaje en hielo seco antes de su colocación en el calorímetro (preenfriado hasta entre -70ºC y -80ºC). Los datos de entalpía obtenidos se analizaron para dar el contenido de hielo como función de la temperatura siguiendo el procedimiento de Cindio y Carrera.

Preferiblemente el helado tiene un contenido total de sólidos solubles inferior al 40% en peso, preferiblemente inferior al 25% en peso, más preferiblemente inferior al 15% en peso. Para productos de bajo contenido calórico el contenido total de sólidos solubles puede ser tan bajo como por ejemplo, aproximadamente el 5% en peso.

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

Además se ha observado que los productos de acuerdo con la invención mantienen su integridad estructural durante más tiempo cuando se mantienen a temperatura ambiente.

El producto de helado puede ser un producto compuesto tal como un producto que tenga dos o más capas. Por ejemplo un núcleo de helado de crema puede recubrirse con una o más capas de helado de hielo. Las diferentes capas pueden tener diferentes sabores o colores. Un ejemplo adicional podría ser una golosina compuesta de dos mitades diferentes que tengan diferentes sabores o colores. Cada componente individual puede o no incluir AFP. Sin embargo, es conveniente para los diferentes componentes y, en particular para componentes de diferentes colores o sabores, incluir AFP en su composición. Se ha observado que los productos de acuerdo con la invención que contienen AFP demuestran una excelente diferenciación del color, permitiendo la obtención de productos de capas múltiples que han demostrado que no mezclan los diferentes colores a lo largo del tiempo, incluso cuando las capas son relativamente finas.

Descripción de los dibujos

La figura 1 representa un esquema de los datos registrados durante una prueba de combadura de cuatro puntos.

La figura 2 representa un diagrama esquemático de una curva típica de fuerza contra desplazamiento en una prueba de dureza de Vickers.

En las figuras 3 a 11, los ejemplos que contienen AFP se indican mediante (\Box), las muestras de control que no contienen AFP se indican mediante (\lozenge).

La figura 3 representa una comparación del módulo aparente medido en el ejemplo 9 en comparación con los ejemplos comparativos A, B y C y las muestras de control pertinentes.

La figura 4 representa una comparación de la resistencia a la flexión medida en el ejemplo 9 en comparación con los ejemplos comparativos A, B y C y las muestras de control pertinentes.

La figura 5 representa una comparación de la dureza de Vickers medida en el ejemplo 9 en comparación con los ejemplos comparativos A, B y C y las muestras de control pertinentes.

La figura 6 representa una comparación del módulo aparente medido en los ejemplos 10 - 13 en comparación con una muestra de control.

La figura 7 representa una comparación de la resistencia a la flexión medida en los ejemplos 10 - 13 en comparación con una muestra de control.

La figura 8 muestra una comparación de la dureza de Vickers medida en los ejemplos 10 - 13 en comparación con una muestra de control.

La figura 9 representa una comparación del módulo aparente medido en los ejemplos 14 - 17 en comparación con una muestra de control.

La figura 10 representa una comparación de la resistencia a la flexión medida en los ejemplos 14 - 17 en comparación con una muestra de control.

La figura 11 representa el tiempo transcurrido para el consumo del producto del ejemplo 21.

Ejemplos

La invención se ilustrará ahora por medio de los siguientes ejemplos.

Ejemplo 1 Prueba de combadura de cuatro puntos

Puede utilizarse la prueba de combadura de cuatro puntos estándar para determinar un número de propiedades mecánicas de los materiales del helado. Las propiedades mecánicas medidas son el módulo de Young (aparente) y la resistencia a la flexión.

En una prueba de combadura, el trozo bajo prueba se forma mientras se mide la fuerza aplicada y la deflexión del trozo sometido a prueba. En la figura 1 se representa un conjunto esquemático de datos para un helado. El módulo elástico aparente se determina mediante el gradiente de la parte lineal inicial de esta curva.

La prueba de combadura de cuatro puntos requiere la producción de una barra rectangular de lados paralelos del material del helado. Esta puede obtenerse mediante cualquier procedimiento adecuado.

En esta aplicación en particular la barra rectangular de lados paralelos de helado se obtuvo utilizando molde de aluminio que producen barras que tienen unas dimensiones de 25 x 25 x 200 mm.

a) Helados congelados en reposo

La premezcla líquida de helado se introdujo en un molde que había sido preenfriado en un congelador de chorro de aire a -35ºC durante al menos 30 minutos, entonces se colocó el molde en un congelador de chorro de aire a -35ºC durante al menos 2 horas. Entonces se sacaron las muestras de los moldes y se almacenaron a -25ºC hasta la realización de la prueba (que se realizó después de 5 ó 6 días). Entre 18 y 24 horas antes de la prueba, las muestras se equilibraron almacenándolas a -18ºC, la temperatura a la cual se realizaron las pruebas. Se comprobaron un mínimo de 10 barras de cada conjunto de muestras y se registró el valor medio de cada conjunto de muestras como el valor de la propiedad mecánica que estaba siendo medida.

b) Helados congelados con agitación

El helado se extruyó desde un congelador de helado (intercambiador de calor de superficie rayada) a una temperatura de entre -1ºC y -5ºC, dependiendo del helado, al interior un molde que había sido preenfriado en un congelador de chorro de aire a -35ºC durante al menos 30 minutos, el molde estaba revestido con papel de silicio para evitar la adhesión del helado al metal. Entonces se preparó la muestra tal como se hizo anteriormente con las muestras congeladas en reposo.

La prueba general aplicada a todos los tipos de sólidos se describe en "Biomechanics Materials. A practical Approach" Ed. J.F.V. Vincent, Pub. IRL Press, Oxford University Press, Walton Street, Oxford, 1992 y en "Handbook of Plastics Test materials" Ed. R.P. Brown, Pub. George Godwin Limited, The Builder Group, 1-3 Pemberton Row, Fleet Street, Londres, 1981. La prueba comprende la colocación de cada barra sobre dos soportes y su combadura hasta la fractura mediante la aplicación de presión desde dos soportes superiores, que están separados por 85 mm, en el centro sobre la superficie superior de la barra. La fuerza aplicada en la combadura y el desplazamiento del contacto móvil se registró a lo largo de la prueba. La velocidad de descenso del soporte móvil fue de 50 mm por minuto.

El módulo elástico aparente del material viene dado por la ecuación:

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

en la que el gradiente es el mostrado en la figura 1, S es la separación (distancia) entre los contactos de soporte debajo de la barra de la prueba, B es la anchura de la barra y D es la profundidad de la barra.

Para estas pruebas la separación (S) era de 170 mm.

Con referencia a la figura 1, la resistencia de un material bajo las condiciones de combadura de cuatro puntos, viene dada como:

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

en donde \sigma_{u} es la resistencia a la flexión y F_{max} es la fuerza máxima registrada.

Ejemplo 2 Procedimiento para determinar si una AFP posee propiedades de inhibición de la recristalización del hielo

Las propiedades de inhibición de la recristalización pueden medirse utilizando una "prueba del listón" modificada (Knight y col. 1988). 2,5 \mul de la solución bajo investigación en un 30% (en relación de pesos) de sacarosa se transfiere a un portaobjetos circular de 16 mm apropiadamente etiquetado y limpio. Un segundo portaobjetos se coloca sobre la parte superior de la gota de solución y el conjunto se prensa entre el dedo índice y el pulgar. El conjunto se introduce en un baño de hexano que se mantiene a -80ºC en una caja de hielo seco. Cuando todos estos conjuntos se han preparado, los conjuntos se transfieren desde el baño de hexano a -80ºC a la cámara de visionado que contiene hexano mantenido a -6ºC usando forceps preenfriados en hielo seco. Después de la transferencia a -6ºC, puede verse que los conjuntos cambian de una apariencia transparente a una apariencia opaca. Las imágenes se registran mediante una cámara de vídeo y se graban en un sistema de análisis de imagen (Lucia, Nikon) utilizando un objetivo de 20 aumentos. Se registran imágenes de cada listón en el instante 0 y de nuevo después de 60 minutos. Se compara el tamaño de los cristales de hielo de ambos ensayos colocando las platinas en un armario de un criostato de temperatura controlada (Bright Instrument Co Ltd, Huntington, GB). Las imágenes de las muestras se transfieren a un sistema de análisis de imágenes Quantimet 520 MC (Leica, Cambridge GB) por medio de una videocámara CCD Sony monocroma. El dimensionado de los cristales de hielo se realizó mediante dibujo manual alrededor del cristal de hielo. Al menos se dimensionaron 400 cristales en cada muestra. El tamaño de los cristales de hielo se tomó como la dimensión mayor de la proyección de las dos dimensiones de cada cristal. El tamaño medio de los cristales se determinó como la media numérica de los tamaños de los cristales individuales. Si el tamaño a 30-60 minutos es similar o solamente se incrementa de forma moderada (menos de un 10%) en comparación con el tamaño en t = 0 y/o el tamaño del cristal es inferior a 20 micrómetros, preferiblemente entre 5 y 15 micrómetros, ésta es una buena indicación de buenas propiedades de inhibición de la recristalización del hielo.

Ejemplo 3 Prueba de dureza de Vickers estándar

La prueba de dureza de Vickers es una prueba de indentación que comprende la impulsión de un indentor de forma piramidal dentro de la superficie del material y la grabación de la fuerza aplicada como función del desplazamiento de la punta. Se miden la fuerza y el desplazamiento durante el ciclo de carga y el ciclo de descarga de indentación.

La prueba se describe en "Handbook of Plastics Test materials" Ed. R.P. Brown, Pub. George Godwin Limited, The Builder Group, 1-3 Pemberton Row, Fleet Street, Londres, 1981.

La geometría de la pirámide de Vickers en un estándar en la industria de la maquinaria (Bsi 427, 1990). Tiene un ángulo del vértice en la punta de 136º. La dureza se determina como:

H_{v}=\frac{F_{max}}{A}

en donde H_{v} es la dureza de Vickers, F_{max} es la fuerza máxima aplicada (consulte la figura 2) y A es el área proyectada de la indentación izquierda en la superficie del material. El área A se determina asumiendo que la indentación tiene la misma geometría que el indentor que la formó, es decir una pirámide de Vickers, y por lo tanto el área proyectada puede determinarse a partir de la profundidad de indentación dada por d_{i} en la figura 2.

A = \text{24.5}d_{i}^{2}

La dureza de Vickers de un material es la medida de la resistencia del material a la deformación plástica.

Las muestras sometidas a prueba fueron bloques de 500 ml, obtenidos extruyendo el helado (típicamente a una temperatura de entre -1ºC y -5ºC) desde un intercambiador de calor de superficie rayada al interior de paquetes estándar de 500 ml y colocando entonces los paquetes en un congelador de chorro de aire a -35ºC durante dos horas antes de su almacenamiento a -25ºC. Antes de efectuar la prueba las muestras se equilibraron durante toda la noche a la temperatura requerida de la prueba de -18ºC.

Las mediciones se realizaron sobre una máquina de ensayo universal fabricada por Instron (código 4500), dentro de un armario de temperatura controlada a -18ºC. La velocidad de la cruceta fue de 2,0 mm/minuto. La carga máxima fue de 95 N. La punta piramidal se introdujo dentro de la superficie del material hasta una profundidad de 1,5 mm para un helado de hielo y 2,5 mm para un helado.

Ejemplo 4 Medida de la adyacencia

La adyacencia se mide utilizando imágenes microestructurales del helado usando microscopía criogénica de barrido de electrones (SEM). Se forman las imágenes de las estructuras utilizando la técnica descrita en "A low temperature scanning electron microscopy study of ice cream. I. Techniques and general microstructure", Food Structure, Vol. 11, (1992), pag. 1-9.

En un compuesto en partículas, la adyacencia de la fase de partículas se define como la relación de la partícula con el área de la superficie de contacto de la partícula dividida por el área de la superficie de contacto interna total. Esta es una medición del grado de formación de red de la fase de partículas. En los helados las partículas son cristales de hielo dentro de la matriz y de esta forma la adyacencia del helado se define como:

C_{ii}=\frac{A_{ii}}{(A_{ii} + A_{im})}

en donde C_{ii} es la adyacencia, A_{ii} es el área de la superficie interfacial total de las superficies de contacto de hielo con hielo y A_{im} es el área de la superficie interfacial de las superficies de contacto del hielo con la matriz. La adyacencia puede medirse a partir de imágenes microestructurales de superficies planas aleatorias cortadas a través del material. Para ello son suficientes las imágenes crio-SEM de superficies de fractura planas del helado no aireado.

Colocando una matriz de líneas sobre la imagen de la microestructura, puede contarse el número de intercepciones de estas líneas con las superficies de contacto de hielo con hielo y de hielo con matriz y combinarse en la siguiente ecuación para obtener la adyacencia:

C_{ii}=\frac{2N_{ii}}{(2N_{ii} + N_{im})}

en donde N_{ii} = a número por unidad de longitud de intercepciones de hielo con hielo y N_{im} = número por unidad de longitud de intercepciones de hielo con matriz.

Idealmente, se contaron aproximadamente 800 interconexiones entre un total de 5 imágenes que eran representativas de cada una de las estructuras de las muestras.

Para determinar la adyacencia, se tomaron dos conjuntos de mediciones de cada imagen. Después de colocar un conjunto regular de líneas sobre la imagen, se contó el número de intercepciones de las interconexiones de hielo con matriz y de hielo con hielo, incluyendo solamente todas las interconexiones de hielo con hielo obvias. Entonces se repitió el recuento, pero esta vez incluyendo todas las interconexiones posibles de hielo con hielo. Se realizó una medición máxima de adyacencia del hielo y una medición mínima de adyacencia del hielo en cada imagen. Entonces se tomó la media de estas cantidades como el valor de la adyacencia.

Ejemplo 5 Medida de la característica de Euler-Poincare

La característica de Euler-Poincare se mide utilizando imágenes microestructurales del helado utilizando microscopía de barrido de electrones (SEM) criogénica. Se tomaron imágenes de las estructuras utilizando la técnica descrita en "A low temperature scanning electron microscopy study of ice cream. I. Techniques and general microstructure", Food Structure, Vol. II, (1992), pag. 1-9.

En una estructura compuesta de dos fases, puede medirse el grado de adyacencia de una fase utilizando la característica de Euler-Poincare. Contra menor es el valor de la característica de Euler-Poincare para una fase, más continua o conectada está esa fase dentro de la microestructura. La característica de Euler-Poincare puede ser un número positivo o negativo. La definición de la característica de Euler-Poincare viene dada en "Unbiased estimation of the Euler-Poincare characteristic", de B.P. Pinnamaneni, C. Lantuejoul, J.P. Jernot y J.L. Chermant, "Acta Sterelogica", 1989, 8/2, pag. 101-106.

Para medir la característica de Euler-Poincare para el hielo en helados, se realizó la identificación de las fases de hielo y de matriz en las imágenes microestructurales y se utilizó un sistema de análisis de imágenes, la característica de Euler-Poincare de la fase de hielo se determinó utilizando un programa de análisis específicamente escrito. Como quiera que el contraste de las imágenes era insuficiente para que el sistema de análisis de imágenes distinguiera automáticamente el hielo y la matriz de forma separada, la interconexión entre los dos se identificó manualmente, haciendo posible así una determinación exacta de la característica de Euler-Poincare.

La característica de Euler-Poincare puede medirse para el hielo en un helado que haya sido producido por cualquier medio de procesamiento.

Ejemplo 6 Medición de la relación dimensional

Las muestras se equilibraron a -18ºC en un armario ambiental Prolan durante aproximadamente 12 horas. Se prepararon platinas microscópicas untando una fina capa de helado desde el centro de finas placas de vidrio.

Cada platina fue llevada hasta una etapa microscópica de temperatura controlada (a -18ºC) en donde se recogieron imágenes de los cristales de hielo (alrededor de 400 cristales de hielo individuales ) y se transmitieron a través de una cámara de vídeo hasta un sistema de almacenamiento y análisis de imágenes.

Las imágenes almacenadas de los cristales de hielo se resaltaron manualmente dibujando alrededor de su perímetro resaltando entonces el cristal completo. Las imágenes de los cristales resaltados se midieron entonces utilizando el software de análisis de imágenes que recuenta el número de pixeles necesarios para completar el mayor diámetro (longitud), el menor diámetro (anchura), y la relación dimensional (longitud/anchura).

Entonces se calculó la relación dimensional media de los cristales.

Ejemplo 7

Producción de un caramelo grande que tiene capas de helado de hielo de color y sabor diferentes, dispuestas secuencialmente alrededor de un núcleo de helado. El uso de la composición de helado de hielo de acuerdo con la invención suministra un producto que es muy duro y obliga al consumidor a chuparlo, en vez de morderlo, y de esta forma cada capa del helado de hielo aparece gradualmente.

Además, las capas de helado de hielo permanecen discretas y se observa muy poco o ningún "sangrado" del color entre las capas.

Sobre un palito se moldeó una esfera no aireada de helado de crema (de 20-30 mm de diámetro) que tenía la siguiente formulación:

Composición del helado de crema

	% (peso)
Nata espesa	26,5
Leche en polvo descremada	9,2
Sacarosa	16,0
Agua	hasta 100

La premezcla del helado de crema se vertió dentro de un molde de aluminio y el molde se enfrió en un congelador de chorro de aire a -35ºC. Cuando la premezcla del helado de crema estuvo parcialmente congelada se insertó un palito. Cuando estuvo totalmente congelado el helado de crema se sacó del molde pulverizando el exterior del molde con agua a 50ºC.

El núcleo del helado se preenfrió mediante su inmersión en CO_{2} (hielo seco) aproximadamente 2 minutos, entonces se sumergió en una mezcla de helado de hielo que tenía la siguiente formulación;

Composición del helado de hielo

	% (peso)
Sacarosa	15,0
Dextrosa	5,0
Goma de algarrobilla	0,25
Ácido cítrico	0,5
Aromatizantes/colorantes	0,2
AFP* de tipo III	0,005
Agua	hasta 100
* según se describe en el documento WO 97/02343
Sólidos totales, 20,5%
Contenido de hielo a -18ºC, 68,0% en peso

Preparación de la mezcla de helado de hielo

Se mezclaron entre sí todos los ingredientes excepto la AFP utilizando una mezcladora de alto esfuerzo cortante durante aproximadamente 3 minutos. El agua se añadió a una temperatura de 80ºC. La temperatura de la mezcla de helado de hielo fue de aproximadamente 55-65ºC después de efectuar la mezcla.

Entonces se añadió la AFP y se mezcló durante aproximadamente 30 segundos con la mezcla caliente.

Entonces se hizo pasar la mezcla a través de un intercambiador de calor de placas para su pasteurización a 81ºC durante 25 segundos. Entonces se enfrió la mezcla hasta aproximadamente 4ºC en el intercambiador de calor de placas antes de su uso.

Entonces se sumergió el producto secuencialmente en mezcla de helado de hielo para construir un número de capas (típicamente entre 12 y 15) de diferentes colores y sabores. Entre cada inmersión dentro de la mezcla de helado de hielo el producto se enfrió en hielo seco para facilitar la adquisición de la siguiente capa de helado de hielo.

El producto resultante fue una esfera de aproximadamente 3-5 cm de diámetro.

\newpage

Ejemplo 8

Equivalentes de dulces hechos de helado de hielo utilizando la textura dura y quebradiza del helado de hielo de acuerdo con la invención.

Se preparó como en el ejemplo 7 una mezcla de helado de hielo que tenía la siguiente formulación:

Sacarosa	15,0
Dextrosa	5,0
Goma de algarrobilla	0,25
Ácido cítrico	0,5
Aromatizantes/colorantes	0,2
AFP* de Tipo III	0,005
Agua	hasta 100
* según se describe en el documento WO 97/02343
Sólidos totales, 20,5% en peso
Contenido de hielo a-18ºC, 68,0% en peso

La composición de helado de hielo se dosificó en moldes de caucho o de plástico y se congeló en reposo en un congelador de chorro de aire a -35ºC.

Ejemplo 9

Ejemplos comparativos A a C

Se preparó una composición de helado que tenía la siguiente fórmula:

	Peso %
Sacarosa	13,000
Leche en polvo desnatada	10,000
Mantequilla	8,000
Maltodextrina	4,000
Monoglicerol palmitato (MGP)	0,300
Goma de algarrobilla	0,144
Carageenan L100	0,016
Aromas	0,012
Agua	hasta 100
Sólidos solubles totales, 35% en peso
Contenido de agua a -18ºC, 54% en peso

Todos los ingredientes del helado se mezclaron entre así utilizando una mezcladora de alto esfuerzo cortante durante aproximadamente 3 minutos. El agua se añadió a una temperatura de 80ºC. La temperatura de la mezcla fue de aproximadamente 55-65ºC después de efectuar la mezcla.

La mezcla se homogeneizó entonces (13,6 MPa) y se pasó a través de un intercambiador de calor de placas para su pasteurización a 81ºC durante 25 segundos. La mezcla se enfrió entonces hasta aproximadamente 4ºC en el intercambiador de calor de placas antes de su uso.

Después de su pasteurización se añadió AFP de tipo III (según se describe en el documento W 97/12343) a la premezcla del helado en una concentración del 0,0025% en peso.

Entonces se congeló la mezcla usando un intercambiador de calor de superficie rayada Technohoy MF 75 de forma que se obtuvieron los siguientes esponjamientos (fracción de volumen de aire (V_{air})):

Ejemplo 9	-	Sin esponjamiento (0)
Ejemplo comparativo A	-	43% de esponjamiento (0,3)
Ejemplo comparativo B	-	67% de esponjamiento (0,4)
Ejemplo comparativo C	-	100% de esponjamiento (0,5)

El helado se extruyó a una temperatura de entre -4,4ºC y -5,4ºC. El producto se endureció entonces en un congelador de chorro de aire a -35ºC, entonces se almacenó a -25ºC.

Se determinaron el módulo elástico aparente y la flexión utilizando una prueba de combadura de cuatro puntos tal como se describe en el ejemplo 1.

Los resultados se compararon con una muestra de control que no contenía AFP. Los resultados se representan en las figuras 3 y 4 en donde los ejemplos que contienen AFP se indican mediante (\Box) y las muestras de control que no contenían AFP se indican mediante (\Diamondblack).

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

También se determinó la dureza de Vickers utilizando el procedimiento dado en el ejemplo 3, los resultados se representan en la figura 5 en donde los ejemplos que contenía AFP se indican mediante (\Box) y las muestras de control que no contenía AFP se indican mediante (\Diamondblack).

Se calcularon \DeltaH_{v}/H_{v \ orig} y \DeltaH_{v}. Los resultados se muestran en la tabla 1.

TABLA 1

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1

Ejemplos 10 - 13

Se preparó una solución de helado de hielo que tenía la siguiente composición:

	% Peso
Sacarosa	20,0
Goma de algarrobilla	0,2
Agua	hasta 100
Sólidos solubles totales, 20,2% en peso
Contenido de hielo a -18ºC, 70% en peso.

Todos los ingredientes excepto la AFP se mezclaron entre sí utilizando una mezcladora de alto esfuerzo cortante durante aproximadamente 3 minutos. El agua se añadió a una temperatura de 80ºC. La temperatura de la mezcla del helado fue de aproximadamente 55-65ºC después de efectuar la mezcla.

Después de la pasteurización se añadió AFP de tipo III (tal como se describe en el documento WO 97/02343) a la solución de helado de hielo en las siguientes concentraciones:

Ejemplo 10	-	0,0005% en peso
Ejemplo 11	-	0,0011% en peso
Ejemplo 12	-	0,0025% en peso
Ejemplo 13	-	0,005% en peso

La solución de helado de hielo se congeló en un intercambiador de calor de superficie rayada Technohoy MF 75, sin introducir ningún esponjamiento. El helado se extruyó a una temperatura de entre -3,9ºC y -5,6ºC. El producto se endureció entonces en un congelador de chorro de aire a -35ºC y se almacenó a -25ºC.

Se determinaron el módulo elástico aparente y la resistencia a la flexión utilizando una prueba de combadura de cuatro puntos tal como se describió en el Ejemplo 1.

Los resultados se compararon con una muestra de control que no contenía AFP. Los resultados se representan en las figuras 6 y 7 en donde los ejemplos que contenían AFP se indican mediante (\Box) y las muestras de control que no contenían AFP se indican mediante (\oblong).

Se calcularon \Delta módulo, \Delta módulo/módulo original, \Delta resistencia y \Delta resistencia/resistencia original. Los resultados se muestran en la tabla 2.

También se determinó la dureza de Vickers utilizando el procedimiento dado en el ejemplo 3, los resultados se representan en la figura 8 en donde los ejemplos que contenían AFP se indican mediante (\Box) y las muestras de control que no contenía AFP se indican mediante (\oblong).

Se calcularon \DeltaH_{v}/H_{v \ orig} y \DeltaH_{v}. Los resultados se muestran en la tabla 2.

TABLA 2

2

Ejemplos 14 - 17

	Peso %
Sacarosa	20,0
Goma de algarrobilla	0,2
Agua	hasta 100
Sólidos solubles totales, 20,2% en peso
Contenido de hielo a -18ºC, 70% en peso.

Todos los ingredientes del helado de hielo excepto la AFP se mezclaron entre sí utilizando una mezcladora de alto esfuerzo cortante durante aproximadamente 3 minutos. El agua se añadió a una temperatura de 80ºC. La temperatura de la mezcla del helado fue de aproximadamente 55-65ºC después de efectuar la mezcla.

Después de la pasteurización se añadió AFP de tipo III (tal como describe en el documento 97/02343) a la solución del helado de hielo en las siguientes concentraciones:

Ejemplo 14	-	0,0005%
Ejemplo 15	-	0,0011%
Ejemplo 16	-	0,0025%
Ejemplo 17	-	0,005%

Entonces la solución de helado de hielo se congeló en reposo. La solución de helado de hielo se introdujo dentro de los moldes de metal divididos utilizados para la producción de trozos para pruebas mecánicas (consulte el ejemplo 1). Entonces se colocaron en un almacén refrigerado durante toda la noche para congelarlos en reposo a una temperatura de -25ºC. Al día siguiente, las barras de prueba se sacaron del molde, se colocaron en bolsas de politeno y se almacenaron a -25ºC hasta el día antes de la prueba mecánica.

Se determinaron el módulo elástico aparente y la resistencia a la flexión utilizando una prueba de combadura de cuatro puntos tal como describe en el ejemplo 1.

Los resultados se compararon con una muestra de control que no contenía AFP. Los resultados se representan en las figuras 9 y 10 en donde los ejemplos que contenían AFP se indican mediante (\Box) y las muestras de control que no contenían AFP se indican mediante (\Diamondblack).

Se calcularon \Delta módulo, \Delta módulo/módulo original, \Delta resistencia y \Delta resistencia/resistencia original. Los resultados se muestran en la tabla 3.

TABLA 3

3

Ejemplos 18 y 19

Ejemplo comparativo D

Después de la pasteurización se añadió AFP de tipo III (tal como describe en el documento 97/02343) a la solución de helado de hielo en las siguientes concentraciones.

Ejemplo 18	-	0,0005% en peso
Ejemplo 19	-	0,005% en peso
Ejemplo comparativo D	-	sin AFP

La solución de helado de hielo se congeló en un intercambiador de calor de superficie rayada Technohoy MF 75, sin añadir ningún esponjamiento. El helado de hielo se extruyó a una temperatura de entre -3,9º y -5,6ºC. Entonces se endureció el producto en un congelador de chorro de aire a -35º y se almacenó a -25ºC.

Se midió la adyacencia como en el ejemplo 4.

Los resultados se muestran en la tabla 4

TABLA 4

Ejemplo	Adyacencia
18	0,24
19	0,22
D	0,11

Ejemplo 20

Formulación de helado de hielo

	% (peso)
Sacarosa	10,0
Glucosa	5,0
Goma de algarrobilla	0,2
Ácido cítrico	0,5
AFP*	0,005
Colorantes/aromas	0,2
Agua	hasta 100
*Según se describe en el documento WO 97/02343

Entonces se homogeneizó la mezcla (13,6 MPa) y se hizo pasar a través de un intercambiador de calor de placas para su pasteurización a 81ºC durante 25 segundos. Entonces se enfrió la mezcla hasta aproximadamente 4ºC en el intercambiador de calor de placas antes de su uso.

Entonces se dividió la mezcla en dos mitades y se añadió AFP a una mitad.

Después se manufacturaron trozos simples de helado de hielo para consumir de un solo bocado (con AFP y sin AFP) tal como sigue;

se distribuyeron partes de 10 ml de mezcla de helado de hielo dentro de moldes de látex para cubitos de hielo (de forma semiesférica). Éstos se congelaron durante dos horas en un congelador de chorro de aire a -35ºC. Entonces se transfirieron los moldes a un almacén frío a -25ºC durante toda la noche antes de ser desmoldados. Una vez desmoldados, los trozos para consumir de un solo bocado se almacenaron en cubetas selladas de plástico en un almacenamiento frío a -25ºC. Antes de la evaluación los trozos de helado de hielo se equilibraron a -18ºC durante toda la noche. Todo el análisis sensorial se llevó a cabo a -18ºC.

Metodología sensorial

Los productos fueron evaluados por un grupo de expertos sensoriales altamente capacitados.

Se utilizó "Metodología descriptiva de análisis" mediante la cual los expertos identificaron y cuantificaron las características sensoriales principales de los helados de hielo con y sin AFP. Las características básicas que implica este procedimiento vienen dadas en "Sensory Evaluation Techniques", 2ª Edition (1991), M Meilgaard, G.V Civille y B. T. Carr, CRC Press, e incluyen:

\bullet El desarrollo por el grupo de expertos de descriptores sensoriales, referidos de aquí en adelante como perfil del atributo.

\bullet El acuerdo consensuado de las puntuaciones comunes de cada atributo sensorial de un producto de "control".

\bullet La evaluación de algunas muestras comerciales y experimentales para la supervisión del desempeño de sus funciones del grupo de trabajo en la evaluación de todas las muestras experimentales.

\newpage

\bullet Todas las sesiones de degustación se llevan a cabo en cabinas individuales en un entorno controlado para eliminar la incidencia negativa de variables externas.

\bullet El análisis de los datos por medio de Varianza de Análisis (ANOVA) con la prueba de comparación de ámbito múltiple de Duncan para comprobar las diferencias estadísticamente significativas (p=<0,05) entre las muestras.

Los resultados sensoriales se muestran en la tabla 5 en la cual el producto 1 es helado de hielo de control sin AFFP y el producto 2 es el helado de hielo que tenía un 0,005% de AFP de Tipo III.

Se detallan las puntuaciones sensoriales medias.

LSD = Diferencia menos significativa (indica la diferencia mínima entre las puntuaciones medias para una diferencia significativa de ese atributo).

TABLA 5

4

Se percibió que el helado con AFP era más duro, más quebradizo, más denso, más crujiente, menos chirriante, menos desmenuzable, con menos cristales de hielo (detección y tamaño), menos rugoso y tenía una menor velocidad de fusión en la boca que el helado de hielo sin AFP.

Definición de los atributos sensoriales Dureza

Esfuerzo requerido para morder la muestra utilizando la dentadura lateral (primer mordisco)

Capacidad de chirriar

El grado hasta el cual emite la muestra un ruido chirriante de tono alto cuando la muestra se muerde por primera vez.

Desmenuzabilidad

El grado hasta el cual se rompe la muestra en pequeñas partículas redondeadas cuando se muerde la primera vez.

Fragilidad

El grado hasta el cual la muestra se fractura/se corta cuando se muerde por primera vez.

Densidad

El grado hasta el cual se percibe que la muestra está apretada sin espacios de aire (densa) cuando se muerde por primera vez.

Capacidad de crujir

La cantidad de ruido percibido (chirriante/crujiente) durante tres mordiscos con la dentadura lateral.

Detectabilidad de los cristales de hielo

La cantidad de cristales de hielo astillosos detectados después de tres mordiscos con la dentadura lateral (evaluada frotando la muestra con la lengua)

Tamaño de los cristales de hielo

El tamaño de los cristales de hielo detectado después de tres mordiscos, evaluado frotando la muestra con la lengua.

Rugosidad

El grado hasta el cual se siente la muestra abrasiva y áspera después de tres mordiscos con la dentadura lateral.

Velocidad de fusión

La velocidad a la cual se descompone la muestra en líquido utilizando la dentadura lateral.

Ejemplo 21

Comparación del tiempo que se tarda en consumir un producto de helado de hielo con o sin AFP.

Preparación del helado de hielo

	% (peso)
Sacarosa	14,0
Glucosa	6,0
Estabilizador	0,13
Ácido cítrico	0,3
AFP*	0,067
Colorantes/aromas	0,3
Agua	hasta 100
* Según se describe en el documento WO 97/02343

Todos los ingredientes de helado de hielo excepto la AFP se mezclaron entre sí utilizando una mezcladora de alto esfuerzo cortante durante aproximadamente 3 minutos. El agua se añadió a una temperatura de 80ºC. La temperatura de la mezcla de helado de hielo fue de aproximadamente 55 - 65ºC después de efectuar la mezcla.

Después se homogeneizó la mezcla (13,6 MPa) y se hizo pasar por un intercambiador de calor de placas para su pasteurización a 81ºC durante 25 segundos. Entonces se enfrió la mezcla hasta aproximadamente 4ºC en el intercambiador de calor de placas antes de su uso.

Después se dividió la mezcla en dos mitades y se añadió AFP a una mitad.

Producción de productos de helado de hielo con palito

Se manufacturaron productos simples de helado de hielo provistos de palito, de aproximadamente 60 grs utilizando tecnología convencional de moldeo de helados de hielo. Brevemente, los moldes de acero inoxidable se llenaron con la mezcla líquida y se colocaron en un baño de glicol a aproximadamente -30ºC. Cuando la mezcla se hubo congelado suficientemente se insertaron los palitos y la mezcla se dejó congelar completamente. Los productos se sacaron de los moldes calentado el exterior del molde en agua caliente (50ºC) durante aproximadamente 30 segundos y sacando los productos del molde utilizando el palito.

Entonces los productos se envolvieron en envueltas de papel encerado y se almacenaron a -25ºC hasta su uso. Antes del consumo, los productos se equilibraron a -18ºC a lo largo de toda la noche.

Consumo de helados de hielo

Se pidió a voluntarios no entrenados que consumieran un helado de hielo bien de control o bien con AFP. Los productos se seleccionaron aleatoriamente. Se cronometró y se anotó el tiempo necesario para el consumo del producto completo. Una semana después, se pidió a los mismos voluntarios que consumieran cualquier producto que no hubieran consumido la semana previa y de nuevo se cronometró. Todos los productos están etiquetados con los códigos del lote y se presentaban en envueltas lisas.

El número de voluntarios del estudio fue de 41.

Los resultados se muestran en la figura 11. El tiempo medio para el consumo del helado de hielo de control fue de 8,4 minutos (Desviación estándar = 0,5). El tiempo medio para el consumo del helado de hielo con AFP fue de 11,8 minutos (Desviación estándar = 0,6).

Ejemplo 22

Ejemplo comparativo E

Se preparó una solución de helado que tenía la siguiente composición:

	Peso %
Sacarosa	13,000
Leche en polvo descremada	10,000
Mantequilla sólida	8,000
Maltodextrina	4,000
MGP	0,300
Goma de algarrobilla	0,144
Carageenan L100	0,016
Aroma	0,012
Agua	hasta 100
Sólidos solubles totales, 35% en peso
Contenido de hielo a -18ºC, 54% en peso

Todos los ingredientes del helado se mezclaron entre sí utilizando una mezcladora de alto esfuerzo cortante durante aproximadamente 3 minutos. El agua se añadió a una temperatura de 80ºC. La temperatura de la mezcla fue de aproximadamente 55 - 65ºC después de efectuar la mezcla.

Entonces se homogeneizó la mezcla (13,6 MPa) y se hizo pasar por un intercambiador de calor de placas para su pasteurización a 81ºC durante 25 segundos. Entonces se enfrió la mezcla hasta aproximadamente 4ºC en el intercambiador de calor de placas antes de su uso.

Después de la pasteurización se añadió AFP de tipo III (tal como describe en el documento 97/02343) a la premezcla de helado en las siguientes concentraciones.

Ejemplo 22	-	0,005% en peso
Ejemplo comparativo E	-	sin AFP

Entonces se congeló la premezcla del helado utilizando un intercambiador de calor de superficie rayada Technohoy MF 75, no se introdujo esponjamiento en el helado. El helado se extruyó a una temperatura de entre -4,4º y -5,4ºC. Entonces se endureció el producto en un congelador de chorro de aire a -35º y se almacenó a -25ºC.

Se midió la característica de Euler-Poincare como en el ejemplo 5.

Los resultados se muestran en la tabla 6

TABLA 6

Ejemplo	Características Euler-Poincare (mm^{-2})
22	-577
E	339

\newpage

Ejemplo 23

Ejemplo comparativo F

La solución de helado de hielo se preparó como en el ejemplo 13.

Ejemplo 23	-	0,005% en peso
Ejemplo comparativo F	-	sin AFP

La solución de helado de hielo se congeló en reposo tal como describe en el ejemplo 17 sin introducir ningún esponjamiento.

Se midió la característica de Euler-Poincare como en el ejemplo 5.

Los resultados se muestran en la tabla 7

TABLA 7

Ejemplo	Características Euler-Poincare (mm^{-2})
23	-383
F	4,3

Ejemplo 24

Se preparó una composición de solución de helado de leche como sigue:

	Peso %
Sacarosa	13,2
Jarabe de maíz	2,8
Leche en polvo entera	11,2
Leche en polvo descremada	5,0
Estabilizante	0,27
Emulsificante	0,20
Colorante/aroma	0,06
AFP*	0,005
Agua	hasta 100
* Según se describe en el documento WO 97/02343

Se mezclaron entre sí todos los ingredientes del helado de leche excepto la AFP utilizando una mezcladora de alto esfuerzo cortante durante aproximadamente 3 minutos. El agua se añadió a una temperatura de 80ºC. La temperatura de la mezcla del helado de leche fue de aproximadamente 55 - 65ºC después de efectuar la mezcla.

Entonces se homogeneizó la mezcla (13,6 MPa) y se hizo pasar a través intercambiador de calor de placas para su pasteurización a 81ºC durante 25 segundos. Entonces se enfrió la mezcla hasta aproximadamente 4ºC en el intercambiador de calor de placas antes de su uso.

Entonces se dividió la mezcla en dos mitades y a una mitad se añadió AFP de tipo III (tal como describe en el documento 97/02343).

Entonces se congelaron las soluciones de helado de leche en reposo. La solución de helado de leche se introdujo en los moldes de metal divididos utilizados para la producción de trozos para pruebas mecánicas (consulte el ejemplo 1). Entonces se colocaron en un almacén refrigerado durante toda la noche para congelarse en reposo a una temperatura de -25ºC. Al día siguiente, las barras de prueba se sacaron de los moldes, se colocaron en bolsas de politeno y se almacenaron a -25ºC hasta día anterior a la prueba mecánica.

Se determinaron el módulo de elasticidad aparente y la resistencia a la flexión utilizando una prueba de combadura de cuatro puntos tal como se describió en el ejemplo 1.

Los resultados del helado de leche que contenía AFP se compararon con la muestra de control que no contenía AFP.

Se calcularon \Delta módulo, \Delta módulo/módulo original, \Delta resistencia y \Delta resistencia/resistencia original. Los resultados se muestran en la tabla 8.

TABLA 8

Ejemplo	\DeltaE	\DeltaE/	\Delta\sigma_{u}	\Delta\sigma_{u}/
	(MPa)	E_{orig}	(MPa)	\sigma_{u \ orig}
24	756	16,2	1,81	6,68

Ejemplo 25

Se preparó una solución de helado de leche que tenía la siguiente composición:

Se mezclaron entre sí todos los ingredientes del helado de leche excepto la AFP utilizando una mezcladora de alto esfuerzo cortante durante aproximadamente 3 minutos. El agua se añadió a una temperatura de 80ºC. La temperatura de la mezcla del helado de leche fue de aproximadamente 55 -65ºC después de efectuar la mezcla.

Entonces se dividió la mezcla en dos mitades y se añadió AFP de tipo III (tal como describe en el documento 97/02343) a una mitad.

Las soluciones de helado de leche se congelaron en un intercambiador de calor de superficie rayada Technohoy MF 75, sin introducir ningún esponjamiento. El helado se extruyó a una temperatura de entre -3,9ºC y -5,6ºC . Entonces se endureció el producto en un congelador de chorro de aire a -35ºC y se almacenó a -25ºC. Se determinaron el módulo de elasticidad aparente y la resistencia a la flexión utilizando una prueba de combadura de cuatro puntos tal como se describió en el ejemplo 1.

Se calcularon \Delta módulo, \Delta módulo/módulo original, \Delta resistencia y \Delta resistencia/resistencia original. Los resultados se muestran en la tabla 9.

TABLA 9

Ejemplo	\DeltaE	\DeltaE/	\Delta\sigma_{u}	\Delta\sigma_{u}/
	(MPa)	E_{orig}	(MPa)	\sigma_{u \ orig}
25	290	5,08	0,968	4,17

Ejemplo 26

Se preparó una composición de helado que tenía la siguiente formulación:

	% peso
Sacarosa	13,500
Concentrado de leche descremada (30% de sólidos)	24,000
Crema (40% de grasa)	43,000
Yema de huevo (sin endulzar)	4,500
Aroma de vainilla	1,000
Agua	hasta 100
Sólidos solubles totales, 45% en peso
Contenido de hielo a -18ºC, 46% en peso

Todos los ingredientes del helado se mezclaron entre sí utilizando una mezcladora de alto esfuerzo cortante durante aproximadamente 3 minutos. El agua se añadió a una temperatura de 80ºC. La temperatura de la mezcla del helado fue de aproximadamente 38 - 45ºC después de efectuar la mezcla.

Después de la pasteurización se añadió AFP de tipo I (de proteína AF) a la premezcla de helado en la siguiente concentración:

Ejemplo 26

-

0,001% en peso

Entonces se congeló la premezcla del helado utilizando un intercambiador de calor de superficie rayada Technohoy MF 75, sin añadir ningún esponjamiento. El helado se extruyó a una temperatura de entre -4,8ºC y -5,5ºC . Entonces se endureció el producto en un congelador de chorro de aire a -35ºC y se almacenó a -25ºC.

Se determinaron el módulo elástico aparente y la resistencia a la flexión utilizando una prueba de combadura de cuatro puntos según se describe en el ejemplo 1.

Los resultados se compararon con una muestra de control pertinente que no contenía AFP.

Se calcularon \Delta módulo, \Delta módulo/módulo original, \Delta resistencia y \Delta resistencia/resistencia original. Los resultados se muestran en la tabla 10.

TABLA 10

Ejemplo	\DeltaE	\DeltaE/	\Delta\sigma_{u}	\Delta\sigma_{u}/
	(MPa)	E_{orig}	(MPa)	\sigma_{u \ orig}
26	138	4,2	0,408	1,09

Ejemplo 27

\newpage

	Peso %
Sacarosa	18
Goma de algarrobilla	0,18
Proteína de leche hidrolizada (Hyfoama DS)	0,1
Solución de AFP de hierba*	30,0
Agua	hasta 100
\begin{minipage}[t]{153mm} * Según se describe en el documento WO 98/04699. La cantidad de solución de AFP de hierba se determinó mediante la cantidad mínima requerida para suministrar la inhibición de la recristalización según se define en el ejemplo 2.\end{minipage}
* Hyfoama DS es una marca registrada de Quest International
Sólidos solubles totales, 18% en peso
Contenido de hielo a -18ºC, 73% en peso

Se efectuó una mezcla de control sin AFP, la solución de AFP de hierba se reemplazó por un 30% en peso de agua.

Todos los ingredientes del helado de hielo, excepto la AFP, se mezclaron entre sí utilizando una mezcladora de alto esfuerzo cortante durante aproximadamente 3 minutos. El agua se añadió a una temperatura de 80ºC. La temperatura de la mezcla del helado fue de aproximadamente 55 - 65ºC después de efectuar la mezcla.

La AFP se añadió después de la pasteurización.

La solución del helado de hielo se congeló en un intercambiador de calor de superficie rayada Technohoy MF 75, sin introducir ningún esponjamiento. El helado de hielo se extruyó a una temperatura de entre -2,6ºC y -3,6ºC . Se endureció el producto en un congelador de chorro de aire a -35ºC y se almacenó a -25ºC.

Los resultados se compararon con la muestra de control que no contenía AFP.

Se calcularon \Delta módulo, \Delta módulo/módulo original, \Delta resistencia y \Delta resistencia/resistencia original. Los resultados se muestran en la tabla 11.

TABLA 11

Ejemplo	\DeltaE	\DeltaE/	\Delta\sigma_{u}	\Delta\sigma_{u}/
	(MPa)	E_{orig}	(MPa)	\sigma_{u \ orig}
27	230	0,84	0,615	1,03

Ejemplo 28

Se preparó una solución de helado de hielo que tenía la siguiente composición como en el ejemplo 14;

Una disolución de helado de hielo se preparó como sigue;

	Peso %
Sacarosa	18
Goma de algarrobilla	0,18
Proteína de leche hidrolizada (Hyfoama DS**)	0,1
Solución de AFP de hierba*	30,0
Agua	hasta 100
\begin{minipage}[t]{153mm} * Según se describe en el documento WO 98/04699. La cantidad de solución de AFP de hierba utilizada se determinó mediante la cantidad mínima requerida para suministrar la inhibición de la recristalización según se define en el ejemplo 2.\end{minipage}
** Hyfoama DS es una marca comercial de Quest International.
Sólidos solubles totales, 18% en peso
Contenido de hielo a -18ºC, 73% en peso

Se hizo una mezcla de control sin AFP, la solución de AFP de hierba se sustituyó por un 30% en peso de agua.

Todos los ingredientes del helado de hielo excepto la AFP se mezclaron entre sí utilizando una mezcladora de alto esfuerzo cortante durante aproximadamente 3 minutos. El agua se añadió a una temperatura de 80ºC. La temperatura de la mezcla del helado fue de aproximadamente 55 - 65ºC después de efectuar la mezcla.

Después de la pasteurización se añadió la AFP a la solución de helado de hielo.

La solución de helado de hielo se congeló en reposo. La solución de helado de hielo se introdujo en moldes de metal divididos utilizados para la producción de trozos para pruebas mecánicas (consulte el ejemplo 1). Se colocaron en un almacén frío toda la noche para congelarse en reposo a una temperatura de -25ºC. Al día siguiente, las barras de prueba se sacaron del molde, se colocaron en bolsas de politeno y se almacenaron a -25ºC hasta el día anterior a la prueba mecánica.

Se determinó el módulo elástico aparente utilizando una prueba de combadura de cuatro puntos según se describe en el ejemplo 1.

Los resultados se compararon con la muestra de control que no contenía AFP.

Se calcularon \Delta módulo y \Delta módulo/módulo original. Los resultados se muestran en la tabla 12.

TABLA 12

Ejemplo	\DeltaE	\DeltaE/
	(MPa)	E_{orig}
28	146	2,59

Claims

1. Un helado que tiene un volumen de entre 1 y 20 ml y un grosor superior a 5 mm que comprende una proteína anticongelante en el que

\Delta módulo/módulo original \geq 0,4, y/o \Delta resistencia/resistencia original \geq 0,4, a condición de que cuando \Delta módulo/módulo original \leq 6,0, \Delta módulo \geq 50 MPa y/o cuando \Delta resistencia/resistencia original \leq 2,0, \Delta resistencia \geq 0,2 MPa, el helado tiene un esponjamiento de menos del 25%.

2. Un helado de acuerdo con la reivindicación 1 en el que \Delta módulo/módulo original \geq 0,4, a condición de que cuando \Delta módulo/módulo original \leq 0,6, \Delta módulo \geq 90 MPa.

3. Un helado de acuerdo con la reivindicación 1 en el que \Delta módulo/módulo original \geq 1,0, a condición de que cuando \Delta módulo/módulo original \leq 6,0, \Delta módulo \geq 100 MPa.

4. Un helado de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3 en el que \Delta resistencia/resistencia original \geq 0,7, preferiblemente \geq 1,5.

5. Un helado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la proteína anticongelante está presente en una concentración de entre un 0,0005% en peso y un 0,005% en peso.

6. Un helado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el helado es helado de hielo o helado de leche.

7. Un producto de helado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la proteína anticongelante se selecciona de forma que le suministre una relación de aspecto superior a 1,9 respecto al cristal de hielo.

8. Un producto de helado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la proteína anticongelante es AFP de pescado.

9. Un producto de helado de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la proteína anticongelante es la AFP de tipo III HPLC-12.

10. Un producto de helado de acuerdo con cualquier reivindicación precedente en el que el helado tiene un contenido de hielo de al menos un 30% en volumen, preferiblemente un 40% en volumen, más preferiblemente al menos un 50% en volumen, cuando se mide a -18ºC.

11. Un producto de helado de acuerdo con cualquier reivindicación precedente en el que el helado tiene un nivel de sólidos solubles totales inferior al 40% en peso.

12. Un producto de helado de acuerdo con cualquier reivindicación precedente que tiene una adyacencia de al menos 0,2 y un contenido de hielo de entre un 50% y un 90% en peso cuando se mide a -18ºC.

13. Un producto de helado de acuerdo con cualquier reivindicación precedente que tiene una característica de Euler-Poincare inferior a -150 mm^{-2} y un contenido de hielo de entre un 50% y un 90% en peso cuando se mide a -18ºC.

14. El uso de un helado de acuerdo con cualquier reivindicación precedente para suministrar un producto de helado el cual tiene una larga duración en la boca.